研究性學(xué)習(xí)課題案例42課件

2022-2023學(xué)年高二高中研究性學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊(cè)上冊(cè)第四章研究性學(xué)習(xí)課題案例4.2

學(xué)習(xí)目標(biāo)1、學(xué)習(xí)并嘗試制作研究性學(xué)習(xí)課題案例。2、通過(guò)模仿，逐步學(xué)會(huì)制作實(shí)驗(yàn)類研究性學(xué)習(xí)課題案例。教材分析

資料、信息是人類的科學(xué)文化知識(shí)、各種思想和各種實(shí)踐活動(dòng)賴以記錄、保存、交流和傳播的一切印刷品和視聽材料的統(tǒng)稱，它通常指書籍、報(bào)紙、期刊、科技報(bào)告專利說(shuō)明書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品目錄、產(chǎn)品樣本、設(shè)計(jì)圖紙、實(shí)物樣品、歷史檔案、電子出版物等，如光盤、錄音帶、錄像帶、網(wǎng)絡(luò)出版物等。資料、信息分直接資料、信息和間接資料、信息。直接資料、信息是人們?cè)趯?shí)踐中，通過(guò)自身的觀察、體驗(yàn)、感受、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查而得來(lái)的。間接資料、信息是人們通過(guò)閱讀書籍報(bào)刊、聽看廣播電視及因特網(wǎng)等各種傳播媒介所獲得的信息資料。要進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，資料、信息一定是要首先進(jìn)行搜集、整理的。二、生命之源—健康水研究1.課題開題報(bào)告主導(dǎo)課程數(shù)學(xué)、生物相關(guān)課程化學(xué)課題背景：水是人類最寶貴的資源，但隨著工業(yè)的發(fā)展，世界范圍的飲用水源污染越來(lái)越嚴(yán)重，人類飲用水的危機(jī)也越來(lái)越嚴(yán)重。20世紀(jì)50年代以前，水源主要受病原微生物的污染，引起霍亂、傷寒、甲肝暴發(fā)流行；20世紀(jì)中葉，水源受到重金屬污染，引起水俁病和骨痛??；20世紀(jì)70年代以來(lái)，水的有機(jī)物污染日趨嚴(yán)重，已在水中測(cè)出2221種有機(jī)化合物，在美國(guó)的自來(lái)水中測(cè)出767種，其中109種促癌和致癌。在上海黃浦江水中檢出有機(jī)物400種。從全國(guó)范圍來(lái)看，水中病原微生物、重金屬和有機(jī)物等三種污染并存，有機(jī)污染危害健康形勢(shì)嚴(yán)峻。隨著人們生活水平的提高，健康漸漸成為人們的最大追求。而一個(gè)與健康有關(guān)的問(wèn)題正擺在我們面前，那就是喝水的問(wèn)題。課題的目的與意義：隨著人們生活水平的提高，買礦泉水喝的人越來(lái)越多，健康問(wèn)題隨之而來(lái)。究竟礦泉水是否對(duì)人們的身體有好處，我們不禁要打一個(gè)問(wèn)號(hào)。所以研究礦泉水對(duì)人體的健康影響問(wèn)題是十分必要的，什么品牌的礦泉水對(duì)人體最有好處呢？課題研究的目標(biāo)：①深入了解純凈水的有關(guān)知識(shí)；②在探究健康水問(wèn)題的過(guò)程中，初步掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，培養(yǎng)和提高科學(xué)研究的能力；(③感受高科技手段在數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題研究中所起到的重要作用，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神。課題研究的內(nèi)客：①“健康水”問(wèn)題調(diào)查②純凈水的pH值與溫度③純凈水的色度④純凈水中的微量元素課題研究的主要方法：調(diào)查法、觀察法、文獻(xiàn)法、實(shí)驗(yàn)研究法、統(tǒng)計(jì)處理和結(jié)果分析法

活動(dòng)計(jì)劃：任務(wù)分工活動(dòng)步驟計(jì)劃訪問(wèn)對(duì)象

校內(nèi)：生物、化學(xué)老明

校外：相關(guān)方面的專家學(xué)者活動(dòng)所需條件pH值探頭、色麥探頭、CBL、圖形計(jì)算器、幾種品牌的礦泉水等可能遇到的困難1、技術(shù)支持（圖形計(jì)算器的使用）2、pH值會(huì)根據(jù)溫度的改變而改變3、實(shí)驗(yàn)中人為方面的誤差預(yù)期的成果（論文、調(diào)研報(bào)告、制作模型、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等)：論文、問(wèn)卷調(diào)查題和調(diào)研報(bào)告、實(shí)坐報(bào)告表達(dá)形式（文字、圖片、實(shí)物、音像資料等）：

