煤矿供电网络安全保障系统的研究

项目技术研究报告之二

煤矿供电系统优化

河南理工大学

20##年11月

目 录

 

1 研制背景.. 11

2 耿村矿供电系统的原始资料.. 12

3 线路参数计算. 13

4 节点负荷统计资料. 14

5 潮流分布计算. 15

6 耿村矿原6kV供电系统存在的问题. 16

7 6kV供电网络优化.. 17

8 35kV变电站变压器容量的选择及35kV线路增容.. 19

9 耿村矿供电系统优化方案的确定.. 20

10 本部分研究内容的主要技术创新点.. 21

1 研制背景

义马煤业（集团）有限责任公司常村煤矿35/6kV高压供电系统设计时间早，工艺落后，设备陈旧，解放初期的产品大部分仍在使用，虽经多次改造，但是改造后参数不全使得各级继电保护参数选择整定不合理，时间不配合，动作速度误差大的缺陷，加之用电设备容量大，又多为直接起动，电缆截面大，供电距离短（阻抗小），管理不到位，当工作面供电电缆因损坏发生短路故障时，短路电流较大，超过矿各级变电所甚至上级变电所保护整定值，经常越二级、三级直至集团公司35kV主变电所跳闸，造成大面积停电。1997、1998两年因高压线路短路造成的越级停电事故均达100多次，是当时威胁矿井安全生产的最大隐患之一。同时，由于每年因短路越级跳闸停车时间达50余小时，使矿井少出煤1万吨，严重影响矿井的经济效益。因此解决这一问题，成为常村矿的当务之急。

义马煤业（集团）有限责任公司耿村煤矿始建于1975年，位于河南省渑池县境内，是义马煤业（集团）有限责任公司的骨干矿井之一。20##年义马煤业（集团）有限责任公司对耿村煤矿提出新的发展要求，到20##年底计划年生产原煤600万吨。这就对煤矿井下供电系统提出了更高的要求。

而耿村煤矿35/6kV高压供电系统设计时间为1975年也比较早，工艺落后，设备陈旧，虽经多次改造，但是改造后参数不全使得各级继电保护参数选择整定不合理，时间不配合，动作速度误差大的缺陷，加之用电设备容量大，又多为直接起动，造成启动时相互之间影响比较大。尤其井下采区自动化程度高供电负荷大，电缆截面小，不能满足容量和电压要求。原煤产量不断新高，设备利用率不断增大，造成整个煤矿供电系统不能满足日益增长的负荷要求，严重影响了煤矿正常生产，同时供电系统备用容量不够，急需线路增容。

本部分研究报告是按照《煤矿供电网络安全保障系统的研究》的研究内容，主要围绕耿村矿实现20##年原煤产量上600万吨/年，在对原供电系统分析的基础上，结合现场实际情况需要，对整个耿村矿6kV供电系统进行了优化，保证了耿村矿实现原煤产量600万吨/年，提高了整个煤矿高压供电系统的可靠性、经济性、灵活性，该方案可推广运用到其他矿的供电系统改造。

2 耿村矿供电系统的原始资料

义马煤业（集团）有限责任公司耿村煤矿的整个高压供电系统分为以下几个电压等级：

煤矿接入系统电源采取35kV电压等级，线路为LGJQ-300和LGJQ-150，一回运行，一回备用，线路经济输送容量在12.95MVA以上。

35kV变电站采用两台容量为16MVA和13MVA的三相变压器（S7系列），变比为35/6.3kv；两台变压器分裂运行。

变压器6kV侧母线（节点编号为1）采用单母线分段，母线型号为铝母线125´8 mm2，长期允许载流量为1876A。

从35kV变电站6kV侧到整个矿区6kV供电节点大致有三级供电线路，最末级为采区变电所，负荷比较大、且为电动机负荷。

从35kV变电站6kV侧到西风井变电所（节点编号为2）为两回LGJ-70，长度2.5km，每回长期允许载流量为275A；到东风井变电所（节点编号为4）为两回LGJ-70，长度为0.3km，每回长期允许载流量为275A；到东三风井变电所（节点编号为3）为两回LGJ-120，长度为2.5km，每回长期允许载流量为380A。

35kV变电站6kV侧与广场变电所（节点编号为5）之间采用3回LG-240线路长度为1200m，每回长期允许载流量为610A。

广场变电所分别到西区四号变电所（节点编号为6）和东区二号变电所（节点编号为11）分别为2回185mm2电缆，线路长度都为3.5km；广场变电所到中央变电所（节点编号为8）为2回185mm2电缆，线路长度都为3.5km，每回长期允许载流量为380A。

西区四号变电所到西区一号变电所（节点编号7）为2回185电缆，线路长度都为0.8km，每回长期允许载流量为380A。

东区二号变电所到东区一号变电所（节点编号为12）为一回185mm2电缆，线路长度为0.6km；到东区三号变电所（节点编号为13）为两回185mm2电缆，线路长度都为1.0km，每回长期允许载流量为380A。

中央变电所到井底一号变电所（节点编号为9）为两回50mm2电缆，线路长度都为0.6km，每回长期允许载流量为220A；井底二号变电所（节点编号为10）为两回95mm2电缆，线路长度都为1.0km，每回长期允许载流量为260A。

