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視頻標簽：研究性學習,科學探案
所屬欄目：綜合實踐及通用技術優質課
視頻課題：高中《“科學探案”-研究性學習活動預開題》“科學探案”初體驗-北京
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“一切為了學生發展”是新課程改革的核心理念，它意味著以下三層含義：關注每一位學生，關注學生的情緒生活和情感體驗，關注學生的道德生活和人格養成。所以教師要尊重學生需要，關注學生發展，依據學生實際，有意識引導學生開展各主題學習研究活動，使學習內容不再局限于教材，而是拓展延伸到現實生活的各個方面，鼓勵開設學生有情趣的綜合實踐課程。
綜合實踐活動是一門校本化的必修課程，充分利用校本資源，開發課程資源，是綜合實踐活動對學校和教師的要求。以學生能更多獲得實踐經驗為出發點，設計長周期、大主題的綜合實踐活動，讓更多學生參與進來，也是綜合實踐活動課教師應具備的基本功素養。研究性學習通過課堂設計與課下活動輔導，引領并指導學生從自身生活和社會生活中發現問題，學習并運用解決問題的科學方法，通過自身實踐活動獲取直接經驗，提升綜合運用所學知識解決實際問題的能力，引導學生在生活中學習，在實踐中成長。
潞河中學與中國人民公安大學曾經聯合開設了為期一個學年的科學探案的校本課程，教師帶著一些科學探案感興趣的同學曾經一起走進科學探案實驗室，學習科學探案的相關知識，并應用于科技刑偵實踐探索中。在實踐過程中，學生表現出了極高的學習熱情，對用科學技術手段幫助偵破刑事案件的相關知識表現出很濃厚的學習興趣。興趣是最好的原動力，以此為契機開展“科學探案”的主題研究活動，可以最大限度的滿足學生對課程的需求，有利于實現課程
教學基本信息
課題 “科學探案”初體驗
學段 高中
年級
高二年級
相關 領域 綜合實踐活動
選題來源
A 選用教材 書名： 出版社： 出版日期： 年 月 B 地方教材或校本教材 書名： 出版社： 出版日期： 年 月 C自選主題____科學探案__________
D 其他____________________________________________________
教學設計參與人員
姓名 單位 聯系方式 設計者 張凱 潞河中學 15810693375 實施者 張凱 潞河中學 15810693375 指導者 董長勇 通州區研修中心 13522638999 課件制作者 張凱 潞河中學 15810693375
其他參與者
無
無
無
對學生的培養目標。
通過“科學探案”主題項目式的研究性學習，旨在提高學生進行科學推斷和驗證猜想的能力，品味研究性學習的獨特魅力，體驗科學探案的嚴謹過程，提高科學素養，揭開學生心中之謎——“科學探案”這一神秘領域的面紗。通過平時學生積累的破案故事，偵察案例的分析，引發學生對探案過程的思考，抓住偵察破案的關鍵——物證、線索。從真實的探案案例出發，探索破案依據、原理，探索破案的步驟、方法，模擬案發現場勘察過程，體驗案發現場微量物證的尋找、發現、提取、檢驗過程，感受探案經歷，豐富職業情感，產生職業愛好，為今后的學習奠定基礎。通過了解多種檢驗技術在當今社會的應用與發展，引導學生用法制的眼光看待生活，通過指導學生親身參與、走訪調查、實驗探究等多種活動，全方位提高學生的綜合實踐能力，加強自我保護的安全意識以及維護社會治安的責任感、使命感。
主題活動的背景分析
選題來源：