文字、圖片、表格、電腦制作2.研究過(guò)程記錄及點(diǎn)評(píng)—、設(shè)計(jì)和實(shí)施問(wèn)卷調(diào)查對(duì)同班同學(xué)做了一個(gè)關(guān)于“健康水”的調(diào)查。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，我們感到很大一部分人對(duì)“礦泉水對(duì)人體健康影響”“水的功效”“我國(guó)飲用水存在的問(wèn)題”并不了解，這使我們感到：研究礦泉水對(duì)人體的健康影響問(wèn)題是十分必要的，什么品牌的礦泉水對(duì)人體最有好處呢？問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果如下：（請(qǐng)參見(jiàn)教材46-47頁(yè)）1、您認(rèn)為什么水符合人體健康要求？?A弱酸性水20%?B弱堿性水25%?C中性水21％?D不清楚34%

2、您認(rèn)為弱酸性的水沒(méi)有以下選項(xiàng)中的哪一種用途？3、您認(rèn)為健康的礦泉水對(duì)人體的健康重要嗎？?A美容27%?B保鮮30%?C飲用28%口D殺菌15%■A重要59%?B一般36%口C不重5%4、您平常飲用什么水？5、您經(jīng)常喝哪種辯子的礦泉水？■A牛奶19%口B茶水14%口C礦泉水18%■D白開水29%口E碳酸飲料19%■F其他1%■A依云礦泉水4%口B雀巢礦泉水22%口C藍(lán)澗礦泉水9%口D農(nóng)夫山泉礦泉水40%■E樂(lè)百事礦泉水7%■F可賽礦泉水8%■G其他3%口H礦泉水7%點(diǎn)評(píng)

