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视频标签：研究性学习,科学探案
所属栏目：综合实践及通用技术优质课
视频课题：高中《“科学探案”-研究性学习活动预开题》“科学探案”初体验-北京
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“一切为了学生发展”是新课程改革的核心理念，它意味着以下三层含义：关注每一位学生，关注学生的情绪生活和情感体验，关注学生的道德生活和人格养成。所以教师要尊重学生需要，关注学生发展，依据学生实际，有意识引导学生开展各主题学习研究活动，使学习内容不再局限于教材，而是拓展延伸到现实生活的各个方面，鼓励开设学生有情趣的综合实践课程。
综合实践活动是一门校本化的必修课程，充分利用校本资源，开发课程资源，是综合实践活动对学校和教师的要求。以学生能更多获得实践经验为出发点，设计长周期、大主题的综合实践活动，让更多学生参与进来，也是综合实践活动课教师应具备的基本功素养。研究性学习通过课堂设计与课下活动辅导，引领并指导学生从自身生活和社会生活中发现问题，学习并运用解决问题的科学方法，通过自身实践活动获取直接经验，提升综合运用所学知识解决实际问题的能力，引导学生在生活中学习，在实践中成长。
潞河中学与中国人民公安大学曾经联合开设了为期一个学年的科学探案的校本课程，教师带着一些科学探案感兴趣的同学曾经一起走进科学探案实验室，学习科学探案的相关知识，并应用于科技刑侦实践探索中。在实践过程中，学生表现出了极高的学习热情，对用科学技术手段帮助侦破刑事案件的相关知识表现出很浓厚的学习兴趣。兴趣是最好的原动力，以此为契机开展“科学探案”的主题研究活动，可以最大限度的满足学生对课程的需求，有利于实现课程
教学基本信息
课题 “科学探案”初体验
学段 高中
年级
高二年级
相关 领域 综合实践活动
选题来源
A 选用教材 书名： 出版社： 出版日期： 年 月 B 地方教材或校本教材 书名： 出版社： 出版日期： 年 月 C自选主题____科学探案__________
D 其他____________________________________________________
教学设计参与人员
姓名 单位 联系方式 设计者 张凯 潞河中学 15810693375 实施者 张凯 潞河中学 15810693375 指导者 董长勇 通州区研修中心 13522638999 课件制作者 张凯 潞河中学 15810693375
其他参与者
无
无
无
对学生的培养目标。
通过“科学探案”主题项目式的研究性学习，旨在提高学生进行科学推断和验证猜想的能力，品味研究性学习的独特魅力，体验科学探案的严谨过程，提高科学素养，揭开学生心中之谜——“科学探案”这一神秘领域的面纱。通过平时学生积累的破案故事，侦察案例的分析，引发学生对探案过程的思考，抓住侦察破案的关键——物证、线索。从真实的探案案例出发，探索破案依据、原理，探索破案的步骤、方法，模拟案发现场勘察过程，体验案发现场微量物证的寻找、发现、提取、检验过程，感受探案经历，丰富职业情感，产生职业爱好，为今后的学习奠定基础。通过了解多种检验技术在当今社会的应用与发展，引导学生用法制的眼光看待生活，通过指导学生亲身参与、走访调查、实验探究等多种活动，全方位提高学生的综合实践能力，加强自我保护的安全意识以及维护社会治安的责任感、使命感。
主题活动的背景分析
选题来源：
中学生的法制安全教育一直是各大中小学校关注的重点之一，近年来陆续报道的有关中学生犯罪的案件也逐渐引起了各中小学领导和广大教师群体的高度重视。作为祖国未来的建设者和接班人，需要中学生具备良好的法制安全意识。“科学探案”课程的开设与实施，涉及到生活中常见的一些案例作为教学素材，能够很好的启迪中学生对侦查破案强烈的好奇心，激发学生的求知欲以及用法律手段保护自己的法制安全意识。
学生情况：
