《實驗法項目設(shè)計》教學(xué)設(shè)計綜合實踐高中【教學(xué)目標(biāo)】1.通過本課使學(xué)生了解一次運用實驗方法進(jìn)行科學(xué)研究的過程。2.增強學(xué)生對實驗法中的提出假設(shè)，操縱自變量，以及觀察、測量和比較因變量有更深刻的體會。3.在精心構(gòu)建的情境中，讓學(xué)生觀察、測量和檢驗他們的觀點和假設(shè)?！窘虒W(xué)方法】實驗演示分組探究【教學(xué)重難點】提出猜想假設(shè)實驗方案的確定【課時安排】1課時【教學(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)背景通過ppt展示學(xué)生利用自制的攝譜儀拍攝到的圖片這是通過我們自制的攝譜儀獲得的熒光燈光譜照片二、聚集研究點豐富的色彩會引起我們的注意，色彩出現(xiàn)的原因是什么？在我們要完全解釋上述問題的過程中，首先來關(guān)注圖案的形狀，今天我們具體研究色彩出現(xiàn)的空間位置。XX紅（一）簡化過程激光光源（660nm±5nm、532nm±5nm）代替熒光燈雙縫（0.2mm、0.3mm、0.45mm）代替透射光柵d1d1Lx（二）觀察現(xiàn)象思維生長點：在下列過程中什么變化了？變化的同時，觀察到什么？1.光源不變化，雙縫不變化，改變雙縫到光屏的距離L。距離L變大的過程中，亮斑間隙X紅變大2.光源不變化，雙縫到光屏的距離不變化，改變雙縫的間隙大小d。雙縫的間隙大小d變大的過程中，亮斑間隙X紅變小3.雙縫到光屏的距離不變化，雙縫不變化，改變光源波長λ。光源波長λ變小的過程中，亮斑間隙X變小三、提出猜想假設(shè)思維生長點：在滿足量綱的條件下出現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型有哪些？X紅=k1L+k2λ-k3dX紅=KλL/d四、實驗過程（一）根據(jù)現(xiàn)有器材確定實驗方案激光光源（660nm±5nm）λ確定雙縫（0.25mm）d確定選擇自變量雙縫到光屏的距離L，用卷尺測量因變量亮斑間隙X紅，用直尺測量（二）實驗結(jié)論X紅=KλL/d思維生長點：K值是否隱藏著自然界的秘密？五、實驗法概況科學(xué)研究方法中的測試部分，包括一個假設(shè)、一個可以被研究者操縱的變量（自變量），以及能夠被觀察、測量和進(jìn)行比較的變量（因變量）?！秾嶒灧椖吭O(shè)計》學(xué)情分析綜合實踐高中學(xué)生對實驗并不陌生，在中學(xué)已經(jīng)做過物理、化學(xué)、生物的多個實驗，對實驗有感性認(rèn)識，按要求寫過實驗報告，接觸過控制變量、多次測量取平均值等實驗方法，初步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的態(tài)度。但這些實驗都是課本給出、老師指導(dǎo)的，學(xué)生沒有參與設(shè)計，只是按要求被動完成操作。學(xué)生對實驗研究的原則和方法一知半解，沒有系統(tǒng)的認(rèn)識。在學(xué)業(yè)以外，沒有要求過學(xué)生對生活中的問題用實驗找到答案，他們對很多問題用實驗解決很不熟悉。學(xué)生們思維水平不同，知識量不同、參與熱情不同，導(dǎo)致設(shè)計實驗的水平差距很大。在前兩節(jié)課，學(xué)生已經(jīng)了解了實驗法的概念、種類、受控實驗?？梢栽诒竟?jié)課的設(shè)計實踐中充分利用。因為完成過實驗報告，學(xué)生對實驗報告的項目有一定了解，對實驗設(shè)計方案的認(rèn)識有幫助?！秾嶒灧椖吭O(shè)計》效果分析綜合實踐高中實驗法是課題探究的重要的研究方法，但學(xué)生大多不會自己設(shè)計科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、便捷的實驗。本課通過實驗項目設(shè)計活動，和學(xué)生自主探究，引導(dǎo)學(xué)生了解實驗設(shè)計的原則，經(jīng)歷實驗設(shè)計方案的流程。最后提出猜想活動，進(jìn)行實驗設(shè)計，將所學(xué)內(nèi)容用于實踐。對專題研究實踐活動直接起到指導(dǎo)作用，能大大提升實驗研究課題成果的水平。而且學(xué)到的科學(xué)方法，和嚴(yán)謹(jǐn)、全面、創(chuàng)新、簡便的研究原則，會讓學(xué)生在以后的研究活動中一直受益。