生物学探究性学习的教学设计

第一篇：生物学探究性学习的教学设计

生物学探究学习的教学设计

生物学探究性学习的教学设计

济南育英中学

张嘉伟

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生物学探究学习的教学设计

[摘要] 20世纪末，我国启动了第八次基础教育课程改革，在此次课程改革中，生物学课程在课程理念、课程目的、课程框架和内容要求都有了很大变化,在重新定位了中学生物学课程的价值后，课程改革的焦点聚集在“面向全体学生”和“倡导探究性学习”。探究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的教学方法，首次被列入教育部2000年7月颁布的《全日制普通高级中学生物教学大纲（试验修订版）》，继而在教育部2001年7月颁布的《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》正式提出“倡导探究性学习”的理念。“倡导探究性学习”大大增加了课程中探究活动的内容和对过程技能的要求，并对教师指导学生进行生物学研究的能力和引导发现的教学技能提出了新的要求，这些要求恰恰是我国师范教育中长期存在的弱点。学习方式的改变是本次课程改革的显著特征。传统的学习方式把学习建立在客体性、受体性、依赖性的一面上，从而导致人的主体性、能动性、独立性的缺乏。转变学习方式就是要转变这种他主性、被动性的学习的状态，把学习转变成人的主体性、能动性、独立性不断生成、发展、提升的过程。

关键词：探究性学习、课程改革、教学设计

探究性学习强调学生主动学习，能增进学生对科学和科学探究的理解。探究性学习是新的学习方式中十分瞩目的一种方式。我国《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)认为，生物课程中的科学探究使学生积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的活动。科学探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流。在《美国国家科学教育标准》中认为，科学探究指得是科学家们用于研究自然界并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。科学探究也是指学生们用于获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在BSCS教材中，探究被认为是主动学习的核心，探究学习的原则是：“让学生自己得出概念，而不是把概念灌输给学生。”长期以来，传统教学中学生的学习方式建立在人的被动性、客体性、依赖性的基础上，比较普遍的存在“以教师为中心、课堂为中心、课本为中心”的情况，忽略了学生的主动性、能动性和独立性。所以要从根本上转变学生的学习方式已迫在眉睫，探究性学习是目前国内外研究最多的一种新的学习方式。

一、探究性学习的特点

（1）探究性学习强调学生对自然事物与现象主动地去研究，经过探求自然的过程获得科学上的知识。

我们国家在这方面非常的欠缺，一位知名的教育家曾经说过：中国的孩子刚进学校的时

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候是一个个的问号，但走出学校的时候全成了一个个句号。我们的教育模式严谨保守，单一老套。把孩子们教育成了满腹经纶，一个个的背书的机器。而很少在听到他们再问为什么。因为在以前的教育模式下他们已经形成了“就是这样，记住就行”的思维定势。这样导致的后果是我国的孩子把学习当成一种负担，经常产生厌学情绪。还有的学生高分低能，中国的留学生在国外考试成绩都特别好，但是创新能力却非常欠缺，这就与我们的教育模式息息相关，现在我们国家讲“科教兴国”和建设“创新型国家”，最重要的是培养创新性人才。其中一个重要途径就是改变以前的教育模式，把探究性学习搬进课堂，从小培养学生的创新意识。

探究性学习的一个最大目的是要学生掌握科学研究的方法，如果不亲自探究，学生就无法理解科学探究的艰辛，无法体会科学家在科学研究中的可能遇到的各种问题，以及科学家怎样通过一次一次的尝试来解决这些问题。参与探究可以帮助学生领悟科学的本质。比如探究”生长素的发现“的过程，在科学发展史上，经过了几代科学家，研究者的努力。让学生体验此过程，既有科学知识的获得，又有科学基本技能和科学方法的培养训练。

（2）探究性学习开拓学生的思维，开阔学生的视野，有利于培养创造性人才。

探究性学习是一种开放式的学习方式，其基本过程包括提出问题、分析问题、解决问题，学生能够运用已有的的科学知识、科学方法，充分发挥自己的想象力，展示自己的创造精神和创新思维。如“采集和测算空气中的尘埃粒子”的探究性学习活动，学生实验设计在教室由教师来指导学生完成，使学生掌握测试的方法，然后把学生分成几组，分别去测试森林、草地、马路、电影院、公交车上等地方的空气中的尘埃粒子，写出一份测试报告，并得出什么启示，通过这次测量活动，使学生有所做、有所思、有所想。激发学生的探究意识，体会到探究的乐趣，使学生领悟到森林和草地净化空气的作用，使学生明白植树种草的重要意义，养成保护环境的好习惯。

（3）探究性学习有利于使学生养成实事求是的科学态度。

任何科学成果的发现，都是科学家、科学工作者经过无数次的试验，从失败中获得成功的。成功的关键是科学家的实事求是的科学态度。鲁迅当初在日本学医时为了使解剖图画得好看一些，把一些地方做了修改，他的老师对他说搞科学不同于画美术，事实是什么样，就是什么样，你不能自己去修改。科研工作者一定要尊重事实，尊重科学，因为这与我们的生活息息相关，甚至关系到我们的生命，制药者在生产药品时，也许因为一点误差，良药就会变成毒药。医生在给病人动手术时，也许就因为一点点，结束了病人的生命。很多学生就因为一点点就与大学失之交臂。所以我们必须养成实事求是，谦虚谨慎的好习惯。如“探究算活废电池液对种子萌发的影响”，由于需要每天定时专人观察作记录；这就要求分工记录的同学要有认真踏实的工作态度，实事求是的工作作风。提供真实的实验参考数据。