中學生的法制安全教育一直是各大中小學校關注的重點之一，近年來陸續報道的有關中學生犯罪的案件也逐漸引起了各中小學領導和廣大教師群體的高度重視。作為祖國未來的建設者和接班人，需要中學生具備良好的法制安全意識。“科學探案”課程的開設與實施，涉及到生活中常見的一些案例作為教學素材，能夠很好的啟迪中學生對偵查破案強烈的好奇心，激發學生的求知欲以及用法律手段保護自己的法制安全意識。
學生情況：
參加本次“科學探案”主題項目式研究性學習活動的學生是高中階段選擇 “科學探案”校本課程學習的高二年級學生。他們在知識基礎方面已經學習了有關于“科學探案”的部分理論基礎知識，具備了進行研究性學習的基本條件，學生視野開闊，有一定的探究精神，對應用科學知識解決實際問題的實踐活動充滿了熱情和期待。另一方面，學生經過高中一年多的學科知識學習，能夠對“科學探案”中涉及到的化學、生物、物理、數學、心理、信息技術等多學科的問題有更好的理解，在各學科教師的共同指導下，能夠對探案過程中的一些問題適時開展更加深入系統的研究。
然而，學生最大的困難在于面對復雜的問題情境缺乏系統分析的條理性，“科學探案”主題項目式研究學習的宗旨就在于能夠在教師的引導下，通過學生的分組合作與討論交流，幫助學生在思維火花相互碰撞的過程中抽絲剝繭，取長補短，逐漸提高發現問題、分析問題和解決問題的學習能力，增強學生團結互助的協作意識。
學校資源狀況：
教師通過前期與學校相關部門溝通，確保參加“科學探案”主題研究活動的學生充分享受學校提供的各項資源。
檔案資料：教師通過前期與學校相關部門溝通，確保我校學校圖書館有相關的書籍可供學生借閱；計算機教室為學生免費開放上網查閱文獻的功能，滿足學生查找、匯總資料的需要，其它部門也會根據學生研究的需要提供材料及幫助。
硬件設施：校內各實驗專業教室可供課題小組隨時展開討論和制定、修改方案，電教部門提供場地、指導教師、多媒體設備等方面的支持。
人力資源及課時保證：生物、物理、信息技術等其它學科的幫助，各級領導和校長的支持，
都為探案課程的開設奠定了基礎。在為期一年的課題研究活動中，教師利用每周一課的校本研究學習課程組織、督促、推進學生研究性活動的開展，并給與及時的指導與幫助，并根據各小組的實際需要調整教學內容，聘請中國人民公安大學相關的教師、專家指導。
對主題活動（研究課題）的描述 一、對主題活動的整體描述
“科學探案”研究性學習活動是一次多人參與，分工合作的多個小組從不同角度研究同一類問題的綜合實踐活動。通過不同階段的活動任務設計，旨在訓練學生的邏輯思維能力，挖掘學生的創新潛能，培養他們的觀察能力、實驗能力及提出問題、分析問題的能力，提升對刑偵科學感興趣的學生群體的科學探究能力，引導學生學會查閱文獻、拓展知識、積極主動、自主設計探究性實驗，對實驗結果進行分析總結，為他們的綜合能力提升和發展搭建平臺。
二、開展步驟和主要活動形式
本次主題研究活動在高一新生入學前的暑假開始籌備，結合具體實施進度，教師設計整體活動方案，做好充分準備。
總體實施步驟按照研究性學習流程進行。學生繼分組、選題、開題后，按照不同內容方向開展具體研究活動。主要形式包括走訪參觀、拍照、相關文獻書籍查閱、實驗探究和資料整理等等。通過每周一課的研究性學習課程，聘請有關專家開展專題講座，以及小組之間經驗分享交流等活動，開展以學生為主導、各科教師為輔的研究性學習活動。學生在研究活動告一段落后，撰寫結題報告，進行結題陳述交流與答辯。最后，再結合校園活動，應用本組課題研究成果，在校內展開豐富多彩的拓展宣傳活動。
