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经小电抗接地提高110kV变压器中性点绝缘配合可靠性研究论文(精选合集)

经小电抗接地提高110kV变压器中性点绝缘配合可靠性研究论文(精选合集)



第一篇:经小电抗接地提高110kV变压器中性点绝缘配合可靠性研究论文

摘要:本文应用ATP-EMTP程序对四川某11OkV变电站建模,计算发现部分接地方式下氧化锌避雷器与放电间隙难以实现绝缘配合,严重威胁到电力系统的稳定可靠运行。根据计算结果,本文提出了11OkV变压器中性点经小电抗的接地方式,既可以限制单相短路电流又能防止出现较高的中性点过电压,并将其成功应用于四川桌11OkV变电站。

关键词:变压器;中性点;小电抗;绝缘配合我国220kV/llOkV电网一般采取部分中性点接地的方式,这种接地方式具有零序保护简单可靠、断路器遮断容量不受单相接地电流限制和对通讯干扰小等优点。但是中性点过电压保护装置选择十分困难,目前采取的避雷器加间隙保护的方法并不能对其进行可靠的保护。

本文应用EMTP电磁仿真软件分析了部分接地方式下绝缘配合存在的问题;及变压器中性点接入小电抗的取值原则和计算方法。

一、llOkV变压器部分接地方式下的绝缘配合问题

在变压器中性点经避雷器并联放电间隙接地方式中,避雷器应承担变压器中性点的雷电过电压保护,而放电间隙则需保证失地系统存在接地故障时保证电站避雷器运行安全。

显然两者存在矛盾。变压器中性点放电间隙的击穿电压无法同时满足两个矛盾需求。在运行中为避免出现误跳,非故障变压器常采用加大间隙距离的方法,这样做的结果是以损失电站避雷器的安全性为代价的a

二、变压器经小电抗接地分析

四川省电力公司提供某llOkV变电站。当变电站两台变压器并联运行时,分别经电抗器接地。优点是当变压器运行方式变化时,等值零序阻抗保持不变,故电网零序电流保护无须重新整定。中性点电抗器仅一个绕组,结构简单,成本低。

为确定电抗器容量,分别对该站llOkV母线短路容量为9000MVA和4000MVA两种情况下,发生单相接地故障时流过中性点电抗器的电流和电抗器承受电压做了仿真,作为确定电抗器热稳定和动稳定水平的依据。仿真结果见表1。

llOkV母线

短路容量变压器

运行方式阻抗值

(ohm)z短时热稳定电流(kA)稳态电

压(kV)暂态电

压(kV)9000MVA两台并联180.82214.79628.774000MVA两台并联180.79714.34628.13

仿真校验结果表明,该站相连llOkV线路发生单相接地故障时流过变压器中性点电抗器的电流小于0.85kA,暂态电压瞬时值小于30kV,考虑到绝缘老化,按照1.5倍绝缘裕度计算,中性点绝缘水平可以降低至20kV绝缘水平,即Imin工频耐受电压(有效值)55kV,雷电全波冲击耐受电压(峰值)125kV。可以满足安全运行要求。

三、结论

(一)变压器中性点部分接地存在使不接地变压器”失地”的问题。当局部系统失地后,中性点避雷器、放电间隙配合不好会导致避雷器爆炸或者跳闸事故。

(二)中性点接地小电抗的选取应保持零序网络不变或微变的原则。llOkV变压器中性点经小电抗接地后,可以避免失地过电压,有效的降低中性点绝缘水平。

参考文献:

[1】李谦,彭向阳,钟定珠.广东省变压器110 kV及220 kV中性点保护故障分析[J].广东电力,202_,13(3):42-45.[2]朱天游.500kV自耦变压器中性点经小电抗接地方式在电力系统中的应用【J].电网技术,1999,23(4):15-18.