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（4）探究兴学习为学生提供了发挥创造力，学会与他人合作共事的机会。

探究性学习活动最直接的载体是教室和课堂。常言道：”授人一鱼，不如授人一渔”。学生遵循科学探究的基本过程，经过反复实践和训练，在观察、试验、测量、考察、调查、查询、搜索、社会实践等活动获得信息，用文字、图表、图片、录像、调查报告等方式对信息加以核对、归纳、处理，学会了收集、处理各种信息，独立的思考问题，获取知识，用批判性思维审视所获得的信息和经历的探究过程。在行动的独立性和思维的创造性方面得到培养。

二、探究性学习的基本环节

1、第一步，围绕探究课题提出问题

探究课题的来源是多方面的（1）教材设定课题（2）教师指定课题（3）从情境中发现并形成课题（4）根据现成课题衍生新课题

学生活动（1）围绕教材、教师指定课题认真思考（2）发挥个人和小组成员优势，亲自考查、体验、思考、讨论、确立新课题

需要注意的方面（1）围绕中心，避免课题偏离中心。（2）探究课题要体现于学生的知识、能力、年龄特征相符（3）考虑当前的具体物质条件

2、第二步，提出假设 目的围绕问题，形成假设

学生活动 学生个体或小组成员依据提出问题，做出相应的假设

需要注意（1）做出的假设要与问题相符（2）假设要与实验的条件和能力相接近

3、第三步，搜集资料制订实验方案并实施计划

目的明确探究目的、方法步骤、材料用具和探究的程序

学生活动（1）在个人提出问题，作出假设的基础上，设计实验方案（2）小组商议探究性活动的目的与要求；也可在教师指导下确定共同的目的要求（3）小组成员明确实验用具、方法步骤，控制变量，记录设计。详细分工合作，有序进行探究性学习活动

注意事项（1）教师要注意各个小组和个人的差异性。（2）注意小组成员习见的学习态度、能力水平情况，及时帮助调整和重新编排。（3）适当提示探究过程的注意事项，并积累个方面成功经验和教训

4、第四步 表达与交流

目的（1）将个人、小组的探究过程或实验方案及实施过程进行简单汇报（2）考虑个人探究学习活动水平的差异性原则，通过交流达到资源共享（3）养成及时评价的民主学风

学生活动

（1）小组指定代表，有序进行简明扼要发言。（2）教师及时点评和调控（3）

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自愿交流，做差异性互补。提倡自我评价和互相评价，注重自我感受体验

注意事项

（1）提倡民主，注意守时（2）教师调控，机会均等（3）重视科学探究过程的体验、突出探究过程中蕴含的科学方法，体验科学探究的乐趣

5、第五步

得出结论

目的对探究性学习过程进行分析归纳，得出相应结论

学生活动 各小组或个人实事求是地阐述本人或本小组探究的结论

注意事项

（1）学生可在表达与交流的同时进行分析并得出结论。表达交流与得出结论间没有严格的界限。（2）教师要注意整体把握探究性学习过程与结论；应及时向学生说明对某些已有结论进行探究的目的和意义

三、探究性学习案例与设计-----以《探究光合作用的产物----淀粉和氧气》为例进行探究来具体说明探究性学习的特点。

（一）教学目标设计

1.知识目标

使学生掌握绿色植物能够进行光合作用，并通过探究亲自总结出光合作用的两大产物淀粉和氧气。2.能力目标

（1）训练学生尝试设计实验的技能，初步领会生物科学探究的一般方法。（2）明确实验步骤中包含的科学原理和方法。

（3）明确在科学探索的过程中，要遵循一定的科学原理、科学方法，还需要掌握一定的操作技能。

3.情感态度和价值观目标

（1）使学生理解人与生物圈和谐发展的理念。

（2）理解光合作用的产物与当今世界面临的重大问题，如粮食、化石资源、环境污染等相互关系。从而树立参与社会生活和决策的责任感。认识绿色植物的光合作用在生物界乃至整个自然界的意义，养成爱护一草一木的生态学意识。（3）模拟科学家探究科学发现的过程，体验科学发现的艰难和科学研究方法的重要，以及综合利用各学科的知识、手段和研究成果的重要性。养成实事求是的科学态度。

（二）教学方法设计

探究性试验。指导教师与学生独立设计实验、实施实验方案相结合。

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（三）教学媒体设计

（1）光合作用相关的多媒体展示图片（幻灯片、挂图、图书）。（2）实物（菠菜）

（四）教学教程设计

1.导入新课

教师通过阅读一则小资料，引发学生对光合作用的探究兴趣。

师： 玉米、小麦和水稻的种子中富含淀粉，淀粉是光合作用的产物。每年全球光合作用估计可产生大约16亿吨糖类，产生相应的扬弃。地球上没有任何化学过程能有光合作用的创造力。光合作用是生物圈的原初生产力，它为生物圈带来了巨大的财富。如果没有光合作用，地球上的生》命将无法生存。大气中的氧都来自辽阔海洋表层的浮游藻类和森林所进行的光合作用。

生： 阅读《小资料》：20世纪80年代末（1988年），光合作用的一项研究成果获得诺贝尔奖。得奖的评语中称光合作用是地球上最重要的化学反应。有人幻想和设想：“有朝一日，科学家将光合作用机理搞清楚，并经植物光合作用的全套基因转移到人的头发中，在头发中模拟光合作用的过程，那么，只要人的头上撒一点水、再晒晒太阳，在头发中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的过程，葡萄糖从头发中输入到身体的各部分，吃饭的历史使命便可宣告结束了。”