其它具体参数及连接见附图1，附图1为耿村矿6kV供电系统图。

3 线路参数计算

本项目线路参数计算采用基准容量为10MVA，基准电压为平均电压6.3kV，基准电流为0.916kA。

表1为耿村矿6kV供电系统高压线路的参数采用有名值和标幺值计算的结果。

表1 耿村矿6kV供电线路的参数计算结果

4 节点负荷统计资料

为了分析整个6kV供电系统的供电质量是否满足要求，需对现有系统的各个节点负荷进行统计，并通过潮流计算来分析整个6kV系统的供电质量是否满足要求。

目前，确定矿井计算负荷的方法一般有利用系数法、二项式法、单位电耗法和需用系数法

如果有负荷量测表计，则可以采用负荷实测值来作为负荷计算值，然后按照节点编号进行节点负荷统计。

根据耿村矿按照年产原煤600万吨的预改造提供的改造后用电负荷，本项目在原耿村矿各个用电负荷需要系数及负荷功率因数的基础上，计算得到各个用电负荷功率，并采用节点分类统计的方式统计如下：部分结果见表4。

表4.   节点负荷统计表

5 潮流分布计算

潮流计算是根据给定的系统运行条件求得表征电力系统运行状态的状态变量。给定的条件包括电力网络的结线、参数、节点类型及其参数。电力系统潮流计算的目的，就是求出电力系统在给定运行条件和网络结构方式下各节点电压和各支路功率的分布，以便研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。此外，潮流计算的结果为稳定计算提供初始运行方式，无功调度和电压控制以及短路电流复杂故障计算等也需要不同方式的潮流计算来支持。因此，潮流计算是研究电力系统各种问题的一种最基本的计算。

目前广泛应用的潮流计算方法都是基于节点电压法的。

在配电网潮流计算中，一般从上一级电网接入点（即根节点）作为平衡节点，其他节点都作为PQ节点，如果有自动有源调压可将该节点作为PV节点。通常情况下，配网潮流计算模型中只有一个平衡节点，其他都是PQ节点。配电网络结线一般都为放射状或环网接线，潮流计算比较简单，可手算也可计算机计算。本项目采用牛顿法潮流计算。牛顿法潮流计算方法是电力系统潮流计算中一个非常有效的算法。

6 耿村矿原6kV供电系统存在的问题

从负荷类型及供电方式上来研究耿村矿原6kV供电系统。

参照耿村矿6kV供电系统图，见附图1，基本满足各级负荷供电方式的要求。

按照供电质量的要求，正常情况下，各个负荷的节点电压要±5%V_N；事故下要不低于10%~15%V_N。各个线路的电流不超过长期允许电流。

对耿村矿原6kV供电系统进行两种典型方式的潮流计算。

方式1 见附图2，节点1到节点5为双回线，其余都为单回线，负荷为实测值。

方式2 见附图3，节点1到节点5为双回线，节点5到节点6和节点11分别为双回线，负荷为统计最大值。

潮流计算结果表明：

（1） 节点6、7、11、12、13（即西区四号、西区一号、东区二号、东区一号、东区三号）的电压质量低，不满足运行要求，而这些节点都是采区6kV供电线路节点，采区供电质量差，不能满足现有负荷需要以及将来负荷增长需要。

（2） 本计算的基准电流为0.916kA，在方式1中，节点5与节点6之间的电缆线路电流计算值为1250A，节点5与节点11之间的电缆线路电流计算值为1094A，节点1和节点5之间的架空线路每回电流为1592A，都出现严重过电流现象。

（3） 在方式2中，节点5和节点6之间每回电缆线路电流计算值为761A，节点5和节点11之间每回电缆线路电流计算值为677A，节点1和节点5之间的架空线路每回电流为1061A，都出现严重过电流现象。

（4） 由于负荷节点电压低，造成功率因数低，网损大，运行不经济。

（5） 运行方式受传输容量的限制不灵活。

由此可见，耿村矿的原6kV供电系统供电质量已经不满足现在的正常生产，也不能实现年产600万吨原煤的目标。需做优化。

7 6kV供电网络优化

供电网络规划是电力系统规划的重要组成部分，其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构，以满足经济可靠地输送电力的要求。

本项目主要根据耿村矿的6kV供电系统，参考了《技术报告一》中的煤矿井下高压供电网络级数的规划方法，对耿村矿的井下供电网络进行了网络结构的规划与优化。根据煤矿生产的特点以及耿村目前供电系统的现状，结合煤矿通风系统、排水系统、运输系统、掘进系统、综采系统、提升系统等之间的相互影响，以及越级跳闸对煤矿安全生产的影响，从供电系统优化来保障，采用静态电网规划。

