文档介绍：河北省教育科学研究“十二五”规划
2013年度课题
研究报告
课题名称: 高中物理、生物疑难实验的研究
课题类别: 立项课题
课题编号: 13040338
课题负责人: 郝详
课题起止日期:
申报结题日期:
目录
一、课题背景及意义 1
二、研究目标、内容与方法 1
三、研究过程 2
1、课题准备阶段(2013年7月至2013年10月) 2
2、课题实施阶段(2013年11月至2014年9月) 3
3、课题总结阶段(2014年10月至2014年12月) 4
四、研究效果 4
五、研究成果 5
(一)论文发表情况 5
(二)论文获奖情况 5
(三)实验研究的重要结论 5
1、平抛实验 5
2、牛顿第二定律实验 7
3、光的反射、折射实验 7
4、光电效应实验 9
5、观察DNA、RNA在细胞中的分布实验 9
6、观察线粒体和叶绿体实验 9
7、叶绿素中色素的提取和分离实验 9
8、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验 10
9、探究影响酶活性的因素实验 10
六、创新点 10
七、资金使用情况 10
八、存在的问题及今后的设想 10
参考文献 12
致谢 13
一、课题背景及意义
实验是高中物理、化学、生物教学的重要基础、内容、方法和手段,在教学中,运用实验的目的在于给学生创造一个环境,使学生主动获取知识、发展能力,促进科学品质和世界观的形成。实验对于教师而言,是一个重复验证的过程,对学生而言,是一个科学的探究过程,这个过程是不可替代的。
在现行的教材中,有些重要的实验开展并不顺利,未能发挥其应有的作用。这些实验有各自的特点,有的实验原理高深(用高中阶段的知识无法解释或者需用其他学科知识来解释),有的实验设计有待改进、实验误差大,有的耗材价格昂贵或购买困难。如果不对这些实验进行研究,将在以后较长时间内继续影响实验教学效果。本课题将对这些实验进行研究,努力解决实际教学中存在的问题,提高实验教学的效果。
(1)理论意义
由于实验结果受实验仪器、实验材料、实验环境等诸多因素影响,需要对影响实验结果的诸多因素进行研究与控制,一方面,锤炼更加严谨的实验设计与操作方法,可对这些高中实验的实验理论进行丰富;另一方面,通过对实验手段的改进与控制,可为基础理论提供更为准确的数据支持或使理论的适用范围更为明确。
(2)实践意义
本课题的开展,以具体实验为载体,采用的实验方法、手段实际操作性强,具有可重复性,可应用于实际教学过程中,教师依据文中所述实验器材,就可以很好的开展实验或进行学生实验指导,从而将实验教学顺利开展起来。
(3)社会意义
科学理论不是空洞的理论,而是和具体的社会实践相结合的,教师通过自己动手破解疑难实验的疑和难,才能使科学研究活动与具体的教学活动相衔接;教师自身进行探索活动,才能将这种探究精神在潜移默化中传递给学生,使学生从小养成勤于思考、勇于创新的品质。
以本研究的重点实验——平抛为例,平抛实验是高中阶段的一个重点、难点实验,高考多次考到。在维普资讯中与平抛相关的文章有707篇,其中阳槐平等人研究了用电火花描迹法研究平抛的问题,袁立强等研究了抛出点确立问题、张睿等研究了平抛运动中间时刻的速度与该过程的平均速度关系问题。但是,这些研究只是对实验中的某个环节进行了研究,缺乏整体性综合研究,对学生实验中常见问题,未进行圆满解释,本课题的研究将填补这方面空白。
在生物实验中,存在与物理实验类似的问题,以“叶绿体中色素的提取和分离”为例,在维普资讯中以“叶绿体中色素”为关键词搜索,可以找到63篇相关文章,其中谷华梅针对实验历时长、效果不佳等问题,对实验方法、步骤进行改进;范树国等以女贞、胡萝卜和法国梧桐等为实验材料,改进了研磨、过滤和分离方法;刘海臣等研究了实验材料处理,提取液的配比及分离方法,但是,这些研究并没有触及提取液、层析液各组分的作用以及组分含量对实验的影响(缺乏理论研究),本课题的研究,将填补这方面的空白。并且,生物实验中的生物材料,有很强的地域特征,寻找适合本地的材料提高实验效果,将大有可为。
二、研究目标、内容与方法
本课题选取高中物理、生物实验中原理不清、实验误差大、材料耗材价格昂贵的有代表性的部分实验作为研究对象,进行了研究,以阐明实验原理、减小实验误差或降低实验成本。
实验名称
研究内容
研究目标
物理实验
平抛
1、机械能是否守恒
阐明适用的基础理论
解决常见问题
2、忘记画坐标轴如何处理
牛顿第二定律
1、小车的结构对实验结果的影响
分析小车车轮造成的实验误差
2、影响实验结果的因素研究
弄清哪个因素造成的误差大
光的反射折射
1、学生是如何看到光路的
实