通过这种方式导入新课激发学生学习光合作用知识的兴趣和探究欲望。关注和人类和大自然息息相关的光合作用的研究进展；拓宽扩展中学时期生物、物理、化学等综合学科的视野和思路。

2.进入新课（实验室）

为使实验课顺利进行，教师需在课下做好充分的准备。需要的实验用具有黑纸片、曲别针、培养皿、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、火柴、自来水、酒精、碘液、木条或卫生香、试管、玻璃漏斗、大烧杯、剪刀。学生需结合课本上实验设计，设计出实验方案。学生设计：

（1）验证绿叶在光下制造淀粉；（2）在光下产生氧气的实验方案 设计意图：

(1)指导学生阅读教材，然后独立设计实验方案。

(2)在小组内进行交流，参考教材对实验方案进行补充或修改 3.实验过程

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教师组织各小组学生进行实验方案的交流。做到心中有数，用Powerpoint与学生共同明确实验的几个关键步骤和注意事项教师与学生同做。并及时提问这样做的目的是什么？或将“暗处理”的某一盆菠菜继续放在暗处。为了提高学生实验的兴趣，可以让学生选自己的清晰的照相底片作为覆盖物。

学生

（1）暗处理：明确此项任务的目的性和意义。将菠菜放在实验室的实验桌下遮光处理（24）小时。这一过程需要时间长，主要在课下进行。

（2）光照：从暗处取来遮光植物菠菜。观察此时叶片有无变化？下一步遮盖局部，照光处理。用曲别针将已经剪好的各种形状的黑纸片，在叶子的一部分的上下两面分别遮盖固定。移到光下3-4小时

设计意图：师生同做，选取健康的实验植物，启发学生确立在探究实验中设立实验组与对照组的科学方法。4.主要实验步骤 教师：

（1）教师强调用酒精去叶绿素的原理；（2）隔水加热的安全性和注意事项；

（3）交待视叶片大小所用的大约时间及叶片变化程度（4）教师题诗用温水漂洗的道理

(5)染色时注意节约碘液。同时运用种子成分实验时知识检验叶片内是否有淀粉 学生 ：

（1）以小组为单位，从菠菜叶上取下遮盖物，观察叶片有无变化（2）祛除叶绿素。将遮盖过的叶片浸没在小烧杯的酒精中

（3）隔水加热。将盛有叶片和酒精的小烧杯放在盛有热水的大烧杯内进行水浴与加热

（4）叶片黄白色时用镊子从小烧杯中取出（5）用温水漂洗。

（6）在培养皿中讲叶片展平，向黄白色叶片滴加碘液，观察叶片有什么颜色变化

设计意图：小组成员间之间进行分工合作；不断探讨实验过程的每一步骤，培养严谨的科学实验作风，体会科学家进行科学探究的科学方法和科学精神

。观察分析和得出本实验的结论，植物在光下是否产生淀粉。

5.表达与交流

教师组织小组学生分析实验现象得出实验结论。及时帮助学生不仅认识到光合作用的产物有淀粉，同时也进一步理解了光是进行光合作用必不可少的条件。

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学生 从实验中可以看出，叶片的见光部分遇到碘液变蓝，说明叶片在光下产生淀粉 设计意图：在实验中学生们不仅提高了实验操作能力，也增长了分析问题和解决问题的能力，培养了实事求是的科学态度。以事实为依据加深了对光合作用意义的认识。

参考文献：

[1]《中学生物学教学论》

主编王恩山

高等教育出版社

[2]《生物新课程教学设计与案例》主编王永胜

高等教育出版社 [3]《当代教育学》

主编袁振国

高等教育出版社

[4]《生物学教学》

2007 年（第32卷）第一期

[5]《教育心理学》

主编张春兴

浙江教育出版社

[6]中华人民共和国教育部

全日制义务教育生物课程标准

北京师范大

学出版社 2001

[7]《国际科技教育进展》

常初芳

科学出版社

[8]王觉非 STS-----英国学校中一门新课，外国教育动态1982.2

[9]美国BSCS著，北京市高级中学试验课本，生物科学教学参考资料

（第一册）北京市教育委员会编译，第一版。北京出版社，199.11 济南育英中学 张嘉伟

第二篇：中生物学探究性实验的教学设计

中生物学探究性实验的教学设计

作者： 秦晓凤(初中生物 河南开封杞县初中生物班)评论数/浏览数： 12 / 1542 发表日期： 2011-12-12

17:57:33 教学设计

一：对初中学生实施探究性实验教学的可能性和必要性的思考 1.1初中学生身心发展特点

大量资料显示：初中学生求知欲旺盛，对未知事物具有极强的好奇心，是知识和能力发展的重要阶段。从学生认知发展的角度看，初一年级学生的思维已经摆脱了具体事物的束缚，能根据种种可能的假设进行推理，相信演绎得到的结论；能产生、理解和验证命题。1.2学生终生发展的需要

探究性实验教学是在实验教学过程中，创设一种关于某一实验的类似科学研究的课堂情境，引导学生收集相关实验资料，然后使 学生通过自己动手实验，获取特定的实验结果，并在实验结果的验证过程中提高实验能力的学习形式。它不仅仅让学生学习实验的方法和过程，更重要的是通过这个过程，培养学生探索思考的习惯和能力，最终使学生的科学素养得到一定的提高，为学生的终生学习奠定基础。创设情境，让学生自主发现和提出问题。