㈠、方案一：在东风井变电所扩建6kV下井变电所

改造后供电系统图如附图4所示。附图5结果表明供电末端电压符合要求。

㈡、方案二：扩建广场变电所

改造后供电系统图如附图6所示。附图7结果表明供电末端电压符合要求。

㈢、方案三：在广场变电所旁边扩建新变电所

改造后供电系统图如附图8所示。附图9结果表明供电末端电压符合要求。

按照改造方案的经济性、扩建方便性、可靠性比较如下：

表8 方案比较

比较结果表明，方案一比较可行。

8 35kV变电站变压器容量的选择及35kV线路增容

一、  35kV变压器容量的选择

①方案一：选用两台SF₇-31.5MVA的变压器

②方案二：选用三台SF₇-16MVA的变压器

对于方案一，原13MVA和16MVA变压器需撤换为31.5MVA变压器；由于变压器容量增加过大，原35kV变电站6kV配电装置需要全部更换（断路器、母线及隔离开关等）；由于变压器容量太大，可能要考虑限制短路电流问题；改造过程会影响煤矿生产。

对于方案二，增加一台16MVA和将13MVA的变压器更换为16MVA；原35kV变电站6kV配电装置不需要更换；只需扩建一段母线；改造过程不会影响煤矿生产。

两种方案比较，优选方案二。

在变压器选型上，为了减小空载损耗，降低运行成本，根据市场考察优化采用节能型变压器。

二、35kV线路增容

由于耿村矿原设计负荷总装机容量为39.310MW，最大负荷约为20MW，考虑同时率后约为16MW，35kV变压器两台，一台为13MW，一台16MW；改造后，负荷总装机容量为51.549MW，最大负荷约为40MW，考虑同时率后约为32MW，35kV供电线路传输容量约为38MVA，增加过大。

而现系统35kV线路一回为LGJQ-300，线路输送最大容量约为43MVA，满足；但备用线路为3LGJQ-150，线路最大输送容量为27MVA，不满足要求。

故将备用线路也改为LGJQ-300。

但须对35kV系统做耿村矿增容后是否满足负荷增长要求分析。

9 耿村矿供电系统优化方案的确定

根据耿村矿现有条件及生产需要，结合潮流分布，从线路过负荷以及（N-1）线路过负荷情况、末端电压质量、电网网损、投资以及扩建方便性、可靠性等综合比较，认为义马煤业（集团）有限责任公司耿村矿采取以下优化方案。

（1） 变压器增容问题  选取三台SF₇-16MVA的变压器。

（2） 35kV线路增容问题，选取两条LGJQ-300线路，一回运行，一回备用；或两回同时运行；

（3） 35kV变电站6kV侧改造问题 采用三段母线分列运行。

（4） 6kV侧供电网络改造采用方案一，。

如下：

一、在原东风井变电所处扩建新变电所

二、6kV供电网络主要改造如下：

①将原35kV变电站6kV母线到东风井变电所的两回出线换成到新建变电所的两回进线，考虑东区供电距离远，再增加两回，即采用LGJQ-300导线，每回长度约为500m，共4回。

②原35kV变电站6kV母线到广场变电所的两回LGJ-240的导线换成LGJQ-300，并增加到6回，即采用LGJQ-300导线，每回长度约为1200m，共6回。

③东风井变电所的进线从新建变电所引入两回LG-70，长度约2300m。

④新建变电所到东区二号变电所、东区二号变电所到东区三号变电所采用4回240电缆，每回长度约为3500m+1000m=4500m。

⑤广场变电所到西区四号变电所；西区四号变电所到西区一号变电所；都采用4回240电缆，每回长度约为3500m+800m=4300m。

⑥西区四号变电所、西区一号变电所、东区二号变电所、东区三号变电所采用4分段母线。

35kV变电站改造后的主接线如附图10所示。

需要说明的是，本设计提供的都是手册查到的参考值及参考型号，具体参数及型号要实际设备及使用条件，并做适当修正。

本设计满足《煤矿安全规程》（1992年版）的第418，419条等相关规定；满足《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-94）中第16.3.1条等的相关规定。

10 本部分研究内容的主要技术创新点

本部分研究内容的主要技术创新点如下：

（1） 采用节点负荷统计的方法用于煤矿6kV供电系统的负荷统计。主要如下：对煤矿供电系统的6kV负荷采用节点负荷统计的方法，进行分散统计，在统计过程中兼顾了一、二级负荷的具体所处节点及供电方式，为煤矿井下供电方式的优化选择及事故处理措施提供了网络帮助。

（2） 结合煤矿安全生产的具体特点采用静态规划法用于煤矿6kV供电系统的规划与设计。主要如下：根据煤矿各个负荷节点的负荷统计，结合煤矿通风系统、排水系统、运输系统、掘进系统、综采系统等之间的相互影响，采用最短供电路径和最少级数配置的优化方法优化供电网络，从保证煤矿安全的角度，以及供电系统满足供电可靠性、网络潮流分布、线路过负荷以及（N-1）线路过负荷，电压质量、电网网损、投资以及扩建方便性等方面，采用静态规划法对煤矿供电系统进行优化。

（3） 采用牛顿法潮流计算方法对煤矿6kV供电系统进行潮流分布计算，检验选择的系统是否满足。主要如下：采用牛顿法潮流计算方法，对规划或设计的煤矿6kV供电系统进行常规潮流计算，线路过负荷以及（N-1）线路过负荷检验，各个节点负荷的电压损失校验，以核定设计的系统是否满足供电要求。