参加本次“科学探案”主题项目式研究性学习活动的学生是高中阶段选择 “科学探案”校本课程学习的高二年级学生。他们在知识基础方面已经学习了有关于“科学探案”的部分理论基础知识，具备了进行研究性学习的基本条件，学生视野开阔，有一定的探究精神，对应用科学知识解决实际问题的实践活动充满了热情和期待。另一方面，学生经过高中一年多的学科知识学习，能够对“科学探案”中涉及到的化学、生物、物理、数学、心理、信息技术等多学科的问题有更好的理解，在各学科教师的共同指导下，能够对探案过程中的一些问题适时开展更加深入系统的研究。
然而，学生最大的困难在于面对复杂的问题情境缺乏系统分析的条理性，“科学探案”主题项目式研究学习的宗旨就在于能够在教师的引导下，通过学生的分组合作与讨论交流，帮助学生在思维火花相互碰撞的过程中抽丝剥茧，取长补短，逐渐提高发现问题、分析问题和解决问题的学习能力，增强学生团结互助的协作意识。
学校资源状况：
教师通过前期与学校相关部门沟通，确保参加“科学探案”主题研究活动的学生充分享受学校提供的各项资源。
档案资料：教师通过前期与学校相关部门沟通，确保我校学校图书馆有相关的书籍可供学生借阅；计算机教室为学生免费开放上网查阅文献的功能，满足学生查找、汇总资料的需要，其它部门也会根据学生研究的需要提供材料及帮助。
硬件设施：校内各实验专业教室可供课题小组随时展开讨论和制定、修改方案，电教部门提供场地、指导教师、多媒体设备等方面的支持。
人力资源及课时保证：生物、物理、信息技术等其它学科的帮助，各级领导和校长的支持，
都为探案课程的开设奠定了基础。在为期一年的课题研究活动中，教师利用每周一课的校本研究学习课程组织、督促、推进学生研究性活动的开展，并给与及时的指导与帮助，并根据各小组的实际需要调整教学内容，聘请中国人民公安大学相关的教师、专家指导。
对主题活动（研究课题）的描述 一、对主题活动的整体描述
“科学探案”研究性学习活动是一次多人参与，分工合作的多个小组从不同角度研究同一类问题的综合实践活动。通过不同阶段的活动任务设计，旨在训练学生的逻辑思维能力，挖掘学生的创新潜能，培养他们的观察能力、实验能力及提出问题、分析问题的能力，提升对刑侦科学感兴趣的学生群体的科学探究能力，引导学生学会查阅文献、拓展知识、积极主动、自主设计探究性实验，对实验结果进行分析总结，为他们的综合能力提升和发展搭建平台。
二、开展步骤和主要活动形式
本次主题研究活动在高一新生入学前的暑假开始筹备，结合具体实施进度，教师设计整体活动方案，做好充分准备。
总体实施步骤按照研究性学习流程进行。学生继分组、选题、开题后，按照不同内容方向开展具体研究活动。主要形式包括走访参观、拍照、相关文献书籍查阅、实验探究和资料整理等等。通过每周一课的研究性学习课程，聘请有关专家开展专题讲座，以及小组之间经验分享交流等活动，开展以学生为主导、各科教师为辅的研究性学习活动。学生在研究活动告一段落后，撰写结题报告，进行结题陈述交流与答辩。最后，再结合校园活动，应用本组课题研究成果，在校内展开丰富多彩的拓展宣传活动。
三、目前活动进展
2018年2-3月中下旬，活动准备阶段已经完成。学生已经对科学探案的概论知识有了一定的了解，并对一些经典案例及相应的案件侦破技术手段自行查阅资料并进行了分类整理。
四、本次活动的主要内容
本次活动旨在组织学生围绕自己感兴趣的案件侦破手段搜集信息并进行分享讨论，结合案例提出各自想进一步研究的问题，围绕研究性学习进行预开题。
主题活动的教学目标
提示：大主题（课题）活动应从主题（课题）活动的总目标和本次活动的具体目标两个方面介绍。小主题、单课时的活动仅介绍本次活动的目标。
一、主题活动教学目标
知识与技能：进一步丰富学生“科学探案”相关的多学科知识体系，增强对多学科融合的理解。能够了解刑侦破案过程中关于血痕检测、血型鉴定、毛发检测及DNA识别、足迹鉴定、指纹特征及比对、文件字迹鉴定及各类微量物质痕量检测等各方面的基础知识。
学生能够通过观察、测量、数据统计与分析等多种方式方法发现问题，提高寻找问题、发现问题的能力；在信息技术迅猛发展的当今社会，学会信息的查询、处理及应用尤为重要。学
生能够通过上网查阅并下载资料，概括、分析资料等活动形成判断标准，提高灵活运用信息的能力和分析问题的能力；学生能够通过小组研讨的方式，广开思路，分享科学探案的收获，提高小组合作的能力。学生通过活动，意识到我们的学习、生活等方方面面都存在着被我们小看了的“大问题”，并能从多个角度、多个方面，紧密围绕科学探案过程中出现的各类问题，谋求多种多样解决问题的方法与策略，强调方法的真实性、可行性。通过操作性、实效性的讨论与评价，针对具体的研究内容，应用提示性表格进行精心的设计。