科学创新源于科学问题，科学问题始于教学情境。教师要善于利用多种方法，如语言描述，直观展示，动画模拟等生动再现有关生物现象，创设一定的问题情境，使学生获得充分的感性认识。然后，引导学生全面、仔细 的观察，从看似平常的现象中发现问题。例如，鸟类这一课主要从“探究家鸽适应空中飞行的特征”为主线展开的。首先交流调查收集到的鸟类图片资料，使学生有个整体的感性认识，继而呈现家鸽的活体、骨骼标本及模型让学生观察，满足学生进一步探索的求知欲。最后让学生通过观察、交流、思考、提出问题并做出假设，并在此基础上进行探究活动，这样才能发挥学生的学习主动性，真正动脑筋去思考，去探究新知识。二：探究性实验教学实践

以现行初一《生物》教材“绿色植物在光下制造淀粉”的实验教学为例，变验证性实验教学为探究性实验教学，取得了较好的效果。2.1教学目标

知道绿色植物在光下制造淀粉；了解科学研究的一般过程，让学生在亲身参与实验设计的基础上了解实验设计过程中应该注意的问题。2.2教学设计思路

首先进行“绿色植物制造淀粉”实验教学，通过学习学生不仅知道叶片中含有淀粉，而且还了解了对叶片中的淀粉进行鉴定的方法和操作过程。而这些方法和过程是在研究光是否是光合作用的必要条件所必需的。因此实验“绿色植物制造淀粉”是知识和方法上的铺垫和准备。

在学生得出“绿色植物制造淀粉”后立即设疑:光是不是绿色植物制造淀粉必需条件，教师不作任何讲解而引导学生分析作出假设；接着学生分组，以实验“绿色植物制造淀粉”中所学的方法和知识为基础设计实验方案；然后教师组织各组讨论交流，并且改进实验方案；在此基础上学生实施实验方案，得出实验结论，同时验证自己的假设是否正确。

在此过程中，既可以激发学生兴趣，又可以培养学生的科学精神；让学生大胆尝试自己设计实验方案，以培养和提高学生的思维分析能力；并在各组交流讨论过程中，通过学生质疑以及教师提问等形式帮助学生了解本组设计的问题所在并且加以改进。在此过程中渗透进行“对照设置”和“变量控制”等实验设计中应注意的问题的教学，以提高学生的科学素养。让学生对所提问题大胆假设和猜想、培养他们的创新精神

猜想既是学生在科学创新问题之间所进行的一种科学预测性的思考。又是制定创新计划、设计创新方案的前提和根据，猜想对青少年来说最宝贵的，猜想过程是学生思维最活跃的过程，它容易突破传统思维的框架，迸发并创造思维的火花。因此教师在教学中应建立轻松平等、互动的课堂氛围，使学生有话想说，有话敢说，克服心理障碍，大胆提示自己的想法。2.3教学流程

（1）：设计绿色植物制造有机物的实验方案（2）绿叶在光下制造有机物实验

实验结论：叶片的见光部分产生了有机物-----淀粉 光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件

光合作用的概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变 成 化学能，储存在有机物中的过程。光合作用的意义：光合作用制造的有机物，不仅满足了植物自身生长、发育、繁殖的需要，还为生物 圈中的其他生物提供了基本的食物来源。三：教学体会：叶片的见光部分产生了有机物-----淀粉 光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件

3.1立足于教材内容，在七年级实施探究性实验教学是切实可行的。从本次探究性实验教学实际看，学生在课堂上自始至终都能按照教师的安排进行各项教学活动，并且能够完成各项教学任务。尤其是在实验设计这一探究性实验教学过程难度最大的一个环节中，基本上所有小组的组员都能彼此合作、相互启发，各小组都能较好地解决溶解色素、检验淀粉和设置对照等问题，仅仅在控制变量上有所欠缺(许多组提出:取两盆植物，一盆放在光下，一盆放在暗处)。而且经过分析讨论后，学生们也能知道自己的设计存在欠缺的原因，并且知道变量控制在实验设计中的重要性。3.2探究性实验教学的实施需要相关的知识基础

如前所述，实验方案设计是探究性实验教学实施过程中的重要环节，也是难点，涉及到相关的基础知识和基本方法。例如:设计本实验时，需要在明确研究目的的基础上对淀粉的鉴定方法、叶片中的色素去除方法、对照设置和变量控制等知识有所了解，否则会直接影响到学生能否顺利地完成

实验方案设计。因此，需要教师在让学生开始设计之前，进行相关知识的复习巩固或知识介绍.作好铺垫.以保证课堂上的探究性实验教学的顺利实施。

3.3在课堂教学中，依据教材内容实施探究性实验教学需要教师对探究内容进行适当控制。

鼓励学生积极思维，自主寻找解决问题的方法是探究性实验教学的宗旨之一，但它在笔者所尝试的基于课堂、基于教材的探究性实验教学中可能会带来一些问题。例如:在分析影响光合作用的因素时，学生会提出温度、光和水等多种因素；分组设计实验方案过程中，各小组会“八仙过海、各显神通”，提出各种各样的实施方案。在目前的教学条件下，让每一种方案在课堂上都得以实施显然是不现实的。

因此，笔者采用了“民主讨论”与“重点聚焦”相结合的方法，再选用其中少数实验设计方案进行课堂实施；同时指出各种方案在实验方案上的共性以及可行性，鼓励学生在课后继续其它方案的实施和其它课题的研究。通过探究试验让学生自己认真分析，得出问题结论。

教师要指导学生会运用纵横比较进行分析，同中求异或异中求同，使学生从平常现象中发现平常东西，从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系，并得出结论。

