试验设计与数据处理在应用化学专业中的运用

第一篇：试验设计与数据处理在应用化学专业中的运用

试验设计与数据处理在应用化学专业

教育中的作用

摘要：作为一门应用技术学科，《试验设计与数据处理》课程在科学研究和工程设

计及生产中起着越来越重要的作用。《试验设计与数据处理》是应用化学专业必修

课程，是作为一名化学专业的大学生所必须掌握的一项基本技能。在应用化学专业

教育中有着重要的作用。

关键词：试验设计与数据处理、数据分析、应用化学、试验设计、引言

“试验设计与数据处理”课程是关于试验前的设计理论、知识、技能，以及试验后对试验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。本学科经过了80多年的研究和实践，已成为广大技术人员与科学工作者必备的基本理论知识。是化工和化学、轻工、材料、环境等多门类学科专业的学生所必须学习的一门专业知识。实践表明，该学科与实际的结合，在工、农业生产中产生了巨大的社会效益和经济效益。本课程开设的意义

试验设计与数据处理是以数理统计论、专业知识和实践经验为基础，科学地设计试验，并对所得试验数据进行分析，达到减少试验次数，缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型的应用性课程。在方法论上，它又是一种广泛应用于工农业生产和科学研究过程中的普遍使用的科学计算方法，是产品设计、质量管理和科学研究的重要工具。

《试验设计与数据处理》经过80余年的发展，在各个科学领域的试验研究中起着重要作用。应用化学类专业是需要试验与观测的学科专业，经常需要通过大量的试验来验证化学反应的变化规律，科学合理的试验设计可以使试验达到事半功倍的效果，而严密准确的数据处理则可以帮助研究者从纷乱的数据中寻找出事物的内在规律。随着现在计算机技术的发展，出现了各种针对试验设计与数据处理的软件，例如Excel, SAS, Matlab Origin, Design Expert, SPSS等，这些软件的使用使试验设计与数据处理简单化，节省了大量的时间以及人力物力并促进了学科的发展和普及。应用化学专业的学生开设这门课程，是为了通过本课程的学习，是学生能合理地设计试验，科学的分析和处理试验数据，达到提高学生分析问题和解决问题的能力。

所以对于以试验研究为主的应用化学专业的高校学生来说，掌握试验设计与数据处理方法是十分必要的，也是应用化学专业学生必备的技能。课程内容的结构

3.1试验数据分析部分

包括试验测定值的误差估计，目的是为了减小或消除误差对试验规律认识的干扰；方差分析，目的是通过试验观察一种或。多种因素的变化对试验结果的影响，从而选取最优方案；试验数据的表示方法，数据表能将大量试验数据清晰醒目、条理化地表 达出来，易于检查数据和发现问题，避免误差，图线能够直观地表示试验数据间的关系，找出规律性；回归分析，不仅可以提供变量间关系的数学表达式，而且可以用概率统计基础知识，对此关系进行分析，来判别所得经验公式的有效性。

3.2 试验设计部分

主要是试验设计的方法，如正交试验设计、均匀试验设计、回归正交试验设计、序贯试验设计等。正交试验设计、均匀试验设计主要是针对自变量范围已给定的情况下的试验设计，可以大大减少试验工作量，尤其是均匀试验设计在自变量数目较多的时候更显出其减少试验工作量的优势；回归正交试验设计是基于线性代数模型的试验设计方法，除可以大幅度减少试验工作量外，还可以提高模型参数的估计精度，消除模型参数的相关性，在用于公益优化时可快速获得最优范围，而不受自变量区间限制；序贯试验设计是基于非线性模型的试验设计方法，得到的高精度的模型参数可有效地解释试验现象，并可对可能同时存在的多个模型进行有效地筛选。

3.3 数据处理软件的应用

介绍计算机数据处理软件的应用：

(1)Excel，是最常用的功能强大的电子表格处理软件；

(2)Origin，近年来，Origin逐渐取代Excel，成为科研工作者和工程技术人员的首选科技绘

图及数据处理软件；

(3)正交试验设计助手；

(4)Design—Expert，能够将试验数据自动进行处理，给出统计结果，包括3D图、极值或定值点等；

(5)SPSS，该软件是最优秀的统计分析软件，它使得试验数据处理变得很容易。4 应用化学专业培养目标与培养要求

培养目标：培养具备化学的基本理论、基本知识相较强的试验技能，能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的高级专门人才。