第二篇：应用信息技术如何优化教师课堂教学的研究课题研究报告2

《应用信息技术如何优化教师课堂教学的研究》

课 题 研 究 报 告

赣榆县黑林镇中心小学 李玉秀

一.实验课题的提出

21世纪的人类以惊人的速度步入信息时代。作为塑造21世纪最强有力的杠杆之一，信息技术已迅速成为世界经济发展的重要动力。信息技术（IT）对社会生活和教育手段产生了巨大的影响，它几乎已渗透到人类生活的每一个领域。在教育领域里，信息技术打破了时空的界限，正改变着教学资源、教学环境、组织方式、授课模式、教学方法和教学手段。由信息技术带来的多媒体教学和网络教学在教学的内容手段、质量效益以及管理方面都有无法替代的优越性。在20xx年召开的全国中小学信息技术教育工作会议上，陈至立部长说：“21世纪信息技术对教育的影响将是不可估量的。它不仅带来教育形式和学习方式的重大变化，更重要的是对教育的思想观念、模式、内容和方法产生深刻影响。为了争取在新世纪日趋激烈的国际竞争中占据主动地位，我们必须加快在中小学普及信息技术教育，努力实现教育信息化。”这一论断深刻地揭示了教育信息化的战略意义。

当代最著名的未来学家尼葛洛庞帝曾在他的《数字化生存》一书中叙述了一个关于时光隧道的故事，之后谈到教育方式的改变时说：“我们今天的教学方式和150年前相比，几乎没有什么根本的变化，在技术手段的运用上，也差不多停留在同样的水平上。”诚然，在我们的周围，不少学校占统治地位的教学模式在很大程度上的确还停滞在以教师为中心上，即主要靠教师讲、学生听的班级授课模式。这种模式的最大缺点是，作为认知主体的学生在教学过程中始终处于受灌输的被动地位，其主动性和积极性难以发挥，不利于培养学生的创新

精神和实践能力，不利于创造型人才的成长。至于学生信息获取、信息分析与加工的能力，由于受传统班级授课条件的限制，他们缺乏主动探索、主动发现形成结论的学习环境，并且与社会上、国际上的信息资源完全隔绝，因而他们的信息能力更是难以培养。由此可见，传统单调的课堂教学已经越来越不适应当代社会的飞速发展。随着信息时代的到来，将多媒体技术和网络环境引入教育教学已经成为一种必然！

二.实验研究的方法和过程

（一）研究主要过程

1．通过信息技术与学科教学有效整合的案例，归纳总结出多种教学媒体的资源应用的方法，提炼形成系统的、实效的整合课教与学模式，提高学科教学的效率，为教师开展整合提供系统有效的可操作的途径。

2．建立有效整合的教学效果评价方法。

3．通过资源的共享，提高教学资源利用率。

4．更新教师的教育观念，提高参加研究教师的整合能力，进一步提高教师运用现代教育技术的能力。

5．培养学生的创新意识和创新能力。

（二）研究主要内容

1．整合模式的研究：具体研究如何充分发挥信息技术的优势，优化教学过程，改革学习方式，为学生主动参与学习和交流合作等提供技术支持。研究各学科各种课程类型可能的教与学模式。发掘、总结并评价信息技术应用于教学的优秀教学案例和经验，帮助教师在理解、迁移的基础上提高信息技术应用于教学的教学设计水平，积累相关教学经验。总结并评价信息技术应用于教学的优秀教学案例和经验，探索常规教学手段存在的困难，利用信息技术解决困难

的模式，研究各学科教学软件资源的应用方法。

2．学习资源及案例的研究：具体研究基于学校教育教学资源库的教学应用，加强学习资源网站的建设，突出教学案例、教学设计及形成整合课的教与学模式分析研究。

3．信息技术与学科教学整合的有效性评价方法研究：研究学科教学效果定位、评价基本方法、具体项目；研究评价教师信息技术与学科教学整合能力有效方法。

4．信息技术应用于新课程教学的教师培训研究：根据我校的校情和具体教学需求，开展信息技术应用于教学的教师培训，研究信息技术应用于教学的教师培训方法。

（三）研究主要活动

1．组织教师学习新课程、开设专家论坛和技术培训（开展5次培训），让每个老师都掌握信息技术，提高认识，转变观念，让信息技术能有效地在教学中得到应用。

2．以新课程改革为契机，以“必修课”、“选修课”、“研究性学习”为载体，探究信息技术支持下的教学模式。提高学生学习学科知识、应用学科知识的积极性，促进信息技术与学科教学的有机有效整合。通过案例研究法对典型的课堂教学案例进行分析研究，归纳整理出适合信息技术与学科教学整合的教学策略和途径。

3．坚持现代教育理论指导下的行动研究，以认知理论、建构主义、多元智能理论为指导，通过行动研究法，在教与学的过程中，边实践，边探索，边检验，边总结，边完善，把研究与实践紧密地结合起来，最终各学科形成有效的、优质的教学方式和模式。每次现场研究课都已以五个一的形式来落实，即一个

