研究性学习实验法和观察法.ppt

1、研究性学习常用方法（一),观察法与实验法,科 学 观 察 法,迈克尔法拉第(Michael Faraday，1791-1867)，英国著名物理学家、化学家。在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。他家境贫寒，未受过系统的正规教育，但却在众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范，对于青少年富有教育意义。,“没有观察就没有科学，科学发现诞生于仔细的观察之中。”,-法拉第,观察法,概念：是指研究者通过感官和辅助仪器，有目的、有计划地对处于自然情境下的客观事物进行系统感知观察的一种科学研究方法。在教育科学研究中，人们除了借助自己的眼睛、耳朵去感知观察外，还可以运用照相机

2、、闭路电视装置、录像机等现代技术手段来进行观察。,“眼见一定为实”吗？看看你周围的世界，你斜着脑袋，可世界并没有倾斜；闭上一只眼睛，你仍有立体感；你再注意一下不同照明下颜色的变化。绕着某个物体转一周：尽管你看到的视象发生了变化，但你却觉察不到。您可以去看看以下的一些错觉。你明明知道自己被欺骗了，但你却不能拒绝这种错觉的效果。这说明在某种程度上知觉和感觉的分离。有很多情况下你的高级认知过程不能对低级的过程施加影响。,观察法的要求,1.客观性2典型性3.全面性4.敏感性5.持续性,观察法的分类,（1）按照观察的情境条件来分，可以分为“自然情境中的观察”与“实验室观察”。（2）按观察者是否直接参与被

3、观察者所从事的活动，可分为“参与式观察”与“非参与式观察”。（3）按观察实施的方法，可分为“结构式观察”与“非结构式观察。”,观察法的步骤,1.明确观察的目的和意义（在观察中要了解什么情 况，搜集哪些方面的事实材料），确定观察对象、时间、地点、内容和方法。2.搜集有关观察对象的文献资料，对所要观察的条件有一个一般的认识。3.编制观察提纲。对观察内容进行明确分类，并确定观察的重点。4.实施观察。该步要做到有计划、有步骤、全面而系统地观察。5.记录并收集资料。6.分析资料，得出结论。,观察法的记录,（1）“实地笔记”，专门记录观察者看到和听到的事实性内容；（2）“个人笔记”，用来记录观察者个人在实

4、地观察时的感受和想法；（3）“方法笔记”，记录观察者所使用的具体方法及其作用；（4）“理论笔记”，用于记录观察者对观察资料进行的初步理论分析。,观察不是目的，她是一种研究自然科学和社会科学的重要方法,做一个智慧学生,1、要培养有意识的观察能力2、只有观察才能思考（没有观察的思考是空想）3、思考了就有发现和创新,科 学 实 验 法,实验法的概念和类型,1.概念：实验法是指人们根据一定的研究目的，利用仪器和其他物质手段，在人为地控制或干预研究对象、使某种事件或现象在有利于观察的条件下发生或重演，从而获得科学事实、研究自然规律的研究方法。,“人为地控制”是指事件或现象的发生是在人们预先控制的条件下发

5、生而非自然发生的。,从19世纪下半叶起，实验法逐渐被社会科学研究广泛采用。,2.类型,实验法的要求：,可操作性可控制性可重复性,受控实验,研究者常常先是寻找出影响整个事件的变量（我们也把它们称为影响因素），然后限定自变量，只允许一个自变量按照实验意图进行变化，再观察由于这一个自变量的变化所带来的因变量的变化，接下来可以考察其他变量，如此继续，最终找出该事件变化的本质。这种在控制某一变量的条件下进行的实验我们称之为受控实验。受控实验是寻找事件因果关系的一个很好的方法。,例1：静脉注射的速度跟什么因素有关？吊瓶高度、阀门大小、血压、针头粗细、大气压、病人姿势等。实验一：吊瓶高度怎样影响静脉注射速度

6、,如何做好受控实验,自 变 量：吊瓶高度 因 变 量：静脉注射速度 无关变量：阀门大小、血压、针头粗细、大气压、病人姿势等。,例2：问题：枫树的叶子为什么在秋天会变色?分析：季节变化会使枫树的外环境发生哪些方面的变化。结论是：温度、日照时间会随着季节变化而变化。提出假设：A：枫叶变色可能与温度有关。B：枫叶变色可能与日照时间有关。C：枫叶变色可能与温度和日照时间这两个因素都有关。,分析：如果能控制日照时间，而仅仅让温度变化；或控制温度，仅仅让日照时间变化，进而观察结果，那么，你就能断定究竟是温度影响了枫叶的颜色，还是日照时间影响了枫叶的颜色；或者温度和日照时间都对枫叶颜色有影响，还是二者均没有

7、影响。,实验一：证明假设A：枫叶变色可能与温度有关。把一棵小枫树种在一个花盆里并放入生长温室。尽管是夏天，室外温度很高，仍旧可以把生长温室调节到秋天的温度，白天约14，夜晚约3。,如果确实看到了叶子颜色的变化，就能确定仅靠温度的变化便能使叶子发生变化吗?毕竟实验室中的树和外界的树还是有差别的，实验中的枫树叶子的变红是不是因为它生长在小的花盆中所引起的呢?是不是因为自然光和温室中的光不一样而引起的呢?,这种不确定性表明必须设计一些更复杂些的实验，至少应该种两棵树。应该选择相似的树，且花盆的大小应该保持一致，把它们放置在相同的温室中，在同一时间浇水。然后，再做这样一个实验，一个保持在正常的夏季温度

8、(22)，而另一个的温度调节到秋天的温度(14)。,（单组实验）,（等组实验、对比实验）,设计等组实验是控制无关变量的好方法。,值得注意的问题,任何“猜测”都能成为实验假设吗？,案例：某同学了解到很多动物的听觉器官并不是长在头部，比如蟋蟀的听觉器官就长在腿上。他忽然联想到自己从未看到过青蛙的耳朵，猜想：青蛙的耳朵会不会也长在腿上？实验如下：用榔头猛击铁块，制造出较大的声响，看到青蛙听到声音后，马上向前跳跃了一大步。依次切除青蛙的左前腿、右前腿、左后腿、右后腿，观察到青蛙听到声音后向前跳跃的距离依次减小，最后不动了。通过以上实验，他认为自己的假设得到了验证。,实验法的一般步骤,选定研究问题建立实

9、验假设选定实验对象和实验的范围实施前测实施实验因子选择适当的测量方法，采取控制无关因素的措施进行后测比较前、后测的差异，分析数据验证假设，撰写实验报告或论文,运用实验法的基本要求,全面衡量实验的主客观条件是否具备。一定要有科学的理论作指导实验之前，学生课题组长还应做好实验所需的实验室、电教室等专用教室和仪器设备的申请工作在实验过程中，注意对整个实验过程中各种无关变量的控制，尽量避免和减小误差以实事求是的态度，准确记录各种数据和资料,观察法作业,作业：一篇观察报告要求：1。观察时间、地点、对象、参加人员2。观察目标：3。观察现象记录（详实、方式多样）4。对观察现象的分析以及结论,实验法作业,作业：一篇实验报告要求：1。实验时间、地点、对象、参加人员2。实验目的3。建立实验假设和可行性报告4。实验工具和实施法案5。实验数据的分析6。验证假设，撰写实验报告,祝同学在研究性学习中有所收获,谢谢大家！,