第二篇:发电厂中压系统中性点接地方式浅析论文

摘要:针对发电厂中压系统中性点不接地系统的不断扩大及电缆馈线回路的增加,单相接地电容电流也在不断的增加,分析和探讨中压系统中性点接地方式、合理选择系统中性点接地方式,已是关系到系统运行可靠性关键的技术问题。

关键词:中压系统;中性点系统;可靠性;探讨

一、概述

中压系统以35KV、10 KV、6 KV三个电压等级较为普遍,并且均为中性点非接地系统。在电气设备设计规范中规定35KV系统如果单相接地电容电流大于10A,3-10 KV系统如果接电电容电流大于30 A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式,当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用电阻方式。目前,随着机组容量的增大,发电厂馈线电缆线路也日益增加,使得系统单相接地电容电流不断增加,使得系统内单相接地故障很可能扩展为事故。因此,对系统的中性点接地方式进行分析和探讨,合理选择系统中性点接地方式,已是关系到系统运行可靠性的关键技术问题。

二、中性点不同的接地方式与系统的可靠性

在发电厂中压系统中,大部分为小电流接地系统,即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统。以前的电厂大都采用经消弧线圈接地方式,近几年有部分电厂设计采用了中性点经小电阻接地方式。对于中性点不接地系统,因其是一种过渡形式,随着电网的发展最终将发展到上述两种形式。下面对中性点经消弧线圈接地、经小电阻接地这两种接地方式进行分析。

1、中性点经消弧线圈接地方式

采用中性点经消弧线圈接地方式,在系统发生单相接地时,流过接地点的电流较小,其特点是线路发生单相接地时,可不立即跳闸,当接地电流小于10A时,电弧能自灭,因为消弧线圈的电感的电流可抵消接地点流过的电容电流,若调节得及时,电弧能自灭。对于中压系统各日益增加的电缆馈电回路,虽接地故障的概率有上升的趋势,但因接地电流得到补偿,单相接地故障并不发展为相间故障。因此中性点经消弧线圈接地方式的运行可靠性,大大高于中性点经小电阻接地方式,但这种接地方式也存在着以下问题。

(1)当系统发生接地时,由于接地点残流很小,且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态,接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同,故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。

(2)因目前运行在中压系统的消弧线圈大多为手动调节,必须在退出运行才能调整,也没有在线实时检测单相接地电容电流的设备,故在运行中不能根据电容电流的变化及时进行调节,所以不能很好的起到补偿作用,仍出现弧光不能自灭及过电压问题。

2、中性点经小电阻接地方式

采用该方‘式是为了泄放线路上的过剩电荷,来限制过电压。中性点经小电阻接地方式中,一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A左右,也有的控制在100A左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。其优缺点是:

(1)系统单相接地时,全相电压不升高或升幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来先选择。

(2)接地时,由于流过故障线路的电流较大,零序过流保护有较好的灵敏度,可以比较容易的切除接地线路。

(3)由于接地点的电流较大,当零序保护动作不及时或拒动时,将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害,导致相间故障发生。

(4)当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用于跳闸,使回路的跳闸次数大大增加,使运行可靠性下降。

三、单相接地电容电流

因中性点不接地方式在中压系统中,仅是一种短期的过渡方式,最终是要过渡到经消弧线圈或小电阻接地方式,而在改造前要对系统中的电容电流进行计算和测量,以给改造提供技术数据。中压系统单相接地电容电流有以下几部分构成:

(1)系统中所有电气连接的全部线路的电容电流;

(2)系统中相与地之间跨接的电容器产生的电容电流;

(3)因用电设备造成的系统电容电流的增值。

系统中的电容电流可按下式计算:

∑IC=(∑icl+Eic2)(l+ko/o)

其中:∑ic是系统上单相接地电容电流之和Eicl是电缆线路和电缆单相接地电容电流之和Xi。2是系统中相与地问跨接的电容电器产生的电蓉电流之和k%是用电设备造成的系统电容电流的增值10 KV取16qo、35KV取13%

在对系统单相电容电流计算的基础上,为了准确选择和合理配置消弧线圈的容量,对系统运行中单相电容电流进行实测是十分必要的。微机在线实时检测装置为实测系统单相电容电流提供了快速准确的手段。其原理是,检测系统的不平衡电压En,并以一定的采样周期检测线电压UAB,中性点位移电压Ul及中性点位移电流Io,根据公式Ecr-Un+I。×XC计算出单相接地电容电流。式巾XC为系统对地容抗。

因为XC=(En_ Un)÷ln

所以IC=U相÷XC=U相×10÷(EO-UO)(.上式中IC为单相接地电容电流)单相电容电流的检测也可以采用偏置电容法和中性点外加电容法,在测试中,可以选用几种不同容量的Cf(所加的偏置电容)测出几组数据,利用移动平均值获得单相接地电容电流,以减少测试中的误差。