课堂教学案例、一个课堂视频实录，一个教学设计，一个教学反思、一个专题评点，促进课题的健康、有序、科学的发展。

4．立足校本教研，倡导发挥各个教师的创造性、独特性，发挥各自优势，开展丰富多彩、富有个性的个案研究，定期教研组展开现场交流会，交流先进经验、介绍研究体会、推广研究成果，三年来累计课题组举行研究课数十节课例，积累了丰富有价值的课程资源和信息技术与学科整合的教学经验。

三.实验研究中教师的主要活动

课题：《认识小数》教学设计

教学内容:

苏教版义务教育课程标准实验教科书《数学》三年级(下册)第100～101 页。

教学目标:

1.依托购物等直观情境认识一位小数,并初步学会读写小数。

2.探究以“元”和米”为单位的小数的实际含义；知道一位小数表示十分之几，十分之几可以写成零点几，建立小数与分数之间的联系。

3.联系生活实际发展学生的数感，引领学生亲身感受小数知识的广泛应用,培养其热爱数学、亲近生活的积极情感。

教学重点：认识小数、会读写一位小数

教学难点：体验小数的形成过程，理解小数的含义，知道十分之几可以用一位小数表示。 课前准备：

1.上课前一天，要求学生对照《学案》预习课本第100内容，并到商店、菜市场等场所了解商品价格，形成价格调查表。

2.教学具准备：多媒体课件一套、商品的价格标签、长方形纸片若干，同时为每个学生准备三个10等份的长方形图片。

教学过程:

（一）预习汇报——初识小数

引入：同学们，你知道数学课上我们和什么打交道最多吗？（数）是的，数学课我们就要和数打交道。今天这节课我们继续和数交朋友。

1.先来看一组数——1、2、3、4、5、6……

通过预习，谁知道这些数是什么数?（整数、自然数）

师：因为我们在数物体个数的时候会自然而然地1、2、3……数下去，所以我们把这些数叫自然数，当物体个数一个也没有时，用0表示，我们说0也是自然数。它们还有一个名字叫什么呢？对，它们都是整数。

132.再来看一组数——、 510

你们知道这组的名字吗？（分数）

著名特级教师华应龙说过：分数就是先分后数的数，你能说说这两个分数是怎么分怎么数的吗？

如果用一个长方形表示“1”个整体，你能用阴影表示出它的3吗？强调“平均分”。 10

[设计意图]：小数与分数密切相关，这里抓住新知的生长点——分数，进行有效复习，为学生尤其是学困生实现了“现有水平”向“未来发展水平”的迁移，促进学生最大限度地调动旧知识探究新知识，使学生感到新知识并不是高不可攀的。

3. 创设情境——引入小数

今天早上，老师到商店里买了几件学习用品，遇到了数学王国里的新朋友了，想知道是谁吗？请看——课件出示：铅笔0.2元

（1）有谁知道这个新朋友的名字？（板书：小数）

（2）试着读写小数。

(3)认识小数点：有人说，小数长得特别，不管它走到哪，都能一眼找到它，你觉得它特别在哪？（在数字中间有一个点，这个点叫小数点，指出小数点的位臵）

[设计意图]：这一部分是基于“六模块”建构式课堂理念进行设计的，“六模块”建构式的核心理念是先学后教，以学定教，能学不教。小数是在学生初步认识了分数，并且学会了常用计量单位的基础上进行学习的。三年级学生虽然是第一次接触小数，但对小数却不是完全陌生的，尤其对以“元”作单元的小数是识别的，他们完全有能力通过自己的预习初识小数，因此，课前我让学生根据“学案”进行自主预习，由于学生课前经过充分预习，课堂上关于整数、自然数及小数的读写、识别只需汇报点评，为下一步探索小数的形成过程节约了大量的时间，课堂教学效率得以提高。

（二）操作感悟——构建小数

1.整数部分是0的小数：

师：同学们通过预习及课前价格小调查，已经能识别小数，也会读写小数了，想不想和老师一起继续研究小数？

好，那我们就从老师买的学习用品研究吧。

A.在长方形上画出0.2元

课件出示铅笔图及价格：0.2元，知道老师买铅笔时付了多少钱？够一元吗？

老师用一个长方形表示1元，请你在图形（一）上表示出0.2元。

学生独立涂色，然后小组交流：

（1）你认为要把这个长方形平均分成几份？为什么？

（2）在分的时候你想到了什么数?（分数）

（3）比较小组同学的分法你发现了什么？

归纳： 0.2和二分之一表示的意思相同。小数和分数是一对好朋友。

B、观察第二件文具用品，提问：0.5元的老朋友是谁？在图（二）上表示出0.5元。

C、在图（三）上创造一个自己喜欢的小数。

D、对照三幅图，小组讨论：你认为小数是怎样的数？你能用一句话概括一下小数与分数的关系吗？

[设计意图]：这里大胆整合教材，创造性地设计了“画小数”这一环节。目的有三：首先，课前学生已凭借生活经验和“学案”进行了充分预习，对小数有了一定的认识，如果再按部就班地照教材重学一遍，学生学习的兴趣就会削弱；其次，“画小数”巧妙地把数和形联系起来，使数、形结合，不仅增强了直观性，还使学生在“画小数”的过程中自然而然地联想到分数，从而找到了新知识的生长点，使旧知识迅速迁移，学生学起来更容易，理解也更为透彻；第三，三次“画小数”层层深入。第一次是引导学生画0.2元，目的是结合元角之间的关系，让学生主动体会小数与分数的联系；第二次让学生独立画0.5元，是为了加深小数与分数之间的联系；第三次“画小数”，实际上是创造小数，当学生在同一张长方形纸上创造出九个不同的分数与小数后，教师适时点拨：你能用一句话概括出同学们说的九个小数吗?使学生对小数的认识有了飞跃：十分之几就是零点几，零点几就是十分之几。三次“画小数”解决了本课的重点，也巧妙地突破了难点。