三、目前活動進展
2018年2-3月中下旬，活動準備階段已經完成。學生已經對科學探案的概論知識有了一定的了解，并對一些經典案例及相應的案件偵破技術手段自行查閱資料并進行了分類整理。
四、本次活動的主要內容
本次活動旨在組織學生圍繞自己感興趣的案件偵破手段搜集信息并進行分享討論，結合案例提出各自想進一步研究的問題，圍繞研究性學習進行預開題。
主題活動的教學目標
提示：大主題（課題）活動應從主題（課題）活動的總目標和本次活動的具體目標兩個方面介紹。小主題、單課時的活動僅介紹本次活動的目標。
一、主題活動教學目標
知識與技能：進一步豐富學生“科學探案”相關的多學科知識體系，增強對多學科融合的理解。能夠了解刑偵破案過程中關于血痕檢測、血型鑒定、毛發檢測及DNA識別、足跡鑒定、指紋特征及比對、文件字跡鑒定及各類微量物質痕量檢測等各方面的基礎知識。
學生能夠通過觀察、測量、數據統計與分析等多種方式方法發現問題，提高尋找問題、發現問題的能力；在信息技術迅猛發展的當今社會，學會信息的查詢、處理及應用尤為重要。學
生能夠通過上網查閱并下載資料，概括、分析資料等活動形成判斷標準，提高靈活運用信息的能力和分析問題的能力；學生能夠通過小組研討的方式，廣開思路，分享科學探案的收獲，提高小組合作的能力。學生通過活動，意識到我們的學習、生活等方方面面都存在著被我們小看了的“大問題”，并能從多個角度、多個方面，緊密圍繞科學探案過程中出現的各類問題，謀求多種多樣解決問題的方法與策略，強調方法的真實性、可行性。通過操作性、實效性的討論與評價，針對具體的研究內容，應用提示性表格進行精心的設計。
過程與方法：在本次綜合實踐研究性學習活動過程中，學生通過搜集資料、整理文獻、統計數據等過程，掌握文獻研究法、調查法、實驗研究法、人物訪談法等多種科學研究方法，能夠學以致用，將結題成果結合豐富多彩的校園活動及家庭所在社區活動進行“我為社會安全做貢獻”、“學會保護自己”等各類主題宣傳倡議。
情感態度價值觀：學生能夠多方面、多角度地認識人們在行為處事過程中有可能出現的各類問題，激發利用科學知識保護自己和為保障他人安全做貢獻的安全責任意識，通過在團隊中與每位組員的合作，增強彼此的交流和溝通，進一步促進相互團結，增強與人為善的信念。
總體活動重點難點分析：高中學生的問題意識和對社會的關注意識不強，對科學研究的程序了解也不多，因此，確定本次活動的重點為增強問題意識和知識應用意識，能夠合理地選題進行研究，通過參與課題研究掌握研究性學習的基本方法；難點是增強問題意識、應用意識以及自學能力。通過社會實踐、調查研究、發現問題、探究問題、解決問題來提高問題意識和應用能力。
二、《“科學探案”-研究性學習活動預開題》課堂三維目標
知識與技能：1、學生能夠了解常見偵破手段的應用原理、適用范圍及局限性
2、圍繞感興趣的方向分組交流討論，并進行預開題
過程與方法：結合豐富的案例和已有的常識經驗進行分類討論，通過對比、總結、反思的方法挖掘研究性課題的著眼點有哪些，并初步確定可行性的研究方向。
情感、態度、價值觀：學生在學習和參與中提高組內團隊協作能力，學會與人交往，提升溝通技巧，形成敢于質疑，勇于改正，不斷完善的科學、嚴謹的學習態度。
本次活動重點難點分析：學生進入高中以來雖然對研究性學習的大概范圍已經有了初步了解，但對具體問題深入研究的方法包括如何在現有知識背景基礎上確定可行性的研究方向，不同課題方向之間的交叉協作研究等能力和相關技巧還難以把握。同一課題不同小組研究方向的有效確立直接影響到各研究小組之間進行合作研究學習是否能夠持續順利開展。基于此本節課的重、難點如下：