培养要求：学生主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学试验训练，具有较好的科学素养，具备运用所学知识和试验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。本课程在教学中的作用

作为应用化学专业的高校学生必须获得有关化学方面的知识和试验方面的技能，其中要做到了解国家关于科学技术、化学相关产品、知识产权等方面的政策、法规；了解化学的理论前沿、应用前景、最新发展动态，以及化学相关产业发展状况；掌握中外文资料查询、文

献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的试验设计，创造试验条件，归纳、整理、分析试验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。而本课程就是旨在通过计算机软件让学生学会试验数据分析，试验设计和数据处理软件等技能的应用，刚好是应用化学专业学习中的一项技能，具有很强的适用性。所以本课程在应用化学专业教育中占有重要的一席之地。

自然科学和工程技术中所进行的试验，是一种有计划的试验，只有科学地试验设计，才能用较少的试验次数，在较短的时间内达到预期的试验目标，而且，随着试验进行，必然会得到大量的试验数据，只有对试验数据进行合理地分析和处理，才能获得研究对象的变化规律，达到指导生产和科研的目的。所以必须兼顾试验设计方法和数据处理两方面。

试验数据处理在科学试验中的作用主要体现在这几个方面：

（1）通过误差分析，可以评估实验数据的可靠性；

（2）确定影响试验结果的因素主次，从而可以抓住主要矛盾，提高试验效率；

（3）确定试验因素与试验结果之间存在的近似函数关系，并能对试验结果进行预测和优

化；

（4）获得试验因素对试验结果的影响规律，为控制试验提供思路；

（5）确定最优试验方案或配方的确定。

《试验设计与数据处理》作为一门边缘学科，近年来，逐渐将 其从数学与统计学领域独立出来，成为化学工程、化学工艺等本科专业和研究生专业教学独立的课程，其内容需要根据教学目的不断调整、补充与完善，必须在在学习过程中多思考，多研究，不断拓宽知识面，综合运用各种教学方法和教学手段，这样才能培养出合格的应用性化学类专业人才。6 结论

试验设计与数据处理课程是应用化学专业的一门重要课程，可以说有着重要的作用，与化学试验息息相关，是做好化工原理等化学试验不可缺少的方法，试验设计与数据处理的基本概念与基本理论和应用化学专业特点相结合，理论与实践相结合。

参考文献：

[1] 李云雁.胡传荣.试验设计与数据处理[第二版].北京：化学工业出版社，2011

[2] 赵选民．试验设计方法[M]．北京：科学出版社，2006：1—9.[3] 李延伟，姚金环．浅谈化学化工专业试验设计与数据处理课程教学方法[J]．广东化工，2008，35(8)：

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[8] 林长荣．加强对试验设计能力的培养IJ1．福建教育学院学报，2003(9)：66—67．

第二篇：制图技术在应用化学专业中应用和进展

制图技术在应用化学专业中应用和进展

学习应用化学专业的我们，主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识，是培养我们将来化工生产具有较好的科学素养，具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。其中，化工制图技术在化工生产中方面的应用起着非常重要的作用。

1、化工制图技术的重要性

工程制图制图技术是本专业的一门必修课程，也是在培养我国社会主义建设实际需要所开设的一门课程。化工制图课的核心是,培养我们形成将各种几何信息在头脑中进行综合处理、形成广泛联想的形象思维, 以及处理工程图样的能力。在中学期间我们就接触了几何建模与正投影理论基础课程，现在学习化工制图技术又培养了我在二维、三维相互转换的能力,形成按一定目的构思形体, 拼合、分解、变换并能丰富地联想、想象和多向思维的潜能。这种潜能在课堂上，老师与我们以徒手草图加以训练, 能够迅速地徒手绘制草图是捕捉灵感、联想、创造信息和交流信息的重要手段, 它可以简便及时地记录和表达创想结果。