2. 整数部分不是0的小数

A、猜一猜：数学本的价格是多少钱？为什么是1.2元？

B、说一说：钢笔3.6元，如果也让你画一幅图，你打算怎么画？

学生分组讨论，然后汇报，课件随机出示。

[设计意图]：零点几的小数是让学生“画”出来的，整数部分不是零的小数如果还是让学生去画的话，容易产生疲劳感，基于这样的认识，这部分内容采取看图“猜数学本价格”和口述钢笔3.6元的画图方法，不仅使学生继续保持学习的新鲜感，还培养了学生的数感和想象能力，体会到小数是由整数部分和小数部分组成的。

3.介绍小数各部分名称。

4.价格换名游戏

我们在价格中认识了小数，现在进行价格换名游戏，好吗？

课件出示，学生换名。

（三）迁移创造——深化小数

1.在米尺上创造小数，完成“想想做做”1

刚才我们在物品的价格中认识了小数，根据你对小数的理解，你能在米尺上也创造一个小数吗？

学生汇报：先把1米平均分成10份，1份是1分米，也就是

米……

1米，用小数表示是0.110

引导学生用一句话概括用米作单位的小数：十分之几米就是零点几米。

2.线段上的小数你能找出来吗？

3.在数轴上创造小数，完成“想想做做”5

[设计意图]：学生在价格中对小数的含义已理解得比较深刻了，因此，米尺中的小数完全放手让学生自己去创造，学生在创造小数的过程中，对小数的含义逐渐内化为技能，体验着成功的快乐。

（四）收集展示——拓展小数

师：今天都在研究小数。生活中在哪见过小数？

1.学生汇报调查过的小数。

2.欣赏老师收集的小数。

A、录音播放动物中的小数：

世界上最大的动物是非洲象，它的高度可达3.5米，体重可达5.2吨。

最高的动物是长颈鹿，它的高度可达5.8米。

世界上最大的鸟是非洲驼鸟，它的高度可达2.7米，一只驼鸟蛋约1.5千克。

[设计意图]：这部分采用轻音乐背景下女生朗读来介绍的，不仅节约了上课时间，也给学生以美的享受。

B、身边的小数：

试卷中的小数，视力表中的小数等

C、用小数介绍世界最高男人鲍喜顺。

观察：上面1.68和2.36与其他四个小数有什么不同？

指出：小数点右面只有一个数字的叫一位小数，今天主要学习了一位小数，小数里还有很多奥秘等着同学们去探索。

[设计意图]：通过展示师生收集的小数，开阔学生的视野，了解小数与生活的关系。在学生接近疲劳时，用大屏幕展示了世界最高男人鲍喜顺的有关图片与资料，让学生眼前一亮，疲劳感迅速得到缓解。

（五）总结质疑——疏理小数

这节课，我们一起认识了一个新的数朋友，它是谁呢？通过学习你知道了什么？关于小数，你还有什么问题吗？

（六）欣赏动画——激趣引思

[设计意图]：这一环节是根据上课的节奏安排的，如果课堂上还有时间就让学生欣赏两分钟动画《小数歌》，借此激发学生进一步研究小数的兴趣。

四.实验研究的主要发现或解决的主要问题及效果

（一）实验研究中发现的主要问题

1．不应过分强调中看不中用的、形式上的东西。如一些不恰当的动画等，在使用中容易分散学生的注意力，结果达不到预期效果。课件的制作和使用应以实现最终教学目的为宗旨，避免出现重形式轻内容的不良现象。

2．不应重机器、轻教师，不能不分课程内容，过分依赖媒体技术。不应僵化地使用现代化媒体，忽视教师作为教学活动的主导作用，甚至教师成为现代媒体课件的播放员，学生成为缺乏活力的观众，课件成了简单的电子讲稿。在整个教学过程中，教师的主导性和学生的主体性地位是不应丧失的。

3．任何教学手段都不是万能的，它只是教师进行教学活动的一种辅助手段，本身都有一定的局限性。如在教学实践中发现：白天进行多媒体教学的教室环境较暗，学生做课堂笔记记录困难；课堂信息量大、速度快，基础薄弱的学生学习吃力；若教师教学组织不当，学生会感觉单调、视觉疲劳等等。

