研究性學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)

——實(shí)驗(yàn)法的應(yīng)用

1.孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)2.中國的雜交水稻之父——袁隆平案例：人體某些元素對健康的影響研究一個(gè)課題小組研究“人體某些元素及其對健康的影響”。他們從網(wǎng)上和圖書中查閱了大量資料，了解到生命的主體元素由“碳、氧、氫、氮、磷”五大元素組成，找到了人體中所含的“微量元素”，以及醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)的維生素B、C、A、E、K、D、B2、B12的歷史及它們的作用，并繪制了一張各類元素對人體影響的一覽表，可以說花費(fèi)了大量精力。一、實(shí)驗(yàn)法的概念和類型

1.概念：實(shí)驗(yàn)法是指人們根據(jù)一定的研究目的，利用儀器和其他物質(zhì)手段，在人為地控制或干預(yù)研究對象、使某種事件或現(xiàn)象在有利于觀察的條件下發(fā)生或重演，從而獲得科學(xué)事實(shí)、研究自然規(guī)律的研究方法。

“人為地控制”是指事件或現(xiàn)象的發(fā)生是在人們預(yù)先控制的條件下發(fā)生而非自然發(fā)生的。實(shí)驗(yàn)法的類型：根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件或環(huán)境的不同，可以分為自然實(shí)驗(yàn)法和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌梢苑譃閷Ρ葘?shí)驗(yàn)法、析因?qū)嶒?yàn)法、模擬實(shí)驗(yàn)法等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的性質(zhì)進(jìn)行分類，可以分為定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn)。案例：香煙中的有害成分(主要指尼古丁)對大白鼠的健康影響研究

吸煙有害身體健康，可社會(huì)上吸煙的人又特別多。因此，課題組成員經(jīng)過認(rèn)真分析、討論，制定了課題研究計(jì)劃(摘錄其基本研究方法部分)：1．查閱資料。了解香煙的基本構(gòu)成成分。2．進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”。小組成員討論確定研究需要解決的問題及主要的研究方法。3．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。買來6只大白鼠，隨機(jī)分為3組，每組2只，分別裝入甲籠、乙籠、丙籠。再將一定濃度的尼古丁注入甲籠中的2只大白鼠和乙籠中的1只大白鼠體內(nèi)。4．比較觀察。每一個(gè)星期觀察記錄3組大白鼠生理狀況的變化。2個(gè)月后，把所有的大白鼠解剖，并分析其生理狀況的差異。1.假設(shè)：就是根據(jù)一定的觀察事實(shí)和科學(xué)知識(shí)，對研究的問題提出假定性的看法和說明。假設(shè)要有一定的科學(xué)依據(jù)，有一定的事實(shí)或理論根據(jù)，假設(shè)不是憑空的瞎想。二、相關(guān)概念：假設(shè)、常量和變量

2.常量：

在某一數(shù)學(xué)或自然科學(xué)問題討論過程中(或在某些條件下)保持不變的量就是常量。如研究兩種不同教學(xué)方法對高一年級學(xué)生成績的影響中，高一年級學(xué)生就是常量。

二、相關(guān)概念：假設(shè)、常量和變量

3.變量：

一般指研究者操縱、控制或觀察的條件或特征。變量也稱“變數(shù)”。如研究兩種不同教學(xué)方法對高一年級學(xué)生成績的影響中，學(xué)生的分?jǐn)?shù)就是一個(gè)變量。

二、相關(guān)概念：假設(shè)、常量和變量

（1）自變量：又稱刺激變量。是引起或產(chǎn)生變化的原因，是研究者操作的假定的原因變量。當(dāng)兩個(gè)變量存在某種聯(lián)系，其中一個(gè)變量對另一變量具有影響作用，我們稱那個(gè)具有影響作用的變量為自變量。

變量

（2）因變量：因變量又稱反應(yīng)變量，也稱依變量。是受自變量影響的變量，是自變量作用于被試后產(chǎn)生的效應(yīng)，是研究者要測定的假定的結(jié)果變量。當(dāng)兩個(gè)變量存在某種聯(lián)系，其中一個(gè)變量對另一個(gè)變量具有影響作用，我們稱那個(gè)被影響的變量為因變量。