另外，要正确对待学生试验出现的偏差，在进行多项实验时，由于某种原因，学生实验结果可能与实验设想不一致，这时教师不要一概否认，而应引导学生从实验原理、取材、操作、步骤等方面去分析原因，寻找问题所在，排除干扰因素，从新进行实验，最终得出结论。

以上是我在新课程下探究性实验教学中的一些粗浅认识和体会，不足之处，请批评指正。总之，愿更多的教师都能关注这一至关重要的领域，在教学实践中不断探索，不断总结，不断完善，使探究性教学能更好地发挥其应有的作用，为新课政下的教学锦上添花！

第三篇：探究性学习教学设计

保护文物

教学目标

1、树立保护文物的意识，并能尽自己的能力保护文物；

2、在情绪亢奋时能清晰表达自己的内心，有力而不急促；

3、能从资料中提取有效信息并用自己的话清晰表达，而且使用标准的普通话；

4、能使用条理化的语言表述建议； 情感态度与价值观： 培养学生保护文物的意识 教学重点、难点：

重点：能自由表达自己的情绪，表述自己的想法； 难点：条理化、提取信息有效化、转化信息自由化； 教师教法：

引导法、创设情境法 教学过程:

一、提出学习目标

复习导入，激发兴趣

师：第五单元我们学了哪几篇课文？

生：《长城》、《颐和园》、《秦兵马俑》这三篇文章。

师：（出示幻灯）

师：在第三单元这几篇课文中，我们跟随者作者一起领略了长城的雄姿，欣赏了颐和园的美丽，感受了兵马俑的宏伟。像长城、颐和园、秦兵马俑这类文化遗迹我们称它们为文物。（板书：文物）

师：除了长城、颐和园、秦兵马俑以外你还知道我国有哪些著名的文物？

师：是啊，长城是我们中华民族的象征，是我们每个华夏儿女，炎黄子孙的骄傲，然而，这历经上下两千年，为中华留下巍峨丰碑，给世界增添壮丽奇观的伟大工程。·····在今天，由于种种原因，却遭到了破坏，下面我们看一则关于长城的报道：（指名读书中那段话）

同学们，正如这段话中所讲的那样，今天的长城正在遭受着各种各样的破坏，课前，老师要求大家查阅相关资料，下面我们来交流一下。

二、讨论交流

同学们，正像大家说的那样，长城，这条倍受世人瞩目的“中华龙”面对自然的侵蚀和人为的破坏，已经在低首痛吟。老师也查找到了一些资料。出示相关资料和长城遭破坏的图片（图片旁边配）

这些一定让你难以置信，但又恰恰是不容质疑的事实。“听到这样的消息，看到这样的画面，你有何感想？我们该怎么办？（板书：保护）我们该如何保护文物？保护长城呢？你有什么好的建议吗？下面请同学八人小组交流讨论，（出示讨论要求）

讨论要求：

1、围绕保护长城的问题展开讨论。人人发言，充分讨论，愉快合作。

2、交流时要说明针对什么情况提出怎样的建议，具体怎样做。

3、能自信、清楚、连贯地表达自己的建议；

4、能耐心、专注地倾听，并提出自己的看法；

5、注意将建议写成条，（指名读要求）

讨论结束后，各组推荐代表在全班发言，（出示交流要求）指名同学读。

1、自信地表达自己的观点，做到清楚、连贯、不偏离话题。

2、耐心专注地倾听，能根据对方的话语、表情等，理解对方的观点和意图。

（老师根据学生发言，相机按向当地政府建议，向当地村民建议，向游人建议分类，并板书重点词语）

小组派代表交流，大家根据要求评。

师：刚才大家交流讨论很热烈，下面请同学们再次拿出我们的活动评价单，按照刚才小组交流讨论的表现，依照标准，同学们互相商议，在“评价单

（二）”中给小组成员打分。

师：大家提出的关于保护长城的建议都非常的好。长城只是我们灿烂文化的一部分，我们的祖国还有许多文化遗产，他们同样和长城一样经历着被破坏的痛苦，你在课下还了解到哪些文化遗迹也遭受到了不同程度的破坏呢？（交流）

（出示幻灯）老师讲解

师：保护遗产，是我们的责任和义务，我们要让灿烂的文化永远灿烂下去，也让我们的子孙后代为自己祖先的文化感到骄傲。保护遗产，不是口号，而是行动。同学们，拿出笔来，写下你的保护行动宣言吧。（让同学把自己的保护宣言贴在黑板上）说的多好，让我们一起来读一读。

三、总结

文物凝聚着古代劳动人民的智慧和才干，是民族之根，民族之魂。保护文物是一个文明民族应有的文化素质，它体现一个人对自己民族、国家的热爱，对自己祖先及其劳动的尊重与珍惜。我们希望保护文物成为全民的自觉行动。

第四篇：“多普勒效应”探究性教学设计

安徽省阜阳市第三中学 谷春生

新课程标准指出，高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。笔者在教学实践过程中不断学习，努力拓宽自己的知识面，挖掘出教材中所蕴含的探究性因素，精心设计相应的探究性课题，把学生置于开放、多元的学习环境中，确立学生在学习中的主体地位，增强学生的独立思考能力，启迪学生的创新思维。下面笔者以“多普勒效应”一节为例，谈谈自己在这方面的做法。

一、探究性学习的前期准备

先简单介绍多普勒效应源于1842年奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，听到火车汽笛声音调变化的偶然发现，启迪学生应留意生活中的物理知识，或许伟大的发现就在自己身边，从而激发学生探索的兴趣。然后让学生预习并自学本节的知识，使学生对该节物理知识具有一定的认识，同时介绍一课外小制作，完成探究性活动的准备工作。