（二）实验研究中解决的主要问题建议及效果

1．教师应尽可能地掌握制作多媒体的技术，这是运用信息技术进行教学的基础。

2．教学应遵循学生为主体、教师为主导的原则。应用信息技术教学其目的就是提高教学效率，提高学生学习效果，所以应以学生理解和掌握知识为目的。

3．不仅仅是教学设备现代化，更重要的是教学观念的现代化。所以必须不断学习新概念、新知识，不断提高自身现代化教育素养。

4．认真研究如何高效地组织课堂教学，把优秀课件与传统教学手段合理整合，并有效地进行课后答疑和研究多媒体条件下的考试考核方式等。

5．针对不同的内容，采取恰当的现代化教学方式。

五.研究的主要特色与创新

（一）创新点的发现：

教师每次利用现代教育技术进行辅助教学时总是自己重新制作课件，这对教师的信息素养要求非常高，另外对年龄偏大的老教师而言更是一种负担。即便如此，制作出来的课件质量普遍较低，使用起来远远没有达到自己的初衷。我们的一线教师不缺乏想象力，缺乏的是如何将所设计的教学设计转化成一个个生动的课件。

通过对我校这前几年老师上课所用课件的统计数据来看，不难发现一个共同特点：质量不高地重复建设。

（二）创新点分析：

教师更多的是单兵作战，这样不可避免的会产生资源的重复建设，既耽误了老师宝贵的时间，设计出的课件不一定有很好的使用价值，即便有很好的使用价值，却不具备推广性。是一次性买卖。况且，我们教师的优势在于教学设计，那么为何我们不能把广大教师的智慧收集起来，让那些原本静态的优秀的设计，真正实现动态的，更利于教学的课件呢？

六.对提高教育教学活动质量的指导借鉴作用

（一）通过本课题的研究，加快了课堂教学改革的步伐，加快了实施素质教育的步伐。

1、优化了课堂的教学结构。

教学结构是指在教学系统中，教师、学生、学习内容、教学媒体等教学因素之间有联系与相互作用而形成在一种认识活动组合。课堂教学结构多种多样，但都应把学生放到学习的主人地位。计算机辅助教学的引入，丰富了教学形式。适时地利用CAI课件，在教师的引导下，让学生自主学习，培养独立获取知识和运用知识的能力，掌握科学的学习方法和思维方法。

2、优化了教学过程。

课堂教学是教师教学、学生学的统一活动，“是教师借助于一系列辅助手段（教科书、直观教具、教学技术手段）来实现的一种复杂的控制过程。

本课题的实验，揭示了在教学活动的过程中，根据教材和学生实际制作或选用适用的CAI课件，通过多媒体形象、生动地展示给学生，让学生在了解知识的形成过程中自然地掌握知识，提高课堂教学效益。

3、培养了学生学习的积极情感。

对课堂知识怀有积极情感的学生才能学得轻松有效，在教学过程中要充分

激发学生对知识和活动本身的需要。本课题的实验，一是利用CAI课件设臵问题，启发学生思维，激起学生要“弄懂”、“学会”的愿望，产生学习的强烈动机。二是利用CAI课件展示知识形成的全过程，让学生由动机到探索，由探索到成功，在成功的快感中产生新的兴趣和动机，推动学习的不断成功。三是利用CAI课件及时反馈学习情况，使学生及时认识到自已的问题，解决出现的问题，轻松地投入到以后的学习当中去。教学的丰富内容，深刻思想、巧妙方法和悠久历史无不蕴含着引人入胜的兴趣因素，运用计算机辅助教学可以充分以掘这些因素，使其溶汇于教学之中。

4、有效地减轻了学生的课业负担。

在课堂教学中，利用计算机辅助教学可以切实地减轻学生的过重课业负担。学生的练习、作业可以通过计算机灵活多样地进行训练，避免重复的书写，繁琐的计算。还可以根据学生实际学习水平出现多层次的练习题，学生可以根据自己的需要选择练习，使各类学生都有不同程度地提高。

（二）通过本课题的研究，提高了教学质量。

1、有效地培养了学生的个人素质。

计算机教育是邓小平同志提出的教育要面向现代化，面向世界，面向未来的重要前提，是二十一世纪人才的必备素质。二十一世纪的竞争归根到底是高素质的人的竞争，一个人素质的提高在于知识的熏陶，良好习惯的培养。本课题的研究有效地解决了这个问题。

（1）培养了非智力因素。非智力因素是通过学生是否具有明确的学习目的、良好的学习习惯、踏实认真的态度、刻苦钻研的精神，以及一丝不苟的作风等表现出来的。重视学生智力的开发固然重要，但是在智力相同的条件下，非智力因素起决定性的作用。计算机融知识性与趣味性一体，学生对它抱有极大的

学习热情。但是光有热情，没有端正的学习态度是不行的。学生最初上机时，马马虎虎，随意性很大，计算机每每提示出错。在缕缕碰壁后，他们切身感受到“认真”两字的意义。这无形中磨练了学生的意志品质，只要我们在计算机教学中对学生认真引导，就会把计算机教学中培养起来的良好品质转换为学习的动力。

（2）培养了学生的思维能力。小学生的思维特点是从具体的形象思维为主要形式逐步向以抽象的逻辑思维为主要形式过渡的，而他们的这种逻辑思维在很大程度上仍然依赖于具体形象的感性经验。计算机辅助教学软件就是充分展示具体的形象，让学生通过自己的思考、分析得出学习结论。如，几何形体求积公式的推导过程效果特别突出。通过计算机的动态演示，使静止的变为运动的，抽象的变为具体形象的，既突破了教学难点，又培养了学生的思维能力。