四、微机控制消弧装置

人工调谐的消弧线圈,因不能随着系统的运行实时调整补偿量,这样就不能保证系统始终处于过补偿状态,甚至导致系统谐振,并难以将故障发生时对地电流限制到最小。

目前,电厂采用的微机自动跟踪消弧装置并配套接地自动选线环节,有效地解决了中性点经消弧线圈接地方式的系统长期难以解决的技术问题。该装置的Z型结构接地变压器,具有零序阻抗小,损耗低,并可带二次负荷,其可调电抗器为无级连续可调铁芯全气隙结构,具有调节特性好,线性度高,噪声低等特点,装置采用消弧线圈串电阻接地方式,以抑制消弧线圈导致谐振的问题,其微机控制单元是实现自动跟踪检测、调节、选线的核心,系统的响应时间短。微机控制消弧装置有过补、欠补、最小残流三种方式。

第三篇:变压器停送电操作时,变压器中性点接地刀闸投退分析

变压器停送电操作时变压器中性点接地刀闸投退分析

摘要: 我国110 kV及以上电压等级的电力变压器一般采取中性点直接接地的运行方式,此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低,不易发生绝缘故障,达到了节约制造成本的目的。这样,一旦中性点产生过电压,就直接威胁变压器中性点的绝缘。为防止此类事件的发生,在变压器停、送电操作时,都要推上变压器中性点接地刀闸,防止操作时断路器三相不同期分、合闸产生过电压而损坏变压器。关键词:变压器

中性点

过电压

接地刀闸 1.变压器中性点绝缘水平

我国变压器中性点绝缘分为两种:一种为全绝缘,另一种为半绝缘。

全绝缘:变压器首端与尾端绝缘水平一样的称为全绝缘,多用在110 kV以下电压等级的电力变压器。

半绝缘:半绝缘变压器中性点的绝缘水平比绕组首端要低,通常只有首端的一半,这些变压器一般采取中性点有效接地的运行方式,此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低,不易发生绝缘故障,因此变压器中性点的绝缘水平大都设计得比端部绝缘低,多用在110 kV及以上电压等级的变压器。2.三绕组变压器工作原理

三相变压器的每个铁心柱上,都套着三个同心式绕组,分别为高、中、低压绕组。高压绕组总是排列在最外层,低压绕组和中压绕组则可以有不同的排列位置,低压绕组在中间,宜作升压变压器使用;中压绕组绕组在中间,宜作降压变压器使用。它的工作原理如图1所示。

图1 三绕组变压器工作原理 3.过电压对变压器中性点绝缘的影响:(以切空载变压器为例)

变压器过电压有大气过电压和操作过电压两类。操作过电压一般为额定电压的2—4.5倍,而大气过电压可达到额定电压的8—12倍。变压器设计的绝缘强度一般考虑能承受2.5倍的过电压,中性点的电压则更低。不论哪一种过电压,都会导致变压器铁芯严重饱和,励磁电流增大,使铁芯严重发热,烧毁变压器绝缘,特别是中性点绝缘。

电网中用断路器切空变是一种常规的操作方式。在这种操作过电压中,有可能产生很高的过电压。当变压器瞬时切开的,磁能就转变为电能,在转变的过程中就在变压器上引起过电压。由于操作过电压的能量来源于电网本身,所以它的幅值和电网的工频电压基本上成正比,操作过电压的幅值与电网该处工频相电压过电压的幅值之比,称为操作过电压倍数K。4.变压器停送电操作时,推上变压器中性点接地刀闸的必要性

切除空载变压器会产生过电压:正常运行时,空载变压器表现为一个励磁电感。因此,切除空载变压器就是切除一个电感性负荷。经验表明,用断路器切断大于100A以上交流电流时,磁场能量为零,在切除过程中不会产生过电压。但切除空载变压器时,所切除的是变压器的空载电流,其值仅为额定电流的0.5%—4%,一般只有几安到几十安。断路器的灭弧能力显得异常强大,从而使空载电流未到零之前就因强制息弧而切断,也就是发生空载电流的突然“截断”。截流后,等值电感中储藏的磁场能量全部转变为等值电容的电场能量,从而产生了切空载变压器过电压。如图2所示

图2 切空载变压器过电压

图3切空载变压器电路

根据上图分析可知:对于一侧有电源的受电变压器,当其开关非全相拉、合时,若其中性点不接地有以下危险:(1)变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压,这可能损坏变压器绝缘;(2)变压器的高、低压线圈之间有电容,这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”;(3)当变压器高低压线圈之间电容耦合,低压侧会有电压达到谐振条件时,可能会出现谐振过电压,损坏绝缘。对于低压侧有电源的送电变压器:

(1)由于低压侧有电源,在并入系统前,变压器高压侧发生单相接地,若中性点未接地,则其中性点对地电压将是相电压,这可能损坏变压器绝缘;

(2)非全相并入系统时,在一相与系统相联时,由于发电机和系统的频率不同,变压器中性点又未接地,该变压器中性点对地电压最高将是二倍相电压,未合相的电压最高可达2.73倍相电压,将造成绝缘损坏事故。所以,在投、切空载变压器时,必须合上变压器中性点地刀闸,只有这样,才能保证变压器中性点绝缘不被破坏。

对于220KV变压器从中压侧向系统送电时,必须同时合上变压器中、高压侧中性点接地刀闸。因为,变压器的变比K=U1/U2=220/110=2,当合中压侧开关时,产生的过电压是其额定相电压的2.5倍时,则高压侧就变为5倍的相电压,这是变压器高压侧中性点无法承受的,所以,也必须推上变压器高压侧中性点地刀闸,只有这样,才能保证变压器中性点绝缘不被破坏。

5.中性点对继电保护的影响

110kv及以上系统中性点直接接地电网中低压侧有电源的变压器,中性点可能直接接地运行,也可能不接地运行。对这类变压器,应当装设反应单相按地的零序电流保护,用以在中性点接地运行时切除故障;还应当装设专门的零序电流电压保护,用以在中性点不接地运行时切除故障。保护方式对不同类型的变压器又有所不同,下面分别予以说明。5.1全绝缘的变压器 当变压器低压侧有电源且中性点可能不接地运行时,还应增设零序过电压保护。根据《电力设备过电压保护设计技术规程》SDJ 7-79,对于直接接地系统的全绝缘变压器,内过电压计算一般为3Uxg(Uxg---最高运行相电压)。当电力网中失去接地中性点并且发生弧光接地时,过电压值可达到3.0Uxg,因此不会损害变压器中性点绝缘;但在个别情况下,弧光接地过电压值可达到3.5Uxg,仍有损坏变压器的危险。由于一分钟工频耐压大于等于3.0Uxg,所以在3.5Uxg电压下仍允许一定时间,装设零序过电压保护经0.5s延时切除变压器,可以防止变压器遭受弧光接地过电压的损害。其次,在非直接接地电力网中,切除单相接地空载线路产生的操作过电压,可能达到4.0Uxg及以上。电网中失去接地中性点且单相接地时,以0.5s延时迅速切除低压侧有电源的变压器,还可以在某些情况下避免电力设备遭受上述操作过电压的袭击。

在电力网存在接地中性点且发生单相接地时,零序过电压保护不应动作。动作值应按这一条件整定。当接地系数X0/X1≤3时。故障点零序电压小于等于0 .6Uxg,因此,一般可取动作电压力180V。当实际系统中X0/X1<3时,也可取与实际X。/X1 值相对应的低于180V的整定值。

5.2分级绝缘的变压器。

对于中性点可能接地或不接地运行的变压器,中性点有两种接地方式:装设放电间隙和不装设放电间隙。这两种接地方式的变压器,其零序保护也有所不同。

(1)中性点装设放电间隙。放电间隙的选择条件是:在一定的X0/X1值下,躲过单相接地暂态电压。一般X0/X1≤3,此时,按躲过单相接地暂态电压整定的间隙值,能够保护变压器中性点绝缘免遭内过电压的损害,当电力网中失去接地中性点且单相接地时,间隙放电。对于中性点装设放电间隙的变压器,要装设零序电流保护,用于在中性点接地运行时切除故障。

此外,还应当装设零序电流电压保护,用于在间隙放电时及时切除变压器,并作为间隙的后备,当间隙拒动时用以切除变压器。零序电流电压保护由电压和电流元件组成,当间隙放电时,电流元件动作;拒动放电时,电压元件动作。电流或电压元件动作后,经0.5s时限切除变压器。零序电压元件的动作值的整定与本条第一款零序过电压保护相同。零序电流元件按间隙放电最小电流整定,一般取一次动作电流为100A。采用上述零序电流保护和零序电流电压保护时,首先切除中性点接地变压器,当电力网中失去接地中性点时,靠间隙放电保护变压器中性点绝缘,经0.5s 延时再由零序电流电压保护切除中性点不接地的变压器。采用这种保护方式,好处是比较简单,但当间隙拒动时,则靠零序电流电压保护变压器,在0.5s期间内,变压器要承受内过电压,如系间歇电弧接地,一般过电压值可达3.0Uxg,个别情况下可达3.5Uxg,变压器有遭受损害的可能性。