由此可見(jiàn)，對(duì)于水的作用、我國(guó)飲用水存在的問(wèn)題及水對(duì)人體建康的影響等一系列的問(wèn)題，人們并不了解、所以我們認(rèn)為這次的研究是垂常有必要的?！吧匆唤】邓芯俊边@個(gè)課題應(yīng)該說(shuō)選題是比較怡當(dāng)?shù)?，?wèn)題不大。貼近同學(xué)們的生活，所用到的學(xué)科知識(shí)并不大深，同學(xué)們的研究活動(dòng)具有可行性。設(shè)計(jì)一份好問(wèn)卷確實(shí)并容易事。對(duì)于從事問(wèn)卷調(diào)查的同學(xué)們而言更是如此。設(shè)計(jì)問(wèn)卷的基本要求是能夠充分反映調(diào)查人想要得到的全部重要信息：即想了解什么就問(wèn)什么。問(wèn)卷所設(shè)計(jì)的問(wèn)題目的性要強(qiáng)，為后面開晨的研究活動(dòng)提供依得這份問(wèn)卷總的看來(lái)還是有模有樣，從中基本上能看出調(diào)查的意圖。只是實(shí)施問(wèn)卷時(shí)所選取的被測(cè)對(duì)象比較單一，只選了同班同學(xué)，樣本數(shù)色較少，所得結(jié)論的代表性不夠。二、資料的查詢術(shù)收集有了TI圖形計(jì)算器，CBL機(jī)，pH值探頭和色度探頭，我們決定利用這叁儀器去探素、研究、計(jì)算。我們通過(guò)上網(wǎng)和咨詢老師進(jìn)行資料的查詢。根據(jù)查到的資料，我們決定利用手中的pH值探頭、色度探頭、圖形計(jì)算器去深測(cè)娃哈哈、農(nóng)夫山泉、獲特滿、藍(lán)澗、依云五種品牌的可泉水。通過(guò)測(cè)：定的值與查到的資料相比較，測(cè)出哪種可礦泉水對(duì)人體最有好處。點(diǎn)評(píng)：開展科學(xué)研究，資料收集工作是一件重要的基礎(chǔ)工作。到哪里收集資料，怎樣收集資料，都應(yīng)當(dāng)學(xué)一學(xué)。這個(gè)課題資料的查詢和收集主要來(lái)自于上網(wǎng)查資料和詢問(wèn)老師。從收集的資料中對(duì)純凈水的有關(guān)知識(shí)有比較深入的了解，為后面的實(shí)驗(yàn)研究做好了知識(shí)上的準(zhǔn)備。三、實(shí)驗(yàn)的設(shè)想和可能遇到的因難(一)pH試值會(huì)根據(jù)溫度的改變面改變。所以我們選擇在不同溫度下，去測(cè)量各種可泉水的pH值。（二）我們的時(shí)間有限，能力也有限，也許測(cè)出的值會(huì)有人為方面的誤差；如：測(cè)每個(gè)值的時(shí)間不等，對(duì)測(cè)定的值四舍五入等。(三)圖形計(jì)算器的操作使用問(wèn)題解決問(wèn)題的方法：(1)為了解決pH值會(huì)因溫度變化而變化對(duì)采集數(shù)據(jù)的影響。我們選擇在不同的氣溫條并下，測(cè)量不同溫度下的不月品牌的泉水。(2)為了盡可能排除空氣中的CU2對(duì)測(cè)值的影響，我們采用了密封的儀器，并且在同一地點(diǎn)測(cè)量。(3)為了減少人為方面的誤差，我們選用了從美國(guó)引進(jìn)的TI圖形計(jì)算器和CBL探頭。(4)在老師的幫助與我們的努力下，基本掌握了TI圖形計(jì)算器和CBL探頭在pH值和色度方面的使用方法。點(diǎn)評(píng)實(shí)施實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作是非常重要的。對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能遇到的困難和采取的解決問(wèn)題的方法提前考慮，可以保證實(shí)驗(yàn)實(shí)施的順利進(jìn)行。TI圖形計(jì)算器和CBL探頭的使用是獲取數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，同學(xué)們應(yīng)該在老師的指導(dǎo)下熟練掌握。四、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施和采集數(shù)據(jù)為了使讀者更形象地了解各種礦泉水的差異，我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，如下圖所示（請(qǐng)參見(jiàn)教材48頁(yè)）下面我們對(duì)以上的圖像加以說(shuō)明：1.我們分別采集到了在17℃，18℃，20℃，22℃、24℃.26℃，28℃下的H值，在圖像中的順序?yàn)閺淖蟮接摇Ｎ覀儾杉@些數(shù)據(jù)是為了更詳細(xì)地說(shuō)明在什么溫度人們喝什么品牌的礦泉水最為健康。2.我們通過(guò)查資料得知：健康的人體體內(nèi)血液pH值在7.35～7.45。(二)色度數(shù)據(jù)整理表如下：注：我們用圖形計(jì)算器在紅光、綠光、藍(lán)光的照射下，各個(gè)品牌礦泉水的比色度，列表如上。由上表可知，以上幾種礦泉水色度均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但農(nóng)夫山泉的色度不管是在紅光、藍(lán)光還是綠光的照射下色度都為最好。(三)微量元素：（請(qǐng)參見(jiàn)教材49頁(yè)）注：以上數(shù)據(jù)是在礦泉水瓶上找到的，娃哈哈證實(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的有效性。