[小制作]：叫蝉──民间玩具。

叫蝉是一种用竹木制作的民间玩具，由鸣蝉（发音体）、细线和甩棒构成（如图1所示）。转动甩棒，使细线带动鸣蝉做圆周运动，此时将会听到音调起伏变化的鸣叫声（类似蝉鸣）。而且叫蝉分别沿顺时针、逆时针或低速和高速旋转时均能发出不同的蝉鸣声。

[制作方法]：取一小竹筒，用烧红的细铁钉在竹筒的底部戳穿一小孔，让一细线穿孔系牢。再取一根筷子，在其粗端用刀刻一凹槽，在槽中熔入少许松香，细线的另一端套在凹槽中可以自由转动。用万能胶粘一对透明薄绢作为翅膀，稍加修饰，便制成一叫蝉。转动筷子，使叫蝉绕筷子旋转，此时叫蝉就能发出音调起伏的鸣叫声。

[原因解释]：声音是由于物体的振动产生的。叫蝉是由蝉体（空腔）、空腔底膜和细线组成。甩棒使叫蝉做圆周运动时，细线被拉紧，细线的一端在棒上的凹槽中转动，由于有松香细末的参与，加大了细线与棒的摩擦，从而通过细线使得竹筒底膜发生振动，膜的振动又推动竹制空腔的空气产生共鸣，便听到了声音。

布置学生课外自己制作“叫蝉”，启迪学生能不能通过设计方案来探究多普勒效应呢？

二、探究性学习实施过程

学生制作完成后，教师带着学生列队到学校操场完成探究性学习。让学生先旋转自己制作的叫蝉，使其发出“知知„„”的声音。对于不发声的叫蝉，教师指导学生改进，并让学生汇报自己的探索设计方案。然后，确定探究方案（学生兴奋不已）。

将学生分成10组，选出叫声较响的10个叫蝉做实验。指导学生完成以下问题探究，研究在哪些条件下会发生多普勒效应？（或者让学生做实验并设计方案自主探索研究。）第一种情况：一人在水平面内匀速率快速旋转细线（如图1所示），使叫蝉发声，该组的其他同学站在原地仔细听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第二种情况：一人在水平面内匀速快速旋转细线（如图1所示），使叫蝉发声，该组的其他同学靠近或远离叫蝉，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。效果比第一种情况更明显。

第三种情况：一人在水平面内旋转细线，使声源（叫蝉）绕着人做匀速圆周运动，此人在转动轴心处倾听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第四种情况：学生甲在水平面内旋转较长的细线，使叫蝉做匀速率圆周运动，另一学生乙随着叫蝉一起运动，学生乙、叫蝉和圆心始终三点共线（如图2所示），判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第五种情况：让每组学生拿出事先带来的小录音机，并用粉笔在操场上画出标准圆圈，录音机的喇叭口放在圆心处，使其口朝上放出某一音调的音，每个学生沿着圆圈做圆周运动，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：无。

每组学生都积极主动地进行实验，仔细感知、分析，沉浸在探究的愉悦之中，在身心愉快中进行学习。等几组实验都完成后，分别让他们汇报探究结果，从而可以培养学生的信息收集处理能力、语言交流表达能力、团队协调合作能力，等等。最后，下课铃响以后，学生们依依不舍地离开了操场。

为什么会发生这种现象呢？让我们一起来仔细探讨其中的原因：

设观察者相对于均匀介质不动，而波源相对于均匀介质运动（就像我们站在铁道旁听驶来和驶去的火车的汽笛声），这时波源发出的波的波面如图3所示。当波源向右运动时，观察者不动，波源由位置S1运动到位置S2，波源右方的波面变得密集，波长变短，左方的波面变得稀疏，波长变长，但波在介质中的传播速度并没有改变。观察者在波源右侧时，在单位时间内接收到的完全波的个数增多，观测频率增大，音调变高；同理，观察者在波源左侧时，其观测频率减小，音调变低。

对于上述学生分组实验的几种情况，我们也可以形象地画出其波面来进行分析：

第一种情况：当观测者站着不动时，叫蝉转过去，属于远离观测者，形成的波面如图4所示的波面A，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，观测频率小于波源频率，故音调变低；叫蝉转过来属于靠近观测者，所形成的波面如图4所示的波面Ｂ，观察者所感知的观测频率大于波源频率，故音调变高。

第二种情况也是如此，只不过观测者还在做靠近或远离波源运动，观测者单位时间内接收到的完全波的个数更多或更少，效果更为明显。

第三种情况：当波源（叫蝉）绕着圆心O（或人）做匀速率圆周运动时，沿圆周的法向波面发生了变化（如图5所示），使人耳单位时间内接收到的完全波的个数发生了变化，故音调发生了变化。在这种情况下，波源与观察者之间既没有靠近、也没有远离，却发生了多普勒效应。

第四种情况：人随着叫蝉沿圆周的切向一起前进，匀速率旋转的叫蝉所形成的波面如图6所示。在圆的法线方向，人始终与波源S的间距不变（人、叫蝉和圆心始终三点共线），沿圆的法线方向波面发生了变化，故人单位时间内接收到的完全波的个数发生了变化，即发生了多普勒效应。这又是一种人与波源既没有靠近，也没有远离，但能发生多普勒效应的实例。