(2)中性点不装设放电间隙。对于中性点不装设放电间隙的变压器,零序保护应首先切除中性点不接地变压器。此时,可能有两种不同的运行方式:一是任一组母线上至少有一台中性点接地变压器,二是一组母线上只有中性点不接地变压器。对这两种运行方式,保护方式也有所不同。

采用比较简单的办法:反应中性点接地变压器有零序电流;中性点不接地变压器没有零序电流和母线上有零序电压的零序电流电压保护,其动作时限与相邻元件单相接地保护配合;零序电流保护只设置一段,带一个时限,时限与零序电流电压保护配合,以保证首先切除中性点不接地变压器。

6结论

为防止过电压损坏变压器绝缘,特别是变压器中性点绝缘,应采取以下措施:

切合110kV及以上有效接地系统中性点不接地的空载变压器时,应先将该变压器中性点临时接地。为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高工频过电压的异常运行工况,110~220kV不接地变压器的中性点过电压保护应采用棒间隙保护方式。对于110kV变压器,当中性点绝缘的冲击耐受电压185kV时,还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器,间隙距离及避雷器参数配合应进行校核。间隙动作后,应检查间隙的烧损情况并校核间隙距离。参考资料

[1] 王瑞华等编著.电子变压器设计手册[M].北京: 科学出版社, 1993:120-150.[2] 朱振东, 许大中.逆变器中高频变压器偏磁的研究[J].电力电子技术1997,(1):14-22.[3] 张乃国.小功率电源变压器[M].北京:人民邮电出版社, 1998:45-75.[4] 徐德高等.脉宽调制变压器型稳压电源[M].北京: 科学出版社, 1983:67-90.

第四篇:提高高中课堂教学效益的策略研究小论文

个人课题研究论文

提高高中数学课堂教学效益的实践研究

数学是研究数量关系和空间形式的科学。随着社会的进步和数学自身的进展,特别是在信息技术的推动下,数学的研究领域、研究方式、应用范围等得到了空前的拓展。数学提供了刻画自然规律、社会规律的科学语言和数量模型,提供了处理数据和观测资料、进行推断和证明的有效工具,它不仅对科学技术的进步发挥着基础理论和基础应用的重要作用,而且已成为一种普遍适用的技术,直接为社会创造价值。

数学也是现代文化的重要组成部分,它的内容、思想、方法和语言已经广泛渗入人们的日常工作和生活中,影响着人们的思维方式,推动社会文化的进步;数学作为人们认识世界、从事工作和学习的必需工具,作为一种传递信息的强有力手段和人际交流的简明语言,对社会大众有着非常重要的意义。

中学数学教育在基础教育中占有重要的地位。学生通过数学学习,掌握数学的基础知识、基本技能和思想方法,学会有条理地思考和简明清晰地表达思考过程,并运用数学的思想方法分析问题和解决问题,这对培养学生的抽象能力、推理能力、创造能力具有特殊作用,对培育学生认识世界的积极态度和思想方法、求真求实和锲而不舍的精神具有深远影响。数学教育在发展和完善人的教育活动中,在形成人类理性思维和促进个人智力发展的过程中,发挥着独特的、不可替代的作用。

数学教学,尤其是课堂教学,是学校教育活动的主要形式,是我国中小学教育活动的基本构成部分,它是综合体现教育思想、教育内容、教育方法的主要渠道。它担负传授知识、开发智力、培养能力、提高素质的任务。

提高课堂教学效益顺应了素质教育的要求,旨在培养学生的创新能力、实践能力以及学生的自主学习和发展的能力。强调运用所学知识和技能亲自探索“新“规律、发现“新”现象,从而形成善于质疑、乐于探究、勤于动手的学习习惯和人格特征。二者的结合还为学生的终生学习注入了新的活力,对数学基础教育来说是一场深刻的变革。