2、学习化工制图技术，接轨国际工业化

随着我国与国际工业上技术交流日益增加,为了在引进和消化国外先进技术，面对国外工业图样的资料，我们必须具备这方面的基础知识，而化工制图技术课程的开设刚好提供了这一条件,是熟悉国外工程图样的画法十分必要。

3、化工制图技术在机械制图中重要性

化工制图技术专门研究化工图样的绘制和阅读,它与机械制图既有紧密的联系,又有明显的专业特征。而我们所学的化工制图与机械制图有共同的基础知识,在投影制图基础中解决形成机件形状问题的处理能力,并在图例中尽量结合化工专业中有关机件,以达到经过这一环节的学习后能顺利解决化工专业图样的投影问题。而在化工制图内容中以化工专业图样为载体, 较早地引入化工设备零部件的画法和查阅有关手册、选择结构等的训练, 进行工程素质、工程技术的培养。

4、学好化工制图是计算机绘图的基础

随着计算机的普及,计算机绘图的日益广泛的应用,将计算机绘图与化学工程制图内容结合起来势必会产生较好的视觉效果。因为在用计算机绘制化学工程图样时,要以化工制图课程的有关知识为依据,如果化工制图方面的基本知识不扎实,计算机绘图就不能顺利进行,这又促使我们去复习、查找有关化工制图知识的积极性。另外从计算机辅助设计角度来看,计算机绘图不仅可以提高绘图的精度和速度,还为工程图样的改进和管理提供了极大的方便。

总之，应用化学专业所开设的化工制图技术在实际化工工程设计扮着重要的角色，没有它，可能今天我们的化学实际应用很难保证实施，所以更不别说带来什么经济来源和工业最大变革了。

第三篇：数据处理与统计教学设计

数据处理与统计教案

课题：数据处理与统计

教材：江苏科学技术出版社出版《初中信息技术》上册

赣榆县罗阳中学

宋海波

一、教学目标：

知识和技能：熟悉公式的基本组成和公式的复制方法；熟练运用公式进行计算；掌握公式复制的操作；

过程和方法：以任务驱动为主，结合小组探究，通过观察、比较、发现、交流、归纳等过程，让学生在解决问题的过程中体会公式运算和公式复制的操作。

情感、态度和价值观：培养学生合作探究精神，体会信息技术在现实生活中的应用，培养学生利用信息技术更好的为学习和生活服务的意识。二、教学重点、难点：

重点：excel表格中公式使用的注意点操作 难点：将数量关系转化为excel中公式并使用 三、教学方法与教学手段

教学方法：在课堂内容引入使用情境创设，激发学生兴趣；在知识点的导入过程中进行小组探究式学习，引导性学习的教学方法；在巩固练习环节运用学生自主练习的方法中进行引导拓展，最后，通过师生对话的方式对本节课内容进行归纳总结。四、教学媒体

多媒体计算机教室、教学软件、教学课件 五、教学过程：

（一）创设情境 激趣导学 课前设置小比赛，比比谁最快！

利用多媒体教学软件控制学生机，请同学们安静，拿出纸和笔，下面我们一起来参加一个比赛，考一考大家的计算速度,看看谁最快！师：展示本班全体学生最近阶段性测试成绩表。

这是我们班级这次阶段性测试的成绩表，请同学们在三分钟内计算出所有学生成绩的总分，并填入表内，谁最先计算出的就算赢。

（同学们一看到是自己班级的成绩表，已经炸开了锅。又听说要在三分钟内算出来，声音更大）

师：请同学们抓紧时间，开始计算了。（安静，都在纸上认真的算，有几个学生更是调出了

windows xp上的计算器计算）。好，三分钟到了，计算完的同学请举手。生：（四处张望，看见没人完成）

有同学开始抱怨：老师，这么短的时间内，谁能把这么多成绩计算出来啊！

（一片附和声）

师：（达到预期效果）同学们，老师有一个方法，可以快速计算出成绩，时间嘛（作思考状），大概不到一分钟吧！同学们，想不想掌握这个方法啊？！生：一分钟？不可能吧？„„（学生积极性被调动）