第五种情况：如图7所示，以波源为圆心，波在均匀介质中向四面八方均匀传播，人在其中的一个波面上绕着波源做圆周运动，人耳单位时间内接收到的完全波的个数并没有改变，故不会发生多普勒效应。虽然人与波源之间发生了相对运动，但观测频率没有变化，所以不会发生多普勒效应。

三、探究性学习成果是对课本知识的创新

拓展该探究性实验拓宽了学生的思路，启迪了学生的创新思维。教材中只描述波源与观察者相对运动中的相互靠近或远离会产生多普勒效应。通过探究性学习，同学们提出了一些新的观点：波源和观察者即使有靠近或远离，也会有多普勒效应发生，如第三、四种情况；即使没有相对运动，也不一定有多普勒效应发生，如第五种情况。所以教科书最好略作修改，适当地增加一些定性探讨的其他实例，以丰富学生对多普勒效应的认识深度。

四、探究性学习能激发学生强烈的好奇心和求知欲，使他们提出一些新的问题

学生通过实验探究，兴趣大增，思维的闸门打开，提出一系列新的问题：

例1 小时候捕捉到的真蝉，握在手中，旋转手臂，听到音调发生变化的蝉鸣，是否属于多普勒效应？

分析 蝉靠腹部的振动片振动发声，一般振动频率是一定的，即叫声频率不变。当用手在水平面内摇动它时，观测频率发生了变化，属于多普勒效应。

例2 人耳听到警车发出的警笛声是否属于多普勒效应？分析 老式警车的报警系统是一个可以绕轴旋转的喇叭，置于汽车顶盖上，喇叭口朝前。当报警时，该喇叭口沿水平面绕自身的轴旋转（如图8所示）。随着警车的开动，使人们感知的观测频率发生改变，音调发生变化，故属于多普勒效应。

新式警车是什么样的呢？让学生开展社会实践活动，走访公安部门，写一篇探究性社会实践报告。如果是，分析原因；如果不是，也要分析原因。

没有探究就没有科学。如果学生初次接触探究性课题，探究性学习可以在教师指导下进行；如果学生多次开展过探究性活动，探究性学习可由学生自己设计完成，以便更好地激发学生自主学习能力，启迪学生的创新思维。总之，教师在教学过程中要尽最大可能给学生提供必要的科学探究机会，让学生通过社会调查、查阅文献进行自主思维、动手实验等，体验探究过程的曲折和乐趣，发展自身的科学探究的能力。

莲山课件

原文地址：http://

第五篇：“多普勒效应”探究性教学设计

“多普勒效应”探究性教学设计

“多普勒效应”探究性--安徽省阜阳市第三中学 谷春生新程标准指出，高中物理程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。笔者在教学实践过程中不断学习，努力拓宽自己的知识面，挖掘出教材中所蕴含的探究性因素，精心设计相应的探究性题，把学生置于开放、多元的学习环境中，确立学生在学习中的主体地位，增强学生的独立思考能力，启迪学生的创新思维。下面笔者以“多普勒效应”一节为例，谈谈自己在这方面的做法。

一、探究性学习的前期准备

先简单介绍多普勒效应源于1842年奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时，听到火车汽笛声音调变化的偶然发现，启迪学生应留意生活中的物理知识，或许伟大的发现就在自己身边，从而激发学生探索的兴趣。然后让学生预习并自学本节的知识，使学生对该节物理知识具有一定的认识，同时介绍一外小制作，完成探究性活动的准备工作。[小制作]：叫蝉──民间玩具。

叫蝉是一种用竹木制作的民间玩具，由鸣蝉（发音体）、细线和甩棒构成（如图1所示）。转动甩棒，使细线带动鸣蝉做圆周运动，此时将会听到音调起伏变化的鸣叫声（类似蝉鸣）。而且叫蝉分别沿顺时针、逆时针或低速和高速旋转时均能发出不同的蝉鸣声。

[制作方法]：取一小竹筒，用烧红的细铁钉在竹筒的底部戳穿一小孔，让一细线穿孔系牢。再取一根筷子，在其粗端用刀刻一凹槽，在槽中熔入少许松香，细线的另一端套在凹槽中可以自由转动。用万能胶粘一对透明薄绢作为翅膀，稍加修饰，便制成一叫蝉。转动筷子，使叫蝉绕筷子旋转，此时叫蝉就能发出音调起伏的鸣叫声。

[原因解释]：声音是由于物体的振动产生的。叫蝉是由蝉体（空腔）、空腔底膜和细线组成。甩棒使叫蝉做圆周运动时，细线被拉紧，细线的一端在棒上的凹槽中转动，由于有松香细末的参与，加大了细线与棒的摩擦，从而通过细线使得竹筒底膜发生振动，膜的振动又推动竹制空腔的空气产生共鸣，便听到了声音。

布置学生外自己制作“叫蝉”，启迪学生能不能通过设计方案来探究多普勒效应呢？

二、探究性学习实施过程

学生制作完成后，教师带着学生列队到学校操场完成探究性学习。让学生先旋转自己制作的叫蝉，使其发出“知知„„”的声音。对于不发声的叫蝉，教师指导学生改进，并让学生汇报自己的探索设计方案。然后，确定探究方案（学生兴奋不已）。

将学生分成10组，选出叫声较响的10个叫蝉做实验。指导学生完成以下问题探究，研究在哪些条下会发生多普勒效应？（或者让学生做实验并设计方案自主探索研究。）第一种情况：一人在水平面内匀速率快速旋转细线（如图1所示），使叫蝉发声，该组的其他同学站在原地仔细听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第二种情况：一人在水平面内匀速快速旋转细线（如图1所示），使叫蝉发声，该组的其他同学靠近或远离叫蝉，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。效果比第一种情况更明显。