过程与方法：在本次综合实践研究性学习活动过程中，学生通过搜集资料、整理文献、统计数据等过程，掌握文献研究法、调查法、实验研究法、人物访谈法等多种科学研究方法，能够学以致用，将结题成果结合丰富多彩的校园活动及家庭所在社区活动进行“我为社会安全做贡献”、“学会保护自己”等各类主题宣传倡议。
情感态度价值观：学生能够多方面、多角度地认识人们在行为处事过程中有可能出现的各类问题，激发利用科学知识保护自己和为保障他人安全做贡献的安全责任意识，通过在团队中与每位组员的合作，增强彼此的交流和沟通，进一步促进相互团结，增强与人为善的信念。
总体活动重点难点分析：高中学生的问题意识和对社会的关注意识不强，对科学研究的程序了解也不多，因此，确定本次活动的重点为增强问题意识和知识应用意识，能够合理地选题进行研究，通过参与课题研究掌握研究性学习的基本方法；难点是增强问题意识、应用意识以及自学能力。通过社会实践、调查研究、发现问题、探究问题、解决问题来提高问题意识和应用能力。
二、《“科学探案”-研究性学习活动预开题》课堂三维目标
知识与技能：1、学生能够了解常见侦破手段的应用原理、适用范围及局限性
2、围绕感兴趣的方向分组交流讨论，并进行预开题
过程与方法：结合丰富的案例和已有的常识经验进行分类讨论，通过对比、总结、反思的方法挖掘研究性课题的着眼点有哪些，并初步确定可行性的研究方向。
情感、态度、价值观：学生在学习和参与中提高组内团队协作能力，学会与人交往，提升沟通技巧，形成敢于质疑，勇于改正，不断完善的科学、严谨的学习态度。
本次活动重点难点分析：学生进入高中以来虽然对研究性学习的大概范围已经有了初步了解，但对具体问题深入研究的方法包括如何在现有知识背景基础上确定可行性的研究方向，不同课题方向之间的交叉协作研究等能力和相关技巧还难以把握。同一课题不同小组研究方向的有效确立直接影响到各研究小组之间进行合作研究学习是否能够持续顺利开展。基于此本节课的重、难点如下：
重点：进一步了解案件侦破中各种侦破手段的基本原理、适用范围以及局限性，并在此基础上围绕自己感兴趣的方向确定待研究的具体问题。
难点：结合不同小组分类收集的信息进行对比总结，科学、合理的对自己的研究方向进行预开题。
教学流程示意
提示：要求教师对活动的过程进行概括和提炼，用直观、简洁的表格或流程图呈现活动过程各个阶段的师生实践活动。
研究性学习动员 环节一：案情再现，导入新课 科学探案概述，案情再现 环节二：分组汇报，交流分享 侦破手段相关资料收集，分享汇报 本次活动 环节三：大胆质疑， 思维碰撞 分组讨论并开题 环节四：反思总结，确定方向 初步研究 环节五：研究性学习预开题 实地访谈 环节六：总结提升 交流分享 成果展示，总结汇报 话剧表演，模拟破案
教学过程(文字描述或表格描述均可，本栏为文字描述的要求)
主题活动整体教学过程 （一） 活动准备阶段(共3周) 1、科学探案概述，为时1周
教师活动：创设情境，采用经典的影视片段，或模拟现场，设置案件疑团，引导学生通过对现场的观察分析进行猜想。根据学生已有知识背景，组织学生阐述破案的过程。在学生阐述的基础上从科学探案说开去，对科学探案的相关内容进行概述。
如：警察是干什么工作的？常见案件有哪些？为什么要“科学”破案？怎样科学破案？ 明确任务：你知道或听说过哪些著名案件？ 你对历史上出现的哪类案件较感兴趣？
课下请同学们查阅收集相关资料，与其他同学交流分享。
学生活动：分析讨论可以通过哪些途径侦破案件，了解科学探案的相关常识，感受生命安全的重要性。
设计意图：“科学探案”的主题活动具有一定的专业性，有必要对中学生进行必要的常识普及，帮助学生进一步强化保护自己的安全意识，利用丰富的联系生活实际的案例激发学生投身学习的兴趣和热情，为后续进一步研究做铺垫和相关准备。
2、案情再现，为时2周
教师活动：组织学生对查询到的资料进行分享交流。
学生活动：课前通过网络、图书馆等各个渠道了解历史上出现的各类经典案例，并详细记录该案件涉及的侦破手段有哪些，并对自己查阅到的资料进行分类整理 。