设计意图：本环节通过设计小小的比赛，主要目的是激发学生的求知欲望，引入本课的主题公式的计算和复制，让学生迅速进入新课状态。

（二）任务驱动 层层深入

1、探索与发现

师：请同学们双击桌面上的“学生成绩表”工作表，观察“总分”H2、H3、H4„„单元格，思考下面两个问题：

学生成绩表部分截图

① 单击H2、H3、H4单元格，编辑栏显示什么？ ② 观察编辑栏公式，你发现了什么？

同学们学习后分小组讨论，1分钟后请同学回答，看看哪个小组讨论的答案最准确。问题1:目的在于引导学生发现公式，找出公式输入的位置。问题2:目的在于引导发现公式的使用规律，总结公式的组成。

设计意图：把公式与学生的生活密切联系起来，使抽象的公式具体化。让学生观察、思考、分析、归纳，发现公式的基本操作。

2、利用规律 “依葫画瓢”

师：请在K2单元格中利用公式计算出总分，并和H2单元格中计算的总分进行检验，组长协助操作有困难的同学。教师巡视，总结学生出现的问题，并个别指导。学生很快计算出总分，一个个都比较开心。

师：（顺势引导）在公式操作的过程中，你遇到哪些问题，如何解决的？

学生回答积极。教师结合在巡视过程中出现的问题，抽部分学生进行操作总结，进一步夯实

知识基础。

设计意图：让学生利用发现的规律，解决现实生活中较感兴趣的话题，体验使用公式计算出总分的乐趣。

3、熟练公式 顺利转换

师：总分我们已经计算出来了，它的公式是什么？ 生：=E1+G1+F1 师：如果要计算出平均分，公式又是什么呢？请同学们在表格中计算一下。学生动手操作。„„

师：大部分同学都计算出了第一位同学的总分和平均分，我们如何在最短的时间内计算出其他同学的成绩呢？请大家看导学案上的关于“公式的复制”操作指导，利用最快的速度（1分钟之内）完成全班同学成绩的计算。

学生操作，组长协助，教师巡视。请学生上台演示，在学生演示过程中讲解操作过程中的注意点。

师：请同学们思考一下公式复制的好处有哪些？ 学生争先恐后地发言。

设计意图：通过重新构建新公式，进一步加强学生对公式的认识、操作，并总结公式复制的好处，培养学生使用计算机协助生活、学习的意识。

（三）练习巩固 体验收获

请同学们打开“校园十佳歌手”工作簿，完成练习。先做完的同学待老师检查无误后，可以做老师的小助手，指导有操作困难的同学完成练习。

设计意图：通过练习让学生体会公式的价值，体验成功的收获，在愉快的气氛中掌握学习知识。

（四）归纳总结 收获喜悦

随机抽出几名学生，采用问答形式，对本课的教学内容进行归纳总结。师：请问这位同学，利用公式进行运算的操作你掌握了吗？ 生1：掌握了。

师：很好，如果我现在仍然不会公式运算的操作，你能告诉我操作步骤吗？ 生1：先用“=”号，然后使用单元格地址进行公式计算。师：如果我对符号的转换不了解，你能告诉我吗？ 生2：乘号用“*”，除号用“/”。

师：请谈谈你对公式复制操作的优点是什么？ 生3：提高运算速度。

师：总结操作过程中学生出现的问题并讲解注意点。

同学们，我们在日常生活中会遇到很多问题，我们要正确利用好计算机这个工具。设计意图：通过问答的方式对知识进行归纳与总结，让学生把学习到的东西与大家共享，收获属于自己的喜悦。

教学设计说明：

本课选自江苏科学技术出版社《初中信息技术》上册第四章数据统计与分析第三节数据处理与统计。计划用2课时，本节课只对公式的运用及公式的复制做讲解，以学生成绩表引入，让学生通过解决生活和学习中的实际问题来了解对公式及公式复制的基本操作。