第三种情况：一人在水平面内旋转细线，使声源（叫蝉）绕着人做匀速圆周运动，此人在转动轴心处倾听，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。

第四种情况：学生甲在水平面内旋转较长的细线，使叫蝉做匀速率圆周运动，另一学生乙随着叫蝉一起运动，学生乙、叫蝉和圆心始终三点共线（如图2所示），判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：有。第五种情况：让每组学生拿出事先带来的小录音机，并用粉笔在操场上画出标准圆圈，录音机的喇叭口放在圆心处，使其口朝上放出某一音调的音，每个学生沿着圆圈做圆周运动，判断音调是否变化，是否有多普勒效应发生？探究后，学生回答：无。

每组学生都积极主动地进行实验，仔细感知、分析，沉浸在探究的愉悦之中，在身心愉快中进行学习。等几组实验都完成后，分别让他们汇报探究结果，从而可以培养学生的信息收集处理能力、语言交流表达能力、团队协调合作能力，等等。最后，下铃响以后，学生们依依不舍地离开了操场。为什么会发生这种现象呢？让我们一起来仔细探讨其中的原因：

设观察者相对于均匀介质不动，而波源相对于均匀介质运动（就像我们站在铁道旁听驶来和驶去的火车的汽笛声），这时波源发出的波的波面如图3所示。当波源向右运动时，观察者不动，波源由位置S1运动到位置S2，波源右方的波面变得密集，波长变短，左方的波面变得稀疏，波长变长，但波在介质中的传播速度并没有改变。观察者在波源右侧时，在单位时间内接收到的完全波的个数增多，观测频率增大，音调变高；同理，观察者在波源左侧时，其观测频率减小，音调变低。

对于上述学生分组实验的几种情况，我们也可以形象地画出其波面来进行分析：

第一种情况：当观测者站着不动时，叫蝉转过去，属于远离观测者，形成的波面如图4所示的波面A，观察者单位时间内接收到的完全波的个数减少，观测频率小于波源频率，故音调变低；叫蝉转过来属于靠近观测者，所形成的波面如图4所示的波面Ｂ，观察者所感知的观测频率大于波源频率，故音调变高。

第二种情况也是如此，只不过观测者还在做靠近或远离波源运动，观测者单位时间内接收到的完全波的个数更多或更少，效果更为明显。

第三种情况：当波源（叫蝉）绕着圆心（或人）做匀速率圆周运动时，沿圆周的法向波面发生了变化（如图所示），使人耳单位时间内接收到的完全波的个数发生了变化，故音调发生了变化。在这种情况下，波源与观察者之间既没有靠近、也没有远离，却发生了多普勒效应。

第四种情况：人随着叫蝉沿圆周的切向一起前进，匀速率旋转的叫蝉所形成的波面如图6所示。在圆的法线方向，人始终与波源S的间距不变（人、叫蝉和圆心始终三点共线），沿圆的法线方向波面发生了变化，故人单位时间内接收到的完全波的个数发生了变化，即发生了多普勒效应。这又是一种人与波源既没有靠近，也没有远离，但能发生多普勒效应的实例。

第五种情况：如图7所示，以波源为圆心，波在均匀介质中向四面八方均匀传播，人在其中的一个波面上绕着波源做圆周运动，人耳单位时间内接收到的完全波的个数并没有改变，故不会发生多普勒效应。虽然人与波源之间发生了相对运动，但观测频率没有变化，所以不会发生多普勒效应。

三、探究性学习成果是对本知识的创新

拓展该探究性实验拓宽了学生的思路，启迪了学生的创新思维。教材中只描述波源与观察者相对运动中的相互靠近或远离会产生多普勒效应。通过探究性学习，同学们提出了一些新的观点：波源和观察者即使有靠近或远离，也会有多普勒效应发生，如第三、四种情况；即使没有相对运动，也不一定有多普勒效应发生，如第五种情况。所以教科书最好略作修改，适当地增加一些定性探讨的其他实例，以丰富学生对多普勒效应的认识深度。

四、探究性学习能激发学生强烈的好奇心和求知欲，使他们提出一些新的问题

学生通过实验探究，兴趣大增，思维的闸门打开，提出一系列新的问题： 例1 小时候捕捉到的真蝉，握在手中，旋转手臂，听到音调发生变化的蝉鸣，是否属于多普勒效应？

分析 蝉靠腹部的振动片振动发声，一般振动频率是一定的，即叫声频率不变。当用手在水平面内摇动它时，观测频率发生了变化，属于多普勒效应。

例2 人耳听到警车发出的警笛声是否属于多普勒效应？分析 老式警车的报警系统是一个可以绕轴旋转的喇叭，置于汽车顶盖上，喇叭口朝前。当报警时，该喇叭口沿水平面绕自身的轴旋转（如图8所示）。随着警车的开动，使人们感知的观测频率发生改变，音调发生变化，故属于多普勒效应。新式警车是什么样的呢？让学生开展社会实践活动，走访公安部门，写一篇探究性社会实践报告。如果是，分析原因；如果不是，也要分析原因。

没有探究就没有科学。如果学生初次接触探究性题，探究性学习可以在教师指导下进行；如果学生多次开展过探究性活动，探究性学习可由学生自己设计完成，以便更好地激发学生自主学习能力，启迪学生的创新思维。总之，教师在教学过程中要尽最大可能给学生提供必要的科学探究机会，让学生通过社会调查、查阅文献进行自主思维、动手实验等，体验探究过程的曲折和乐趣，发展自身的科学探究的能力。