（3）注意了学生的个体差异。一个班的学生，由于多方面的因素，发展总是不平衡的。利用计算机教学能较好地解决这个问题，特别是接受能力差的学生可以把教学中难以理解的知识从计算机中调出来再次学习，待理解所学知识后再做练习，成绩好的学生完成基本练习后可以继续做综合性、思考性的练习。这样，学生人人都能得到鼓励和帮助，有效地注意了学生的个别差异。

2、学校教学质量全面提高。

通过本课题的研究，加速了现代教育技术在我校的运用，促进了教学质量的全面提高。

（三）通过本课题的研究，促进了学校素质教育的实施，办学效益明显，社会反响大。

我们虽然研究的是运用计算机辅助数学教学，但其影响力却很大，促进了我校素质教育的实施，加快了实施素质教育的步伐，促使我们加大了实施素质

教育的力度。带动了各学科对计算机的应用，又更进一步推动了计算机在数学教学中的广泛运用。课堂教学中学生学习环境变得宽松，计算机对学生的鼓励、提示，让学生不会在心理上产生学习负担，充分地感受成功。这样，对学生综合素质的提高有着积极的促进作用。

七.参与实验研究的教师感想和存在问题的反思

1.由于多媒体教室中的电脑数量仅有一台，在课堂教学中，学生的参与面不是很高，影响了课堂教学中信息资源应用中师生的互动参与。

2.我们可以把一部分学习活动安排到课外进行，放到网络上进行。但对于家中没有计算机或不能上网的同学来讲，显然是不公平的。

3.在师生互动交流中，我们在综合利用实物展示台、投影仪（背投电视机）、计算机网络等方面的研究还不够。比如在写字教学中，实物展示台、投影仪的作用非常明显。这方面的研究我们还要加强。

4.课堂教学中信息资源的应用并不是越多越好。怎样让资源应用最优化，我们的研究显得单薄，需要专家引领指导。

八.今后的研究设想等

在拥有第一手丰富案例和教学资源的基础上，我们要进行归纳整理，作出自己的判断，力图总结出基于信息技术化教学的课内信息资源优化应用，改善学生学习方式和教师教学方式的策略、经验、方法。

（一）积极探索应用信息技术化优化教师课堂教学手段的方法策略。我们将在在语文、数学、英语学科中大量进行应用信息技术化课堂教学的实践，初步总结出了行之有效的方法。我们将从以下几个方面入手：

1．分析教材，找出难点。利用多媒体课件，从动画、图片、声音等方面刺激学生的学习欲望，让学生能在各种课件素材中体会教材的重难点。

2．寻找突破，找准资源。为了让学生能够更好的掌握本节课的内容，我们的必须借助信息技术的优势，将具体可感的画面、音乐、视频等媒体进行有效组合，使之突破时空限制。为此，要准备好生动形象的Flash动画或视频资料等，帮助学生突破难点。

3．适时展示，引导探究。信息资源的展示要恰到好处，使之符合儿童的心理特征和认知发展规律，才能充分发挥信息资源的作用。学校将组织教师培训怎么样去做一个多媒体课件，怎么样才能将本节课的重难点表现出来，恰到好处。

4．汇报交流，共享收获。利用课件资源，搭建学生课堂自我评价系统，出示本节课的重难点，让学生自我评价，教师可以在第一时间掌握学生的学习情况。

（二）积极探索利用信息化教学促进学生合作学习的策略。对于一些带研究性学习性质的课文，往往里面有若干个问题组成，我们可以借助多媒体或课件让学生进行合作学习，共同研究。我们将从以下几个方面入手：

1．争对教材，合理分组。利用信息技术优化课堂教学，里面包含着丰富的动画内容，对于小组合作，小组讨论等内容，让学生去自我学习，自我总结，很大程度上解决了学生空想，不知道该怎么办的问题。

2．搜索资源，分析加工。为了能完成自己小组的课题研究任务，课前教师要搜索资源，并应用电脑加工信息，使之符合整节的教学要求。

3．分组汇报，集体交流。可以让同学们先将自己收集到的资料，交给教师，教师再利用计算机和投影仪分组汇报交流，学生会非常投入。

4.达成共识，拓展研究。当一个个小组汇报完毕，同学们课堂知识也有了初步的了解，有些同学兴致未尽，还可以拓展研究。

（三）积极探索利用信息化优化教学课堂创新学习的策略。

学生对所学知识进行创新应用是学习的最高境界。在如何利用信息资源促进学生创新学习方面，我们也开展了一定的研究。我们将从以下几个方面入手：

1．出示信息，初步感知。出示相关信息资源，让学生通过观察生活中常见图片资料或录像资料，初步理解本节课的学习内容。

3．欣赏作品，自主创新。通过欣赏教师准备好的其他教学资源，进一步感受本节课的教学内容，让学生自由拓展，获取更多的知识。

这部分的研究正在逐步实施，对于积累的案例还不是十分丰富。什么样的信息化教学能够优化课堂教学还有待于进一步的研究。