一、高中数学课堂教学的现状分析

目前,我国高中数学传统的课堂教学过程中存在如下一些弊端:①注入式。尽管对单向灌输和“填鸭式“的反对不绝于耳,但注入式仍是现实中占据主要地位的教育方式,教师讲、学生听仍是最为普遍的课堂状态;②教条式。主要表现是重理论、轻实际,重结论、反对质疑;⑧单向纵深式。集中力量“深挖洞”,专攻教材“考纲”而不及其余,教学时间紧,考试难度大,只集中攻坚,而不会有联想、变化、列举和发散的余地;④理性泛化式。即重逻辑、轻直觉。重理性、轻感受。不管文科理科,不论什么性质的学习内容,都“标准化’’处理;⑤苛严管束式,只讲严格、不讲宽容,乐于训导却不善鼓励,乐于指正却吝惜赞赏。这种传统的课堂教学对学生数学知识的掌握有一定的优势,比如国际学生的学业评价,中国有明显的优势,但也有所“失“,主要体现在:①未能激发学生深层学习的动机和兴趣,缺乏对创造精神和批判精神的关注;②没有给学生留有足够的时间、空间去独立思考并联系现实去应用;③缺乏合作交流,学生未能通过亲 身的体验或探究去学习;④未注意学生的个别差异,按统一步调进行,不利于发展个性;⑥忽视创新意识和创新能力的培养,不适应2l世纪对人才的要求。在数字信息化的时代,数学正在发挥着日益重要的作用。如何培养学生的数学学习兴趣,如何使每个学生学到应有的数学知识,是影响教学效益的一个问题,也是现阶段教学改革的一个重要内容。

(一)学生方面

在课堂教学中,由于学生对同一学科的有意注意集中的时间过长,使得很多学生在课堂上感到疲劳、紧张,学习效益不高,长期以往,使得很多学生对这门科目感到恐惧和厌烦。教学效益的低下又使学科老师对教学内容进行多次反复的单一教学和机械训练,这使许多学生更加厌烦。对数学等学科时间的倾斜又导致了对其他学科时间的挤占,使得有些学科的课时安排偏少,在课堂上老师只能忙于赶进度,课堂教学不深不透,这些学科由于前后两次上课的时间间隔较长,学生对所学知识的遗忘率较高,由此又导致了受挤压学科的教学效益的低下。

(二)教师方面

“教学是在复杂的环境中进行的复杂活动,确定教学效率是一件困难的事情。因为影响有效教学的因素不仅是多样的,而且是错综复杂的”。反思自己的课堂,查找影响课堂教学效益提高的原因。我们发现,学校课堂教学中普遍存在的突出共性问题有:1.平铺直叙多,创设情境少。教学导入无悬念,无疑惑,简单直接,不注重教学情境的创设,也很少关注新课所需要的知识衔接与铺垫,不能很好地激发学生学习的欲望和兴趣。2.教师讲得多,学生活动少。教师的讲解几乎占满一堂课,教师以“讲”得好为最大满足,不关注学生的感受如何,不关注学生学得如何,依靠课后的强化训练和重复操练来加以巩固,加重了学生的课业负担。结果仍然是教师主体,学生的主体地位没有落实。3.预设问题多,激发思维少。教师在课堂教学中虽然关注了师生互动,但往往以预设的教学问题把学生纳入自己事先搭好的教学框架。要不就是师生共同探究的问题过于简单,要么是事实性的问题,学生阅读课本就可以找到答案;要么是用“是”或者“不是“来回答,几乎没有激发学生思维的问题,这影响了学生思维的密度和深度,达不到应有的效度。4.低效互动多,当堂落实少。教师在课堂教学中更多地关注形式,师生互动多,但忽视活动的效益,不关注教学目标的落实,更不能将教学目标“落实”到底。教学环节中普遍缺乏反馈和纠正的落实与检查,满足于“我布置了““我要求了”。5.重复作业多,分层布置少。由于教师对每一个学生的认知水平和认知特点了解和研究得不够深入全面,作业设计不科学,缺乏针对性和有效性。巩固练习和整齐划一的作业多,启发学生思考、发展学生思维、培养学生能力和分层分类选择的作业少。

教师教学技能的相对薄弱且具有普遍性。解决教师群体性的教学技能薄弱致使教学效益难以提高的问题已显得刻不容缓。近年来,我校教师教学技能的培训在抓好理论学习的同时,重在以活动为载体,从观念到行动,在活动中培养教师的践行能力。一是开展课堂教学设计活动,在理论与实践之间找到最佳结合点,由观念引领行动,在行动中体现观念。二是开展全校性教学观摩活动,以模范引路,从实践到实践,在实践中研究,在实践中提高。三是开展教学大反思活动,反思教学行为,反思各种教学技术与教学过程结合的效果,反思课堂教学的实际效益。通过以上活动的开展,使老师们聚焦课堂,着眼于通过提高教学技能,追求课堂教学的高效益。

