高中综合实践活动-实验法项目设计教学设计学情分析教材分析课后反思

《实验法项目设计》教学设计综合实践高中【教学目标】1.通过本课使学生了解一次运用实验方法进行科学研究的过程。2.增强学生对实验法中的提出假设，操纵自变量，以及观察、测量和比较因变量有更深刻的体会。3.在精心构建的情境中，让学生观察、测量和检验他们的观点和假设。【教学方法】实验演示分组探究【教学重难点】提出猜想假设实验方案的确定【课时安排】1课时【教学过程】一、创设背景通过ppt展示学生利用自制的摄谱仪拍摄到的图片这是通过我们自制的摄谱仪获得的荧光灯光谱照片二、聚集研究点丰富的色彩会引起我们的注意，色彩出现的原因是什么？在我们要完全解释上述问题的过程中，首先来关注图案的形状，今天我们具体研究色彩出现的空间位置。XX红（一）简化过程激光光源（660nm±5nm、532nm±5nm）代替荧光灯双缝（0.2mm、0.3mm、0.45mm）代替透射光栅d1d1Lx（二）观察现象思维生长点：在下列过程中什么变化了？变化的同时，观察到什么？1.光源不变化，双缝不变化，改变双缝到光屏的距离L。距离L变大的过程中，亮斑间隙X红变大2.光源不变化，双缝到光屏的距离不变化，改变双缝的间隙大小d。双缝的间隙大小d变大的过程中，亮斑间隙X红变小3.双缝到光屏的距离不变化，双缝不变化，改变光源波长λ。光源波长λ变小的过程中，亮斑间隙X变小三、提出猜想假设思维生长点：在满足量纲的条件下出现的数学模型有哪些？X红=k1L+k2λ-k3dX红=KλL/d四、实验过程（一）根据现有器材确定实验方案激光光源（660nm±5nm）λ确定双缝（0.25mm）d确定选择自变量双缝到光屏的距离L，用卷尺测量因变量亮斑间隙X红，用直尺测量（二）实验结论X红=KλL/d思维生长点：K值是否隐藏着自然界的秘密？五、实验法概况科学研究方法中的测试部分，包括一个假设、一个可以被研究者操纵的变量（自变量），以及能够被观察、测量和进行比较的变量（因变量）。《实验法项目设计》学情分析综合实践高中学生对实验并不陌生，在中学已经做过物理、化学、生物的多个实验，对实验有感性认识，按要求写过实验报告，接触过控制变量、多次测量取平均值等实验方法，初步养成严谨、规范的态度。但这些实验都是课本给出、老师指导的，学生没有参与设计，只是按要求被动完成操作。学生对实验研究的原则和方法一知半解，没有系统的认识。在学业以外，没有要求过学生对生活中的问题用实验找到答案，他们对很多问题用实验解决很不熟悉。学生们思维水平不同，知识量不同、参与热情不同，导致设计实验的水平差距很大。在前两节课，学生已经了解了实验法的概念、种类、受控实验。可以在本节课的设计实践中充分利用。因为完成过实验报告，学生对实验报告的项目有一定了解，对实验设计方案的认识有帮助。《实验法项目设计》效果分析综合实践高中实验法是课题探究的重要的研究方法，但学生大多不会自己设计科学、严谨、便捷的实验。本课通过实验项目设计活动，和学生自主探究，引导学生了解实验设计的原则，经历实验设计方案的流程。最后提出猜想活动，进行实验设计，将所学内容用于实践。对专题研究实践活动直接起到指导作用，能大大提升实验研究课题成果的水平。而且学到的科学方法，和严谨、全面、创新、简便的研究原则，会让学生在以后的研究活动中一直受益。课堂的评测练习是：“提出猜想假设，在满足量纲的条件下出现的数学模型有哪些？”，要求每个学生设计实验方案，把图文记录在学案上，并介绍给大家。提示学生要充分考虑科学性。学生讨论发言，展示设计，目的是发现自己和他人实验模型设计的优缺点，提高设计水平。从课堂现场可以看出，学生很喜欢这种形式，积极参与讨论、展示和评价，活动非常主动，课堂气氛热烈。在活动中，学生在教师和同学的启发激励下，产生很多出色的想法。《实验法项目设计》教材分析综合实践高中高中综合实践活动是新兴课程，没有统一教材，包括研究性学习活动、社区服务和社会实践。研究性学习活动分为课题探究和项目（活动）设计两大类。课题探究中，实验法是一种重要的研究方法。我搜集了《实验法》的相关资料，和其他教师的授课经验，发现大家都普遍重视实验法的教学，把它和文献法、问卷法、访谈法、观察法等研究方法作为教学重点。但是对实验法的具体内容有不一样的处理。有的介绍实验法的概念、类型、实验报告的写法。有的还涉及实验原则、方法技巧等。