设计意图：充分发挥学生的主观能动性，引导学生了解并运用常见的查阅资料的方法和途径，对相关案例进行查询分析，分类总结整理。是学生们在相互交流分享的过程中取长补短，提高对比分析的能力。
技术支持：图书馆，网络 （二）活动实施阶段（共13周）
1、分组开题，为时2周
教师活动：组织学生围绕一种自己感兴趣的案件侦破手段，并根据自己的兴趣进行分组，如血液组、足迹组、指纹组、文件字迹组、微量检测组等。引导学生思考，提出各种问题，并针对提出的问题搜集相关资料，如哪种手段更重要，适用范围更广泛，仍存在哪些局限性？ 在此过程中，各科教师提供必要的理论指导和访谈活动等的通讯支持。
学生活动：学生在教师指导下，自愿结合成研学小组，围绕“科学探案”的各种具体侦破技术手段，了解各种手段的原理、适用范围、操作方法、技术支持、应用案例等，并结合自己感兴趣的各种问题制定各组的研究计划。
设计意图： 引导学生在原有思考基础上深入探索研究，领略科学力量的伟大。 2、初步研究，为时5周
教师活动：为学生提供必要的理论和实验指导，在学校条件允许的条件下组织学生开展力所能及的实验探究活动。另一方面，实施过程中，学生必然会遇到各种各样的困难，教师适时参与到学生中间，通过及时实验研究法指导课及时给予学生指导，保证学生顺利有效的继续各项实验探究活动。
学生活动： 根据实验室现有条件，选择相关科学探案的主题实验，分组设计实验方案开展实验探究。并根据实验结果记录实验结果，撰写实验报告。
设计意图： 充分利用校本资源，应用实验研究法等各种方法获得研究资料和数据。让学生亲身体验研究的过程与方法，培养学生战胜困难的决心，增强实践能力。
技术支持：化学、生物、物理实验室常见用品和实验仪器。 3、实地访谈，为时4周
教师活动：为学生提供必要的人力支持，组织学生到中国人民公安大学参观学习或者到各片区派出所采访民警等工作人员。
学生活动：在学校统一安排下到中国人民公安大学实地参观学习。在课余时间内分组分工合作，在已了解信息基础上，向相关民警采访学习，解答心中疑问。
设计意图：让学生体会学习方法的多样性，培养学生学无止境的意识，增强严谨求实的科学态度。 4、讨论交流，为时2周
教师活动：组织学生对研究成果和对各种“科学探案”刑侦手段的认识进行阶段性总结汇报。
学生活动：分组整理数据，制作课件，将研究成果整理成文，与其他小组同学进行交流分享。 设计意图： 及时总结整理，在学生的交流分享中引导学生树立科学严谨的求学精神。 （三）总结反思与评价阶段（共4周） 1、展示汇报：假设我是一名警察，为期2周
教师活动：在学生研究的成果基础上，引导学生学以致用，分组讨论各种案件侦破手段的利弊和使用范围，并以“角色扮演”的方式呈现出来。
学生活动：根据自己的研究成果形成研究报告及其感受。选择自己感兴趣的警察角色，将自己所学用“角色扮演”的方式呈现交流。
设计意图：用不一样的方式呈现学习成果，提高学生表达的逻辑性和条理性，还可以帮助学生体验人民警察这一重要职位的乐趣，有助于将来有意向从事警察工作的同学坚定报效社会的决心。
2、话剧表演、合作破案，为期2周
教师活动：为学生提供必要的场地支持，组织学生分组活动，用话剧表演的方式将所学的知识设计入不同的案件之中，设计剧情和案件侦破的线索，不同小组同学进行案情分析和讨论，根据推理和假设寻找真凶侦破“案件”。
学生活动：学以致用，进行模拟破案。分组合作分工，设计不同情节的“案件”和案件过程中的“遗留线索”，不同组别小组成员利用所学知识进行案件侦破。
设计意图：采用学生非常感兴趣的别样的方式呈现本学期“科学探案”主题研究活动的学习成果，不仅可以对之前所学的内容深化应用，还可以培养小组组员之间的竞争和合作意识。
技术支持：摄影机，投影仪（模拟案件的事发过程可以采取录像短片的方式呈现） 二、本次活动的过程：
本次活动为1课时，通过本次课，让学生通过各类案件中出现的侦破手段，结合已查阅到的相关资料交流讨论，分组围绕感兴趣的方向进行预开题。
环节一：案情再现，导入新课（2分钟）
设计意图：引用丰富的案例介绍充分调动激发学生的学习研究兴趣。
教师活动：“科学探案”研究性学习活动的核心和落脚点都是案例本身。本节课首先选取丰富的案