二、提高高中数学课堂教学效益的策略研究

教学策略是以一定的教育思想为指导,在特定的教学情境中,为实现教学目标的制定,并在实施过程中不断调适、优化以使教学效果趋于最佳的系统决策与设计。

(一)有效备课策略

如何设计课堂教学、提高教学效率是每个教师备课时必须认真思考的问题。有效数学课堂数学,不仅要关注学生对数学知识、技能、思想方法的掌握,关注其数学能力的发展,而且要有助于学生理解数学的社会价值,领略数学文化的内涵,体验数学的思维方式和方法,形成良好的数学思维品质,促使学生的数学素养得到全面提高。因此,教师在备课中要做到: 1.钻研教材 教师要通读全套教材,了解教材的编写体系及特点;熟练掌握本学期教学内容,明确其在整体安排中的地位和作用,在此基础上进行单元备课和课时备课,做到:能够掌握教学内容之间的关系,明确教学内容和目标,研究教学重点、难点,并确立基本能力培养目标。

能理解和掌握数学概念、公式、法则、定理和公理的来龙去脉、意义和用法,并能对教学重点设计出问题情境。2.了解学生

教师要了解学生已经具备的数学知识和数学思维能力,了解他们对数学的兴趣、需要、学法和习惯。要观察学生的习得过程,并据此对学生可能遇到的问题做出预见,以便采取有效措施,确保教学效率。3.选择教法

教法的选择要依据教学任务、教学内容,要考虑落实教学目标,贯彻教学原则,又要符合学生的年龄特点,实际水平。无论选择何种教学方法,都要有助于提高学生的兴趣,发展智力,培养个性为前提。4.制订计划

学期教学工作计划必须在开学后一周内完成。制定一本书的教学计划时,要使其相对完整、系统,要重点突出,难点分散,安排合理。确定教学计划和教学进度时,既要考虑数学知识的传授,数学能力的培养和智力的开发,也要考虑对学生学习方法的指导、思想品德的教育和行为习惯的养成。5.设计课堂结构

课堂设计要遵循数学教学原则,体现学生的主体作用,发挥教师的主导作用。课堂设计要以能达到本课时的教学目标为宗旨。要做到各教学环节完整、衔接紧凑、层次分明、条理清楚、坡度适当,整体上有逻辑性。新知识的呈现方式要科学、巧妙、有吸引力,要直接接触本课时教学内容的实质。本课时教学的结束方式要有利于下一节课的教学。6.编写教案

教案中的教材分析要正确,教学设计要合理。教案内容包括:课题、教学内容、教学目标(包括知识与技能目标、过程与方法、情感、态度与价值观目标)、课型、重点、难点、教学步骤及时间分配、教与学的具体活动方式、教具、信息技术的整合、板书设计、作业、教学反思等项。教案要留有余地,有弹性。(二)有效上课策略 1.不同课型的要求

概念课:数学概念课的理解和掌握力求准确无误、要引导学生进行理性思维、学会用历史发展的眼光看问题,同时通过正反两方面的例子来对数学概念进行辨析。

定理、法则课:定理、法则和公式的教学要侧重三个方面:地位和内在价值和在数学链条中所处的环节;推导过程与方法的来龙去脉,其中体现出的数学思想方法;应用价值并能通过各种各样的问题情境来体现。

综合复习课:是对一个阶段的学习的一个总结,是将该部分内容各知识点和各种思想方法的有机整合、是对数学知识从了解到理解到掌握到应用的一个层层递进的检验和升华。

试卷讲评课:是对一个阶段教学的反馈和总络、对存在问题的发现和补救、是对数学教学效果的反思,试卷讲评力求针对性、切不可就题论题,要找出其中共性的问题,深入挖掘产生问题的内在原因,对存在的问题进行针对性的训练。2.学习过程的体验

(1)再现数学思维过程教学策略的意义

数学教学的整个过程,不但要包括教师的讲授过程,还要包括学生主动的参与过程;要让学生经历数学概念及思想方法的概括形成过程,暴露数学问题的提示过程,数学问题的解决方案的制订选择过程以及数学结论的论证、发现过程,亲自动手参与数学知识的内化过程和获得数学结论后的情感体验过程。因此,数学过程是真正理解数学,形成数学的思想方法或利用数学解决问题必经的过程,同时能够完善和发展形式的认知结构。

再现数学思维过程是“建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上,教师激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事数学活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验。’’也就是说,数学教学活动的实质是教师指导下的学生个体的认知过程和发展过程。