重點：進一步了解案件偵破中各種偵破手段的基本原理、適用范圍以及局限性，并在此基礎上圍繞自己感興趣的方向確定待研究的具體問題。
難點：結合不同小組分類收集的信息進行對比總結，科學、合理的對自己的研究方向進行預開題。
教學流程示意
提示：要求教師對活動的過程進行概括和提煉，用直觀、簡潔的表格或流程圖呈現活動過程各個階段的師生實踐活動。
研究性學習動員 環節一：案情再現，導入新課 科學探案概述，案情再現 環節二：分組匯報，交流分享 偵破手段相關資料收集，分享匯報 本次活動 環節三：大膽質疑， 思維碰撞 分組討論并開題 環節四：反思總結，確定方向 初步研究 環節五：研究性學習預開題 實地訪談 環節六：總結提升 交流分享 成果展示，總結匯報 話劇表演，模擬破案
教學過程(文字描述或表格描述均可，本欄為文字描述的要求)
主題活動整體教學過程 （一） 活動準備階段(共3周) 1、科學探案概述，為時1周
教師活動：創設情境，采用經典的影視片段，或模擬現場，設置案件疑團，引導學生通過對現場的觀察分析進行猜想。根據學生已有知識背景，組織學生闡述破案的過程。在學生闡述的基礎上從科學探案說開去，對科學探案的相關內容進行概述。
如：警察是干什么工作的？常見案件有哪些？為什么要“科學”破案？怎樣科學破案？ 明確任務：你知道或聽說過哪些著名案件？ 你對歷史上出現的哪類案件較感興趣？
課下請同學們查閱收集相關資料，與其他同學交流分享。
學生活動：分析討論可以通過哪些途徑偵破案件，了解科學探案的相關常識，感受生命安全的重要性。
設計意圖：“科學探案”的主題活動具有一定的專業性，有必要對中學生進行必要的常識普及，幫助學生進一步強化保護自己的安全意識，利用豐富的聯系生活實際的案例激發學生投身學習的興趣和熱情，為后續進一步研究做鋪墊和相關準備。
2、案情再現，為時2周
教師活動：組織學生對查詢到的資料進行分享交流。
學生活動：課前通過網絡、圖書館等各個渠道了解歷史上出現的各類經典案例，并詳細記錄該案件涉及的偵破手段有哪些，并對自己查閱到的資料進行分類整理 。
設計意圖：充分發揮學生的主觀能動性，引導學生了解并運用常見的查閱資料的方法和途徑，對相關案例進行查詢分析，分類總結整理。是學生們在相互交流分享的過程中取長補短，提高對比分析的能力。
技術支持：圖書館，網絡 （二）活動實施階段（共13周）
1、分組開題，為時2周
教師活動：組織學生圍繞一種自己感興趣的案件偵破手段，并根據自己的興趣進行分組，如血液組、足跡組、指紋組、文件字跡組、微量檢測組等。引導學生思考，提出各種問題，并針對提出的問題搜集相關資料，如哪種手段更重要，適用范圍更廣泛，仍存在哪些局限性？ 在此過程中，各科教師提供必要的理論指導和訪談活動等的通訊支持。
學生活動：學生在教師指導下，自愿結合成研學小組，圍繞“科學探案”的各種具體偵破技術手段，了解各種手段的原理、適用范圍、操作方法、技術支持、應用案例等，并結合自己感興趣的各種問題制定各組的研究計劃。
設計意圖： 引導學生在原有思考基礎上深入探索研究，領略科學力量的偉大。 2、初步研究，為時5周
教師活動：為學生提供必要的理論和實驗指導，在學校條件允許的條件下組織學生開展力所能及的實驗探究活動。另一方面，實施過程中，學生必然會遇到各種各樣的困難，教師適時參與到學生中間，通過及時實驗研究法指導課及時給予學生指導，保證學生順利有效的繼續各項實驗探究活動。