件情境进行分类呈现，引导学生对其中关键的侦破手段在案件侦破中所起的关键作用进行反思回顾。
学生活动：聆听，观看，从各类案情的再现过程中回顾各类侦破手段在案件侦破过程中的作用。 环节二：分组汇报，交流分享(20分钟)
设计意图：以学生为主，调动学生的主观能动性，结合已有的知识背景查阅各种侦破手段的相关资料并进行总结汇报，可以很好帮助学生将所涉及的核心知识点进行梳理，为后续的深化应用奠定基础。不同组别之间的信息对比交流分享还可以培养学生获得信息、分析信息的能力。
教师活动：组织学生对已经查询到的资料进行总结汇报，对本组侦破技术手段原理、措施方法、适用范围等核心要点进行简要介绍。鼓励学生采用视频等有声资源的方式呈现侦破手段的实际应用。
学生活动：以小组为单位（共分为五组，分别是血液组、指纹组、足迹组、文件字迹组、微量检测组），围绕几种典型的案件侦破手段的应用原理和适用范围等进行总结汇报。
环节三：大胆质疑，思维碰撞（15分钟）
设计意图：发挥集体的力量，进一步挖掘学生的内驱力，引导学生通过组间互评，大胆质疑不同侦破手段的局限性和优越性，进行充分的思维碰撞。使学生在对已有知识进行分析和再加工的过程中对比提高，对研究问题的设定之科学性有更深刻的认识，进而帮助学生确定分组研究方向。整个思辨过程的设计可以有效促进学生的辩证逻辑思维能力的提升，同时提高学生迅速、高效处理信息、分析信息的能力。
教师活动：组织学生畅所欲言，围绕自己感兴趣的话题讨论各类侦破手段的作用和意义，并指出指纹鉴定、血液鉴定、足迹显现、微量检测、文件字迹鉴定在案件侦破中存在的不确定性和局限性。
学生活动：激烈讨论，思维交锋，大胆质疑，科学分析，在明确各种侦破手段使用方法的基础上表达自己的看法，寻找其他小组的局限性，并结合其他小组的思维漏洞进行反驳。
环节四：反思总结，确定方向（2分钟）
设计意图：思维激烈碰撞之后的沉淀反思，调动学生小组内的集体智慧的力量，结合各组同学的建议和意见，理清思路，寻找各种侦破手段进一步学习研究的方向。
教师活动：组织学生根据同学们的讨论意见，确定各组的研究性学习方向。在过程中巡视指导，
活动效果评价设计
提示：围绕活动的目标和活动的实施介绍评价的主体、评价方式等。大主题（课题）活动应对整个活动的评价设计进行总体介绍，并介绍本次活动的评价设计。小主题活动仅介绍本次活动的评价设计。
科学探案项目式研究性学习评价和本节课活动评价均可采用量表的方式进行，具体评价标准见以下
及时帮助学生修正方向。
学生活动：结合各位同学的不同看法，取长补短，反思总结，整理思路，确定接下来研究性学习的大致方向。
环节五：研究性学习研究预开题（4分钟）
设计意图：通过小组代表总结表达进一步的研究方向，研究方法和预期困难和拟解决的措施，帮助学生明确研究性学习的基本思路和方法，为接下来的实践研究做准备。
教师活动：组织学生进行研究方向的预开题，按照研究课题、研究方法、预期困难和拟解决的办法进行讨论、交流和分享。
学生活动：各个小组结合实例，展示本组的研究设想，对自己研究方向进行预开题。 环节六：课堂提升（2分钟）
设计意图：引导学生始终要用谨慎、科学的态度对待研究性学习，在不断探究中获得知识，在对比反思中获得进步，在知识的应用中体会它的技巧，在相互交流合作中获得提高。
教师活动：总结研究性学习开题过程中的科学性、可行性、有效性等若干要素，对学生的进一步研究性学习提出美好的希望。
在整节课的推进过程中，教师要潜移默化地给学生一种精神传递：做任何事情，包括做科学研究，进程中可能会遇到这样或那样的不合理之处，我们一定要互相交流，讨论，并互相学习，不断的调整，及时发现问题，及时改正，要保持一种实事求是、不畏艰难、曲折中前进的良好的学习作风。一件事情要想做好，可能需要多次的反复推敲、打磨，同学们要有耐心和恒心，同时，要对自己所要研究的问题的可操作性，可行性合理定位，对目标的定位不能太高也不能太低。理想和目标不是一回事，我们可以把制作宇宙飞船作为理想，但它决不能成为现阶段高中学生的目标。理想是动力，目标要合理。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