課堂的評測練習(xí)是：“提出猜想假設(shè)，在滿足量綱的條件下出現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型有哪些？”，要求每個學(xué)生設(shè)計實驗方案，把圖文記錄在學(xué)案上，并介紹給大家。提示學(xué)生要充分考慮科學(xué)性。學(xué)生討論發(fā)言，展示設(shè)計，目的是發(fā)現(xiàn)自己和他人實驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計的優(yōu)缺點，提高設(shè)計水平。從課堂現(xiàn)場可以看出，學(xué)生很喜歡這種形式，積極參與討論、展示和評價，活動非常主動，課堂氣氛熱烈。在活動中，學(xué)生在教師和同學(xué)的啟發(fā)激勵下，產(chǎn)生很多出色的想法。《實驗法項目設(shè)計》教材分析綜合實踐高中高中綜合實踐活動是新興課程，沒有統(tǒng)一教材，包括研究性學(xué)習(xí)活動、社區(qū)服務(wù)和社會實踐。研究性學(xué)習(xí)活動分為課題探究和項目（活動）設(shè)計兩大類。課題探究中，實驗法是一種重要的研究方法。我搜集了《實驗法》的相關(guān)資料，和其他教師的授課經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)大家都普遍重視實驗法的教學(xué)，把它和文獻(xiàn)法、問卷法、訪談法、觀察法等研究方法作為教學(xué)重點。但是對實驗法的具體內(nèi)容有不一樣的處理。有的介紹實驗法的概念、類型、實驗報告的寫法。有的還涉及實驗原則、方法技巧等。從我的教學(xué)實踐看，這些都不太適合高中學(xué)生的研究實踐。高中生選題廣泛，對實驗水平有較高要求，但是生活化的課題并不需要高深的理論支持，而是靈活實用有創(chuàng)新的設(shè)計理念。所以我在綜合各種資料的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計《實驗法項目設(shè)計》一課，解決學(xué)生不會設(shè)計實驗的難題。我認(rèn)為《實驗法》可以劃分為理論講授和學(xué)生實踐活動兩部分，共約4課時。理論講授用1課時，課型為新授課。第1課講授實驗法的基本概念，如什么是實驗法、實驗法的類型、假設(shè)、常量、變量等重要概念、受控實驗。第2課討論實驗設(shè)計的原則并嘗試設(shè)計實驗。第3-4課時學(xué)生完成自選實驗研究課題的實踐活動，屬于活動課和評價課。學(xué)生自己設(shè)計實驗、完成實驗、分析數(shù)據(jù)、寫出實驗報告并展示評價。《實驗法項目設(shè)計》的教學(xué)目標(biāo)是：1.讓學(xué)生會設(shè)計實驗，知道實驗設(shè)計方案的主要內(nèi)容。2.鼓勵學(xué)生提出自己的實驗設(shè)想，并加以完善。創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生會運用知識解決實際問題。學(xué)會合作、交流、評價。3.培養(yǎng)學(xué)生有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，善于發(fā)現(xiàn)、勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新。教學(xué)重點和難點是：使學(xué)生用實驗設(shè)計的要求，完善自己的想法?！秾嶒灧椖吭O(shè)計》評測練習(xí)綜合實踐高中評測練習(xí)：提出猜想假設(shè)：在滿足量綱的條件下出現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型有哪些？要求學(xué)生根據(jù)觀察到的情況設(shè)計數(shù)學(xué)模型，把圖文記錄在學(xué)案上，并介紹給大家。提示學(xué)生要充分考慮數(shù)學(xué)模型的物理量綱。學(xué)生討論，教師巡回與學(xué)生咨詢交流，如果需要，給予提示與指導(dǎo)。學(xué)生發(fā)言，展示數(shù)學(xué)模型。老師組織交流活動，學(xué)生交流發(fā)言，目的是發(fā)現(xiàn)自己和他人實驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計的優(yōu)缺點?！