本节课教学内容从实际问题导入，激发学生学习兴趣，自然开启课程学习，所有数据力求来源于学生生活。贯穿从“以实例促技能”向“技术驱动生活”转变的教学思路，挖掘生活实例，服务课堂。采用自然过渡的方法引导学生在感兴趣的问题中掌握知识点，完成教学目标。在教学设计过程中，以“总分”——“平均分”——“所有学生的总分，平均分”这条主线组织教学。穿插以“公式引入”——“公式转换”——“公式的复制”这条暗线。以主线吸引学生兴趣，辅以渗透暗线知识点的教学，引起学生共鸣，学生的参与热情高涨，从而使课堂获得良好的效果。

第四篇：化学工程与工艺专业试验

《化学工程与工艺专业实验》（本）教学大纲

英文名称：Experiment of Chemical Engineering and Technology 课程性质：必修 学分数：2 学分

要求先修课程：化工原理，化工热力学，化学反应工程，分离工程 适用专业：化学工程与工艺专业 推荐书：《化学工程与工艺专业实验》第二版，乐清华主编，北京，化学工业出版社，2008 参考书：《化工热力学》 陈新志、蔡振云、胡望明编著，北京，化学工业出版社，2005 《化工分离工程》 邓修、吴俊生编著，北京，科学出版社，2000

《化学反应工程》 朱炳辰主编，北京，化学工业出版社，2007 《化学工艺学》 黄仲

九、房鼎业，北京，高等教育出版社，2001

一、课程目的和任务

本课程是化学工程与工艺专业必修的实践性课程。它是从工程与工艺两个角度出发，既以化工工艺生产为背景，又以解决工艺或过程开发中所遇到的共性工程问题为目的，选择典型的工艺与工程要素，所组成系列的工艺与工程实验。它是进行（化工类）工程师基本训练的重要环节之一，在专业教学计划中占有重要的地位。

化学工程与工艺实验是在学生已经接受了基础理论与专业知识教育，又经受过初步工程实验训练的基础上进行的。在本实验教学中，将使学生了解与熟悉有关的化工工艺过程、化学反应工程、传质与分离工程等学科发展方向上的实验技术和方法；掌握与学会过程开发的基本研究方法和常用的实验基本技能；通过计算机仿真技术，拓宽与发展工程实验的内容和可操作性；培养学生的创造性思维方法、理论联系实际的学风与严谨的科学实验态度，提高实践动手能力。为毕业环节乃至今后工作打下较扎实的基础，起到承前启后的作用。

二、基本要求

工程实践能力的培养是本专业教学计划的重要内容主要任务之一。作为一门重要的专业实践性课程，本课程应达到以下教学要求；

(1)使学生掌握专业实验的基本技术和操作技能；(2)使学生学会专业实验主要仪器和装备的使用；(3)使学生了解本专业实验研究的基本方法；(4)培养学生分析问题和解决问题的能力；(5)培养学生理论联系实际、实事求是的学风；(6)提高学生的自学能力，独立思考能力。

三、实验内容及学时分配

本课程的培养对象是化学工程与工艺专业的本科生与专科生，建议实验学时数32学时。根据教学要求，实验内容作如下安排。

1．多态气固相流传热系数测定（4学时）

利用非定态传热过程的特点，测定钢性小球在固定床、流化床、强制对流及自然对流情况下的对流传热系数，通过计算获得毕奥准数Bi值，考察不同环境对传热系数的影响。

2． 多釜串联反应器中返混状况测定（2 学时）实验采用脉冲示踪法测定单釜和三釜反应器系统的停留时间分布，并借助非理想反应器流动模型来间接表达系统的返混程度。

3． 连续循环反应器返混状况测定（2 学时）

实验采用脉冲示踪法研究循环比对管式反应器停留时间分布的影响，并用多釜串联模型描述系统的返混程度。

4． 碳分子筛变压吸附提纯氮气（4 学时）

压缩空气经脱油脱水后进入碳分子筛吸附柱，氧气在碳分子筛微孔内的扩散速度大而优先被吸附，从而实现空气中的氧氮分离。实验测定不同操作条件下吸附柱的穿透曲线，及动态吸附容量参数。

5． 乙苯脱氢制苯乙烯（8 学时）

以乙苯和去离子水为原料，在装有Fe2O3-CuO-K2O3催化剂的单管反应器中进行脱氢反应。在固定的汽化温度、液空速条件下，改变反应温度，考察不同的反应温度对乙苯的转化率，苯乙烯的选择性和收率的影响。