从我的教学实践看，这些都不太适合高中学生的研究实践。高中生选题广泛，对实验水平有较高要求，但是生活化的课题并不需要高深的理论支持，而是灵活实用有创新的设计理念。所以我在综合各种资料的基础上，自主设计《实验法项目设计》一课，解决学生不会设计实验的难题。我认为《实验法》可以划分为理论讲授和学生实践活动两部分，共约4课时。理论讲授用1课时，课型为新授课。第1课讲授实验法的基本概念，如什么是实验法、实验法的类型、假设、常量、变量等重要概念、受控实验。第2课讨论实验设计的原则并尝试设计实验。第3-4课时学生完成自选实验研究课题的实践活动，属于活动课和评价课。学生自己设计实验、完成实验、分析数据、写出实验报告并展示评价。《实验法项目设计》的教学目标是：1.让学生会设计实验，知道实验设计方案的主要内容。2.鼓励学生提出自己的实验设想，并加以完善。创造机会让学生会运用知识解决实际问题。学会合作、交流、评价。3.培养学生有科学严谨的态度，善于发现、勇于质疑、敢于创新。教学重点和难点是：使学生用实验设计的要求，完善自己的想法。《实验法项目设计》评测练习综合实践高中评测练习：提出猜想假设：在满足量纲的条件下出现的数学模型有哪些？要求学生根据观察到的情况设计数学模型，把图文记录在学案上，并介绍给大家。提示学生要充分考虑数学模型的物理量纲。学生讨论，教师巡回与学生咨询交流，如果需要，给予提示与指导。学生发言，展示数学模型。老师组织交流活动，学生交流发言，目的是发现自己和他人实验模型设计的优缺点。《实验法项目设计》课后反思综合实践高中回顾对本节课的设计，有欣喜有遗憾。总结自己的工作，感觉令人满意的地方有：1.目标明确，对提高学生素质有实际意义。综合实践没有统一的教材，教什么怎么教需要老师自己决策。我发现在历届学生的课题研究中，实验法因为有趣又能动手实践很受欢迎，但是成果质量平平，因为多数学生不会设计合理的实验。他们接触最多的是自然学科课本上已经设定好的有限几个实验，没有参与自主设计和操作分析，所以组织这节课来补足知识能力的缺陷。从课堂实效看，的确能大大提高学生的实验设计水平。2.尊重学生的主体地位，让学生动起来。综合实践课如果用灌输教法就完全背离了课程设置的初衷，即使是对理论的教学。高中生有足够的知识基础和生活经验自主探究，所以我想尽可能地通过探究活动把实验设计工作交给学生做。例如开始上课展示光谱照片的环节，问学生“色彩出现的原因是什么？”；初步设计中安排学生活动，讨论“条形光谱图案中，不同色彩出现的空间位置由什么决定？”，学生提出观点并展示后老师不予置评，选出几个有代表性的想法，提问：“你认为哪个好？不好的缺陷在哪里？”学生比较优劣，能总结出设计原则。虽然花费不少时间，但学生理解得更深刻。紧接利用单色光干涉实验的演示，让学生直观地领会实验设计中变量控制原则。实验设计的方案如何评价，本来可以老师讲学生听，但是考虑到学生知识的构成，通过量纲分析是有能力辨别的，所以也是让学生先提出猜想，然后引导学生比较数学模型的物理量纲进行取舍和分析。最后的总结，要求学生完整地讨论的实验方案，并总结概括实验法的定义。3.课题联系生活实际。学习就是为了更好地生活，综合实践尤其注重鼓励学生在实际生活中发现问题、解决问题。生活中我们的所思所想只要能科学有效的解决一个个谜题，满足自己的好奇心，就是有价值的。我选的项目，来源于学生对自然的观察，在教学引导学生使用课本知识来找寻和判别问题的答案，学生可以受到启发，学会关注实际生活。《实验法项目设计》课标分析综合实践高中高中综合实践活动属于新兴课程，包括研究性学习活动、社区服务和社会实践。研究性学习活动是师生相互合作、共同探索、解决问题的过程，可分为课题探究和项目（活动）设计两大类。课题探究中，实验法是一种重要的研究方法。学生在实验研究中，最常见的困难是不会自己设计实验，或者设计的实验简陋、片面、复杂，甚至原理错误，不会设计科学、严谨、便捷的实验。为解决这个问题，我设置了《实验法项目设计》，放在“课题探究”的“研究方法”部分，是“实验法”的第3节课。这节课通过优秀实验设计案例，和学生自主活动，在评价活动中引导学生了解实验设计的原则，掌握实验设计方案的写法。然后通过小组活动，设计实验，将所学内容用于实践。本课承接了上节课对实验法基本概念、分类、受控实验的介绍；对后续的专题研究实践活动直接起到指