(2)实施原则

再现思维过程要求我们在进行数学教学时,必须注重向学生展现概念的发生发展和形成过程,问题发现和思考的过程,规律的寻找和揭示过程,结论的推导和推广过程,揭开数学的严谨性和抽象性的面纱,将发现过程中的活生生的数学“返璞归真“地交给学生。即在数学教学中要遵循:“展示背景、挖掘本质;暴露思维、推迟判断”的原则。(3)实施途径

①创设问题情境,展现知识的发生发展过程

我们强调把数学学习设置到复杂的、有意义的问题情境中,通过让学生合作解决真正的问题,来学习隐含于问题背后的数学知识,形成解决问题的技能,并形成自主学习的能力。

创设问题情景,就是给学生提供实际问题模型和知识背景,并提出符合学生认知水平的问题,让学生进行观察、实验、类比,为数学知识的形成奠定必要的感性基础。

②通过数学实验,再现结论的探究过程,在操作中体验和建构知识体系

在教学过程中,教师可以通过制造实验的可操作的问题情境,展开各种数学活动,再现数学知识的探究过程,让学生在自我操作与体会的过程中建构数学知识体系。充分利用实验手段,尤其是运用多媒体技术,创设数学教学情景,为学生提供可能进行实验操作的条件和机会。“听过的会忘记,看过的能记住,做过的才能理解”。要让学生在实验中了解知识的发生、发展过程,掌握知识的变化规律,深刻理解数学知识的来龙去脉,在“做数学"的过程中去发现数学,了解数学,体验数学,掌握数学,从而达到最佳学习效果提高教学效率,并最终实现数学有效教学。

③引发认知冲突,暴露数学思维活动过程

学生的认知发展过程就是观念上的平衡状态不断遭到破坏,又不断达到新的平衡状态的过程。因此,教师应注意如何引发学生观念上的不平衡,也应当善于设定这样的环境,让学生在这样的环境下,能够较为清楚地看到自身己有知识的局限性,并努力通过新的学习活动达到新的、更高水平上的平衡。思维的动力来源于学生认知结构与学习内容之间的不平衡。学生思源于疑,疑根于错。

教学实践表明,要取得满意的教学效果,必须注重对教学过程的关注。在课堂上老师循循善诱地教,定理的证明,公式的推导,理论的正确应用,学生津津有味地学等,就是教学过程的一种生动实例。正是通过这样的教学过程,教师给予学生以心灵的启迪,学生不仅学到了知识,更重要的是还学会了思考,增长了智慧,也学会了学习,从而增强了进一步汲取知识和不断创新的能力。两名教师教授同样的课程,由于两者对实施教学过程的做法不一,最终教学效果将有所不同,这是非常普遍的事实。名师、有经验的优秀教师之所以能够教出更优秀的学生,全在于对教学过程的全程关注和特别重视。因此,为了促进学生的有效学习,也为了学生的更好发展,教师应当运用系统论的方法和整体性的观点(运用最优化理论)来研究教学过程,综合研究教学规律,考察教学过程中各个要素之间的相互联系,完整地研究教学过程中各个要素的相互作用,力求在教学过程中发挥其整体上的最大优势。

课堂教学不仅是传授知识,而是一起分享理解,即教师和学生一起分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。

课堂应该是令学生愉悦的地方,是能给学生带来兴奋、舒畅、欢愉、满足的场所。愉悦产生的积极心理体验,会使学生向往参与课堂活动,热爱课堂,把课堂看成他们的快乐之源;另一方面,学生对课堂生活的这种向往和热爱,会产生感染作用,由爱课堂进而爱课堂学习,并积极投入课堂学习:再一方面,由于情绪活动能影响理智活动的效率,愉悦的课堂使学生处于放松状态,产生积极情绪,思维活跃,敢想、敢说、敢问、敢做,这必然能最大程度地调动他们的心智,挖掘和发挥他们的心理潜能,大大提高他们的学习效率,进而大大提高课堂教学效率。

教师和学生的关系是乐队指挥和乐队成员的关系。正如乐队指挥和成员只有紧密配合才能演奏出无比动听的音乐那样,教师和学生惟有在课堂上相互协调、高度合作才能使课堂教学既充满活力,又充满效率。另一方面,教学是一种智力活动,教学任务的完成,教学目标的实现,需要师生间、同学间的启发、点拨、激励,需要师生、生生的合作;再一方面,教师不能强迫学生学习,教学的成功需要来自学生的配合和合作。

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