6．一氧化碳中温—低温串联变换反应（4 学时）

本实验模拟串联变换反应过程，用直流流动法同时测定中温变换铁基催化剂与低温变换铜基催化剂的相对活性。改变反应条件从而获得催化剂上变换反应的速率常数kT与活化能E。

7． 恒沸精馏（8 学时）

以正己烷为夹带剂，工业乙醇为原料，用间歇恒沸精馏操作获得无水乙醇产品。通过不同的工艺操作条件可了解恒沸精馏工艺过程的特点。

8． 催化反应精馏法制甲缩醛（8 学时）

催化反应精馏制甲缩醛是集反应与精馏为一体的化学工程与工艺实验。实验是以甲醛和甲醇为原料，在硫酸的催化作用下合成甲缩醛。通过本实验，掌握反应精馏装置的操作控制方法，获得反应精馏法制备甲缩醛的最优工艺条件。

注：实验 7 和实验 8，二选一。

四、考核方式

由远程模拟实验和本地实验室现场实验考核两部分组成。所有远程模拟实验项目按要求完成实验报告，否则不计分。五个实验成绩的算术平均分作为化学工程与工艺专业实验课远程模拟实验的实验成绩，按60%计入课程总成绩。本地实验室现场实验部分由各教育中心根据实际情况进行，学生现场所做的实验数量应不少于2个，占总成绩的40%。

第五篇：小组学习在美术课堂中的设计与运用

小组学习在美术课堂中的设计与运用

张江高科实验小学

陈冠龙

怎样把学生变为“学习和发展的主体”，养成自主学习能力？我认为学习方式的选择是关键，小组学习就是有效的途径之一。小组学习是“课改”以来比较流行的一种美术课堂教学模式。既可以满足学生的社会需要，有利于改善师生关系和生生关系，又能真正发挥个人在集体中的作用，强化学生与环境的交互活动，有效促进学生心理机能和社会交往能力的发展。小组学习以其在教育的广泛性、充分性和个体性等方面的优势，成为美术教学中一种行之有效的教学方式。

《全日制义务教育美术课程标准（实验稿）》在教学建议中指出：教师应重视对学生学习方法的研究，引导学生以感受、观察、体验、表现以及收集资料等学习方法，进行自主学习与合作交流，有意识地培养学生的合作精神。

小组学习指的是在教学过程中，教师根据学生的具体实际和课程的学习任务把班级的同学划分成若干小组，小组的成员通过师生、生生合作，有组织地进行自学、讨论、交流和操作等形式，共同完成学习任务。最近几个学期，我在积极学习小组合作学习理论的基础上，结合学校美术课程开发、教研组建设、教学研究活动等工作对小组学习在美术课堂中的运用进行了一系列探索。以下是我总结的一些小组学习经验以及相关的教学实例，希望能与所有关注小学美术课堂的有识之士共同探讨和完善。

一、从学习内容入手，设计小组活动方案：

不是所有的课程都能用小组学习的方法。也不是所有的教学内容都适合小组学习的形式。比如知识点很简单，只要个人略加思考就可以解决，就不必浪费小组资源了、再比如课堂时间很紧张，也就没有必要了。因此，作为教师，我们在设计教学或备课之前应该对教材内容作一个完整而系统的分析：看一看是否能在小组学习形式下提高教学的有效性、哪一个环节可以运用小组学习的手段、或者说是设计怎样的小组活动来帮助学生解决具体的学习问题。不管是为了突破教学难点、或是为了鼓励个性创作、再或是为了激发学生竞争意识，所设计的小组活动应该紧扣教学主题、目的明确、精炼有效。备课中要对小组学习的效果有一定的预设，对小组活动中可能出现的情况有一定的准备。如我在设计二年级《杂技》