秾嶒灧椖吭O(shè)計》課后反思綜合實踐高中回顧對本節(jié)課的設(shè)計，有欣喜有遺憾?？偨Y(jié)自己的工作，感覺令人滿意的地方有：1.目標(biāo)明確，對提高學(xué)生素質(zhì)有實際意義。綜合實踐沒有統(tǒng)一的教材，教什么怎么教需要老師自己決策。我發(fā)現(xiàn)在歷屆學(xué)生的課題研究中，實驗法因為有趣又能動手實踐很受歡迎，但是成果質(zhì)量平平，因為多數(shù)學(xué)生不會設(shè)計合理的實驗。他們接觸最多的是自然學(xué)科課本上已經(jīng)設(shè)定好的有限幾個實驗，沒有參與自主設(shè)計和操作分析，所以組織這節(jié)課來補足知識能力的缺陷。從課堂實效看，的確能大大提高學(xué)生的實驗設(shè)計水平。2.尊重學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生動起來。綜合實踐課如果用灌輸教法就完全背離了課程設(shè)置的初衷，即使是對理論的教學(xué)。高中生有足夠的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗自主探究，所以我想盡可能地通過探究活動把實驗設(shè)計工作交給學(xué)生做。例如開始上課展示光譜照片的環(huán)節(jié)，問學(xué)生“色彩出現(xiàn)的原因是什么？”；初步設(shè)計中安排學(xué)生活動，討論“條形光譜圖案中，不同色彩出現(xiàn)的空間位置由什么決定？”，學(xué)生提出觀點并展示后老師不予置評，選出幾個有代表性的想法，提問：“你認(rèn)為哪個好？不好的缺陷在哪里？”學(xué)生比較優(yōu)劣，能總結(jié)出設(shè)計原則。雖然花費不少時間，但學(xué)生理解得更深刻。緊接利用單色光干涉實驗的演示，讓學(xué)生直觀地領(lǐng)會實驗設(shè)計中變量控制原則。實驗設(shè)計的方案如何評價，本來可以老師講學(xué)生聽，但是考慮到學(xué)生知識的構(gòu)成，通過量綱分析是有能力辨別的，所以也是讓學(xué)生先提出猜想，然后引導(dǎo)學(xué)生比較數(shù)學(xué)模型的物理量綱進(jìn)行取舍和分析。最后的總結(jié)，要求學(xué)生完整地討論的實驗方案，并總結(jié)概括實驗法的定義。3.課題聯(lián)系生活實際。學(xué)習(xí)就是為了更好地生活，綜合實踐尤其注重鼓勵學(xué)生在實際生活中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。生活中我們的所思所想只要能科學(xué)有效的解決一個個謎題，滿足自己的好奇心，就是有價值的。我選的項目，來源于學(xué)生對自然的觀察，在教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生使用課本知識來找尋和判別問題的答案，學(xué)生可以受到啟發(fā)，學(xué)會關(guān)注實際生活?！秾嶒灧椖吭O(shè)計》課標(biāo)分析綜合實踐高中高中綜合實踐活動屬于新興課程，包括研究性學(xué)習(xí)活動、社區(qū)服務(wù)和社會實踐。研究性學(xué)習(xí)活動是師生相互合作、共同探索、解決問題的過程，可分為課題探究和項目（活動）設(shè)計兩大類。課題探究中，實驗法是一種重要的研究方法。學(xué)生在實驗研究中，最常見的困難是不會自己設(shè)計實驗，或者設(shè)計的實驗簡陋、片面、復(fù)雜，甚至原理錯誤，不會設(shè)計科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、便捷的實驗。為解決這個問題，我設(shè)置了《實驗法項目設(shè)計》，放在“課題探究”的“研究方法”部分，是“實驗法”的第3節(jié)課。這節(jié)課通過優(yōu)秀實驗設(shè)計案例，和學(xué)生自主活動，在評價活動中引導(dǎo)學(xué)生了解實驗設(shè)計的原則，掌握實驗設(shè)計方案的寫法。然后通過小組活動，設(shè)計實驗，將所學(xué)內(nèi)容用于實踐。本課承接了上節(jié)課對實驗法基本概念、分類、受控實驗的介紹；對后續(xù)的專題研究實踐活動直接起到指