學生活動： 根據實驗室現有條件，選擇相關科學探案的主題實驗，分組設計實驗方案開展實驗探究。并根據實驗結果記錄實驗結果，撰寫實驗報告。
設計意圖： 充分利用校本資源，應用實驗研究法等各種方法獲得研究資料和數據。讓學生親身體驗研究的過程與方法，培養學生戰勝困難的決心，增強實踐能力。
技術支持：化學、生物、物理實驗室常見用品和實驗儀器。 3、實地訪談，為時4周
教師活動：為學生提供必要的人力支持，組織學生到中國人民公安大學參觀學習或者到各片區派出所采訪民警等工作人員。
學生活動：在學校統一安排下到中國人民公安大學實地參觀學習。在課余時間內分組分工合作，在已了解信息基礎上，向相關民警采訪學習，解答心中疑問。
設計意圖：讓學生體會學習方法的多樣性，培養學生學無止境的意識，增強嚴謹求實的科學態度。 4、討論交流，為時2周
教師活動：組織學生對研究成果和對各種“科學探案”刑偵手段的認識進行階段性總結匯報。
學生活動：分組整理數據，制作課件，將研究成果整理成文，與其他小組同學進行交流分享。 設計意圖： 及時總結整理，在學生的交流分享中引導學生樹立科學嚴謹的求學精神。 （三）總結反思與評價階段（共4周） 1、展示匯報：假設我是一名警察，為期2周
教師活動：在學生研究的成果基礎上，引導學生學以致用，分組討論各種案件偵破手段的利弊和使用范圍，并以“角色扮演”的方式呈現出來。
學生活動：根據自己的研究成果形成研究報告及其感受。選擇自己感興趣的警察角色，將自己所學用“角色扮演”的方式呈現交流。
設計意圖：用不一樣的方式呈現學習成果，提高學生表達的邏輯性和條理性，還可以幫助學生體驗人民警察這一重要職位的樂趣，有助于將來有意向從事警察工作的同學堅定報效社會的決心。
2、話劇表演、合作破案，為期2周
教師活動：為學生提供必要的場地支持，組織學生分組活動，用話劇表演的方式將所學的知識設計入不同的案件之中，設計劇情和案件偵破的線索，不同小組同學進行案情分析和討論，根據推理和假設尋找真兇偵破“案件”。
學生活動：學以致用，進行模擬破案。分組合作分工，設計不同情節的“案件”和案件過程中的“遺留線索”，不同組別小組成員利用所學知識進行案件偵破。
設計意圖：采用學生非常感興趣的別樣的方式呈現本學期“科學探案”主題研究活動的學習成果，不僅可以對之前所學的內容深化應用，還可以培養小組組員之間的競爭和合作意識。
技術支持：攝影機，投影儀（模擬案件的事發過程可以采取錄像短片的方式呈現） 二、本次活動的過程：
本次活動為1課時，通過本次課，讓學生通過各類案件中出現的偵破手段，結合已查閱到的相關資料交流討論，分組圍繞感興趣的方向進行預開題。
環節一：案情再現，導入新課（2分鐘）
設計意圖：引用豐富的案例介紹充分調動激發學生的學習研究興趣。
教師活動：“科學探案”研究性學習活動的核心和落腳點都是案例本身。本節課首先選取豐富的案
件情境進行分類呈現，引導學生對其中關鍵的偵破手段在案件偵破中所起的關鍵作用進行反思回顧。
學生活動：聆聽，觀看，從各類案情的再現過程中回顧各類偵破手段在案件偵破過程中的作用。 環節二：分組匯報，交流分享(20分鐘)
設計意圖：以學生為主，調動學生的主觀能動性，結合已有的知識背景查閱各種偵破手段的相關資料并進行總結匯報，可以很好幫助學生將所涉及的核心知識點進行梳理，為后續的深化應用奠定基礎。不同組別之間的信息對比交流分享還可以培養學生獲得信息、分析信息的能力。