这一课的新授环节中，为了突破“杂技演员的动态描绘”这一教学难点，安排了小组活动——用小纸人摆出各种杂技表演的动态。通过摆放活动小纸人，利用小纸人的头、身、手、脚等都可以转动，来摆出各种杂技表演的动作，开拓学生思维，为描绘作准备。目的在于使学生在用“小纸人”教具模仿杂技节目的同时，研究人体运动的状态，在塑造人物时研究身体各部位的变化特征、夸张地表现人物的各种姿态。同时，通过分组合作的形式设计杂技动作、绘画杂技表演，让学生懂得默契的配合的重要性，以此进一步培养学生良好的合作意识和团队精神。不仅是预先设计和定向实施，作为教师我们应该根据教学的实际情况灵活运用诸如小组学习的各种方法，及时调整和完善，以求达到最佳的教学效果。如在《剪贴动物》一课中，我在第一个班级运用了启发谈话、教师示范等方法来指导学习，效果不是很理想。于是，在平行班的教学中我选择了让学生分组活动的形式——以比赛为背景，促使每一个学生头脑动起来。比赛的胜负使学生的自我评价产生了变化：看起来非常简单的剪贴游戏竟然证明自己技不如人。荣誉感驱使他们的学习动机迅速提升，思维集中在了对动物造型的组合上。此时，我请获胜的小组讲讲秘诀，甚至比我自己说更有说服力。所有的学生也就在这一过程中学到了拼贴动物相对合理的顺序。随后的第二轮竞赛，重点在于让学生按照各种动物特征来拼贴不同的画面，从而完成个性化作业。因为是比质量，因此学生更为认真，尤其在第一次比赛中失利的部分小组，充分发挥了合作精神，分工明确，各显神通，作业质量显著提高。

二、从学生角度出发，建构学习共同体：

皮勒曾说：如果不是以正确答案作为学习的唯一标准，而是以集体成员每一个人都有所获作为评判成就的标准，则很明显，集体中能力较低的成员可以受到能力较高的成员的思想和策略的激发，从中获益。小组学习的安排应该尽量考虑学生的意愿和学习能力等方面的因素，让学生自由组合小组。即四、五个人为一小组，每小组的成员一般以好、中、差的程度搭配。小组打破日常的坐位制采取几张桌子拼接在一起，小组成员围坐或其它形式进行学习，这样有利于学生间关系的融洽，彼此乐于接受，各组间的整体水平也较平均。教师随时加入某小组与学生合作练习。在备课中也应该体现小组学习的初步安排：如分几组、几人一组、小组座位等。此外，教师还要加强对组长的指导和培养。在小组中把较好的同学

先树立为榜样，然后由他带动其他成员。经过一段时间后，小组长还应采用轮换制的方法来激发学生的学习积极性。在教学实践中我发现只对小组成员的知识水平、智力因素进行调配是不够的，要考虑到学生生理和心理发展的不同水平。我们还要注意男女生的比例搭配。否则，男生组或女生组思维方式及活动能力都会损失一些多样性，对开拓思路、发展创新思维也有一定局限性。此外，在组成小组时，人数的设定直接影响合作学习的效果。如在五年级《标志设计》的教学中，我开始以六人为一组指导学生合作学习，但六人中总有一两人容易脱离讨论，或被忽视；其次，三十五分钟的教学时间中没有很充分的时间给予学生讨论研究，六个小组成员轮流发言所占用的时间就显得很长；还有，小组合作学习活动中存在合作和与竞争，必须团结协作才能与其他小组竞争，要统一小组意见六人组难度也较大。因此，我在后来的平行班教学中就将学生按四人为一组重新分组，小组合作中个人的发言时间、受关注程度、统一意见的合作效率与意识立刻得到提升。由此，我得出结论，针对像美术课这样教学时间短、实践时间长的学科，采用四人小组学习法更恰当，特别是低年级儿童很适合人数少的组合，甚至采用两人一组的互助学习也对培养合作学习能力非常有益。