但依云的瓶上并沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)，故沒(méi)有列入表格。五、結(jié)論(一)在18℃時(shí)應(yīng)選用藍(lán)澗，其pH值為8.02，獲特滿，其pH值為8.09；在20℃時(shí)，應(yīng)選用獲特滿，其pH值為8.03；在24℃時(shí)，應(yīng)選用農(nóng)夫山泉，其pH值為7.98；在28℃時(shí)，應(yīng)選用農(nóng)夫山泉，其pH值為7.79。(二)農(nóng)夫山泉的色度不管是在紅光、藍(lán)光還是綠光的照射下色度都為最好。(三)從微量元素的角度來(lái)看，最好選用藍(lán)澗可礦泉水。點(diǎn)評(píng)從pH值、色度和微量元素三個(gè)方面對(duì)礦泉水展開研究，反映出體現(xiàn)健康水的三項(xiàng)重要指標(biāo)。從微量元素方面進(jìn)行研究時(shí)，所選擇的研究對(duì)象較少，得出結(jié)論可能不準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)結(jié)論得到醫(yī)學(xué)知識(shí)的證實(shí)，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的有效性。但是主要的還是同學(xué)們?cè)谡n題研究的過(guò)程中體驗(yàn)到的科學(xué)研究的方法和社會(huì)活動(dòng)的經(jīng)歷。六、驗(yàn)證醫(yī)學(xué)證明，人體呈內(nèi)堿外酸的狀態(tài)。人體的皮膚呈酸性，人體內(nèi)部除口腔、胃呈酸性外都呈堿性。健康的人體體內(nèi)血液pH值為7.35～7.45，膽汁pH值為7.4，胰液的pH值為7.8～8.4，構(gòu)成細(xì)胞的基本物質(zhì)原生質(zhì)即原漿pH值為7.6～8。如果人體傾向酸性，人體細(xì)胞的作用就會(huì)變差，廢物就不易排出，腎臟、肝臟的負(fù)擔(dān)就會(huì)加大，新陳代謝緩慢，各種器官的功能減弱，容易得病。酸性體質(zhì)的人很容易疲倦，老化加快。所以，我們認(rèn)為：礦泉水的pH值是衡量礦泉水對(duì)人類健康影響的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。另外，色度和微量元素也是衡量礦泉水對(duì)健康影響的重要標(biāo)準(zhǔn)。所以我們這次實(shí)驗(yàn)的研究是非常有必要的。在這次實(shí)驗(yàn)中我們查閱了大量的資料，采用了科學(xué)的方法，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度對(duì)待一切。這次實(shí)驗(yàn)雖然有一定的誤差，但大體上還是正確的，為人們選擇健康的礦泉水起到了一定的作用。七、總結(jié)與反思通過(guò)這次實(shí)踐學(xué)習(xí)，我們了解到：市場(chǎng)上大多數(shù)品牌的礦泉水對(duì)人體還是沒(méi)有危害的，同時(shí)也找到了像依云、農(nóng)夫山泉這樣對(duì)人體更好的礦泉水。從這次實(shí)驗(yàn)中，我們學(xué)到了操作的知識(shí)，明白了在科學(xué)面前來(lái)不得半點(diǎn)馬虎，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。這次實(shí)驗(yàn)研究，只是我們的一次鍛煉的機(jī)會(huì)，使我們從中學(xué)到了在科學(xué)面前是來(lái)不得半點(diǎn)馬虎的，也體會(huì)到了科研工作者的辛苦，真是受益匪淺。點(diǎn)評(píng)本課題主題研究活動(dòng)結(jié)束時(shí)，課題小組各成員的小結(jié)很有必要。通過(guò)小結(jié)使同學(xué)們?cè)谘芯窟^(guò)程中情感體驗(yàn)得到提升與鞏固。同時(shí)，小結(jié)內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)包括各成員對(duì)自己在研究中表現(xiàn)的評(píng)價(jià)。3.案例點(diǎn)評(píng)這是中學(xué)開設(shè)研究性課程初期同學(xué)們開展課題研究的一個(gè)實(shí)例?！吧匆唤】邓芯俊笔且粋€(gè)十分貼近同學(xué)們生活、有一定研究?jī)r(jià)值的題目。在教師的協(xié)助和指導(dǎo)下，課題組的成員圍繞課題經(jīng)歷了一次基本完整的課題研究過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，有以下幾點(diǎn)是值得肯定的：第一，研究課題貼近同學(xué)們的生活，能引起同學(xué)們的研究興趣且比較切實(shí)可行：研究方案的制訂大體上合理；調(diào)查向卷設(shè)計(jì)盡管存在某些不足之處，但是作為同學(xué)們的第一次嘗試，這一份“具體而微”的問(wèn)卷及其形成過(guò)程的價(jià)值我們?nèi)詰?yīng)給予充分的肯定；研究過(guò)程具體，實(shí)驗(yàn)可操作性較強(qiáng)，結(jié)論清楚。第二，課題小組的同學(xué)在研究中分工合作、互相交流、互相幫助、共同提高，鍛煉并提高了人際交往的能力，培養(yǎng)了人際合作精神。在課題研究的過(guò)程中，每個(gè)同學(xué)都有收獲和提高，所以基本上是成功的。第三，在課題研究的過(guò)程中，學(xué)習(xí)到調(diào)查研究的方法，獲得了開展科學(xué)