教師活動：組織學生對已經查詢到的資料進行總結匯報，對本組偵破技術手段原理、措施方法、適用范圍等核心要點進行簡要介紹。鼓勵學生采用視頻等有聲資源的方式呈現偵破手段的實際應用。
學生活動：以小組為單位（共分為五組，分別是血液組、指紋組、足跡組、文件字跡組、微量檢測組），圍繞幾種典型的案件偵破手段的應用原理和適用范圍等進行總結匯報。
環節三：大膽質疑，思維碰撞（15分鐘）
設計意圖：發揮集體的力量，進一步挖掘學生的內驅力，引導學生通過組間互評，大膽質疑不同偵破手段的局限性和優越性，進行充分的思維碰撞。使學生在對已有知識進行分析和再加工的過程中對比提高，對研究問題的設定之科學性有更深刻的認識，進而幫助學生確定分組研究方向。整個思辨過程的設計可以有效促進學生的辯證邏輯思維能力的提升，同時提高學生迅速、高效處理信息、分析信息的能力。
教師活動：組織學生暢所欲言，圍繞自己感興趣的話題討論各類偵破手段的作用和意義，并指出指紋鑒定、血液鑒定、足跡顯現、微量檢測、文件字跡鑒定在案件偵破中存在的不確定性和局限性。
學生活動：激烈討論，思維交鋒，大膽質疑，科學分析，在明確各種偵破手段使用方法的基礎上表達自己的看法，尋找其他小組的局限性，并結合其他小組的思維漏洞進行反駁。
環節四：反思總結，確定方向（2分鐘）
設計意圖：思維激烈碰撞之后的沉淀反思，調動學生小組內的集體智慧的力量，結合各組同學的建議和意見，理清思路，尋找各種偵破手段進一步學習研究的方向。
教師活動：組織學生根據同學們的討論意見，確定各組的研究性學習方向。在過程中巡視指導，
活動效果評價設計
提示：圍繞活動的目標和活動的實施介紹評價的主體、評價方式等。大主題（課題）活動應對整個活動的評價設計進行總體介紹，并介紹本次活動的評價設計。小主題活動僅介紹本次活動的評價設計。
科學探案項目式研究性學習評價和本節課活動評價均可采用量表的方式進行，具體評價標準見以下
及時幫助學生修正方向。
學生活動：結合各位同學的不同看法，取長補短，反思總結，整理思路，確定接下來研究性學習的大致方向。
環節五：研究性學習研究預開題（4分鐘）
設計意圖：通過小組代表總結表達進一步的研究方向，研究方法和預期困難和擬解決的措施，幫助學生明確研究性學習的基本思路和方法，為接下來的實踐研究做準備。
教師活動：組織學生進行研究方向的預開題，按照研究課題、研究方法、預期困難和擬解決的辦法進行討論、交流和分享。
學生活動：各個小組結合實例，展示本組的研究設想，對自己研究方向進行預開題。 環節六：課堂提升（2分鐘）
設計意圖：引導學生始終要用謹慎、科學的態度對待研究性學習，在不斷探究中獲得知識，在對比反思中獲得進步，在知識的應用中體會它的技巧，在相互交流合作中獲得提高。
教師活動：總結研究性學習開題過程中的科學性、可行性、有效性等若干要素，對學生的進一步研究性學習提出美好的希望。
在整節課的推進過程中，教師要潛移默化地給學生一種精神傳遞：做任何事情，包括做科學研究，進程中可能會遇到這樣或那樣的不合理之處，我們一定要互相交流，討論，并互相學習，不斷的調整，及時發現問題，及時改正，要保持一種實事求是、不畏艱難、曲折中前進的良好的學習作風。一件事情要想做好，可能需要多次的反復推敲、打磨，同學們要有耐心和恒心，同時，要對自己所要研究的問題的可操作性，可行性合理定位，對目標的定位不能太高也不能太低。理想和目標不是一回事，我們可以把制作宇宙飛船作為理想，但它決不能成為現階段高中學生的目標。理想是動力，目標要合理。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