三、从问题探究开始、提高小组学习质量：

学生以小组为单位自主学习的过程就是发现问题、探究问题、解决问题的过程。我首先会为学生呈现一个开放式的学习空间，以创设情景的方式将学生引入需要学习探究的问题，然后为学生提供开放式解决问题的依据、引导解决问题的方法，接着指导学生运用小组合作的方式进行探讨与体验，最后通过学习者内外部世界的积极互动，形成属于他们自己的情感体验，并更好的运用于美术表现之中，创作出更优秀的作品。这既能培养学生的发现、创意思维能力，又能培养他们的沟通、表达、交流的能力。如在《空心美术字》一课的教学过程中，我和孩子们一起进入了探索新知的环节。我先请每个小组提出课前准备的相关问题，只听学生们有的问怎样区别空心美术字的方法、有的问空心美术字的笔画怎样连接、有的问到空心美术字真是空心的吗„„于是我就请学生一起带着这些问题开展今天的小组学习。怎样解决这些问题呢？请教书本就是好办法。大家热闹起来，开始分组探究：有的说道我从书上知道了写空心美术字和线条美术字的方法一样。这时部分同学有异议，写骨架的方法是一样的，但添加平行线时是添加上下

两条。而线条美术字则没有这方面的要求。是呀，通过联系前后的知识点，学生发现了方法。开始尝试写空心美术字了，选择几个有意义的词语，用直线写骨架，添加上下平行线，上下平行线封口成直角，添上颜色。我接着用多媒体出示了几幅空心美术字的作品，有一幅作品的字中没有用颜色装饰，而是用了密集的线条。这时，有些同学就有想法了，这幅是线条美术字还是空心美术字？我们再一次分组开展了讨论„„象这样以发现问题、探究问题、解决问题的过程为引导的小组学习是高年级美术课中比较有效的学习方法。同时，在信息科技日益发展的今天，小组学习还可以充分利用网络资源实现研究成果向现实的转换，整个过程又是一个创新的过程。如我在一年级美术《高高的楼房》的教学中，为了解决“构图”问题，采用了传统的分组拼贴游戏。希望能通过小组合作，使学生在游戏中提高兴趣，然后由我演示引出知识点和正确的方法，从而让学生掌握。但是产生了以下几个问题：首先，虽然是小组合作，但学生参与度并没有得到保证。往往是组长“独揽大权”——凭个人意愿操作。组员七嘴八舌发表意见，但不一定被采纳。因此很多好的想法得不到实施。其次，教师的演示往往成为部分学生“临摹”的对象，许多学生不假思索地照搬。还有部分学生则对我提供的知识点不以为然，或是没有引起重视，并没有在作品中体现楼房的层次感。而经过改进，小组学习就在信息技术的支持下很好地解决了这些问题。首先，游戏被放置到了FLASH的虚拟空间中，操作的灵活性大为增加。而且每组两个学生都可以面对独立的学习软件，利用“人机互动”的优势，尽情发挥想象力和创造力，进一步激发了学生的学习兴趣。而教师则只需控制电子教学平台切换主画面，作好调度工作，并进行一些评价的引导。基于网络和信息技术的游戏方便了学生的修改和保存。在各组学生得到一致的结论后我再引导学生运用学件进行第二次的实践，巩固学习成果。

只有调动学生学习的积极性，才能提高课堂教学的质量。在传统的美术教学中，教师处于权威地位，学生各自独立、缺少互助，教师鼓励也只是针对个别学生。学生的积极性没有得到很好发挥。但是在小组学习中，只有小组中每个学生都尽到自己责任，小组获得成功，小组成员才能达到目标。师生的单向交流发展成多向交流，奖励由过去主要对学生个人奖励发展为面向小组的合作性奖励，教师与学生间的权威关系，改变为学生自控为主，教师协助为辅，所以小组学习更

好地体现了课堂上学生积极主动的地位，有利于提高课堂教学的质量。同时在合作学习中也培养了学生自我管理的能力，解放了教师。教师可以腾出时间和精力对美术特长学生个别辅导。

美术课中的小组学习固然非常重要，但只有建立在个人努力的基础上才能完成。在小组学习之前要让学生先独立思考，有了自己的想法后再和同伴探究、交流、解决问题。新课标指出：“自主、合作、探究的学习是国家对未来人才的基本要求之一。”小组学习在课堂教学中确实起到了不可低估的作用。作为教师，我们在具体的操作中，一定要屏弃形式主义，更新教育理念，切实优化“小组学习”的效率和质量。

2009．7