變量

（3）無關(guān)變量：是指與特定研究目標(biāo)無關(guān)的非研究變量，即除了研究者操縱的自變量和需要測定的因變量之外的所有變量。是研究者不想研究，但會(huì)影響研究進(jìn)程的需要加以控制的變量。例如，研究兩種不同的教學(xué)方法對學(xué)生學(xué)業(yè)成績的影響，在這里教學(xué)方法是自變量，學(xué)業(yè)成績是因變量，除此之外的其它各種因素，如教學(xué)時(shí)間、教學(xué)環(huán)境、學(xué)生的智力、原有的知識(shí)基礎(chǔ)、家教輔導(dǎo)等都是無關(guān)變量。變量案例：香煙中的有害成分(主要指尼古丁)對大白鼠的健康影響研究

吸煙有害身體健康，可社會(huì)上吸煙的人又特別多。因此，課題組成員經(jīng)過認(rèn)真分析、討論，制定了課題研究計(jì)劃(摘錄其基本研究方法部分)：1．查閱資料。了解香煙的基本構(gòu)成成分。2．進(jìn)行“頭腦風(fēng)暴”。小組成員討論確定研究需要解決的問題及主要的研究方法。3．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。買來6只大白鼠，隨機(jī)分為3組，每組2只，分別裝入甲籠、乙籠、丙籠。再將一定濃度的尼古丁注入甲籠中的2只大白鼠和乙籠中的1只大白鼠體內(nèi)。4．比較觀察。每一個(gè)星期觀察記錄3組大白鼠生理狀況的變化。2個(gè)月后，把所有的大白鼠解剖，并分析其生理狀況的差異。三、實(shí)驗(yàn)法的一般步驟明確問題提出假設(shè)制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施實(shí)驗(yàn)研究記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告討論與分析明確問題:探究食品防腐劑對人體健康的影響提出假設(shè):某些食品防腐劑對人體可能會(huì)產(chǎn)生不良影響制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃查閱資料，了解食品防腐劑的類型；探究食品防腐劑對人體健康的影響苯甲酸與苯甲酸鈉的使用標(biāo)準(zhǔn)名稱使用范圍最大用量/g.kg-1備注苯甲酸碳酸飲料0.2以苯甲酸計(jì)，塑料桶裝濃縮果蔬汁不得超過2g/kg。苯甲酸和苯甲酸鈉同時(shí)使用時(shí)，以苯甲酸計(jì)，不得超過最大使用量。低鹽醬菜、醬類、蜜餞0.5葡萄酒、果酒、軟糖0.8苯甲酸鈉醬油、食醋、果醬（不包括罐頭）、果汁（味）型飲料1.0資料：苯甲酸為白色片狀晶體熔點(diǎn)122.4℃，沸點(diǎn)249℃苯甲酸的溶解度溫度/℃255095溶解度/g0.170.956.8粗苯甲酸中混有少量的氯化鈉和泥沙如何分離、提純粗苯甲酸？氯化鈉苯甲酸

重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)原理

利用溶劑對被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，使被提純物質(zhì)從過飽和溶液中析出，從而達(dá)到提純的目的。NaCl實(shí)驗(yàn)步驟裝置注意事項(xiàng)1、加熱溶解2、趁熱過濾3、冷卻結(jié)晶加熱至完全溶解后☆

仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄。佩戴線手套

再加入少量蒸餾水1g粗苯甲酸50mL蒸餾水實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋1、加熱溶解2、趁熱過濾3、冷卻結(jié)晶常溫：苯甲酸幾乎不溶加熱：苯甲酸全部溶解苯甲酸的溶解度隨溫度升高而增大過濾過程中，有晶體析出溶液與環(huán)境溫差較大，使苯甲酸晶體提前析出針狀晶體

2、溫度越低，苯甲酸的溶解度越小，為了得到更多的苯甲酸，是不是結(jié)晶時(shí)的溫度越低越好？思考與交流：

1、該實(shí)驗(yàn)為什么在粗苯甲酸全溶后，還要加少量蒸餾水？四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的構(gòu)成研究背景研究的目的和意義實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論分析五、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)法的基本要求全面是否具備衡量實(shí)驗(yàn)的主客觀條件。一定要有科學(xué)的理論作指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)之前，和