科学DV选题分析与科学探究六步骤（兵团讲座教案）
2013-10-04 22:27阅读：
一．教学目标：
1.认同科学DV选题的重要性
2.理解科学DV选题的基本原则
3.掌握科学DV选题的基本方法
4.认识科学探究六步骤，了解科学探究方案的撰写方法
二．教学重点
1.掌握科学DV选题的原则和过程
2.认识科学探究六步骤，初步掌握科学探究计划的撰写方法
三．教学准备：
教师准备：PPT课件；历年获奖作品统计表
学员准备：历年获奖作品统计表；实验报告单
四．教学过程：
（一）导入
科学DV是指利用DV影像技术，拍摄青少年的
科学探究活动过程，在此基础上制作完成的能够体现科学探究、
DV技术、人文精神的视频短片。
优秀科学DV作品是纪录片也是科普片，具有科普意义，主题鲜明，内容健康，适合青少年观赏。
在我下面的讲座中，我将围绕我对科学DV的理解和大家探讨以下两个问题：怎样进行科学DV的选题？科学探究的一般步骤是什么？
（二）怎样进行科学DV的选题？
1.科学DV选题的定义
科学DV选题是指学生在教师指导下，从自然、社会和生活中提出对学生自己而言，尚未研究或尚未解决具有一定价值的问题，进而确定科学DV的研究课题的过程。
简而言之选题就是明确研究课题的过程。
2.科学DV选题的重要性
“良好的开端是成功的一半”。
选题是定方向，定主题的过程，是开展科学DV活动的基础，非常重要！方向错了则南辕北辙，注定失败；主题不当则事倍功半，最终导致作品质量低下。可以说好的选题对一部科学DV作品的成败起着决定性的作用。
3.科学DV选题的范围
选题就像是播种，播什么种要根据土壤的特点来确定。如果把全国青少年科学影像节比作一片森林的话，科学DV作品就是这里的小树。因此，在进行科学DV选题时，必须要紧紧围绕全国青少年科学影像节活动的24字工作主题（节约能源资源、保护生态环境、保障安全健康、促进创新创造）和每年的活动主题，才能把握科学DV活动的正确方向。
全国青少年科学影像节活动开始于2010年，已成功举办四届。是中国科协青少年科技中心推动开展的青少年科技活动的一个创新形式。2010年主题：我的低碳生活；2011年主题：节约用水，保护水资源；2013年主题：保护生态环境，建设美丽中国。
目的：重在鼓励青少年学习和使用网络与多媒体技术，体验和掌握科学探究的过程和方法，培养青少年科学的情感、态度、价值观，为提高青少年科学素质、促进未成年人健康成长做出贡献。
（2）优秀作品选题分析
大家拿到了前三届全国青少年科学影像节节获奖作品名单，下来请仔细研读，对你深入了解科学DV的选题范围十分有益。
通过对这三届获奖作品选题的统计分析，我们可以发现：
a.优秀科学DV作品的选题，具有科学性、新颖性、实用性、趣味性等特点
并且都与青少年的生活以及当下的社会热点紧密联系。在座的各位大多是一线教师，不难看出，科学DV选题的特点与我们常说的课改理念，引导学生“关注生活，关注社会”不谋而合。您只要把握住这一点，选题的方向就不会错到哪里去!
b.优秀科学DV作品的选题范围十分宽泛
科学DV的选题范围十分宽泛，不仅可以把自然界的动物、植物、地理、气候、宇宙、环境等自然科学的现象和问题作为研究对象，同样也可以研究安全、防灾、交通、考古、民族学、美术、工艺、医疗、福利、老龄化、民族文化等人文科学，甚至是民俗庆典等社会科学的问题，可以说凡能探究，皆可DV。
4.科学DV选题的原则
（1）主观性——我想做
选题必须考虑到探究者（青少年）的自身条件（如年龄、兴趣爱好），最重要的是，探究者对其选题必须具有强烈、浓厚的兴趣，必须有一定的基础，这是进行科学探究的巨大动力，是进行创造性工作的重要条件。有兴趣才有探究欲望，也才能坚韧不拔的持续探究。
（2）客观性——我能做
选题时要考虑探究者的知识基础，实验条件以及专家、导师、家庭的指导力量。要选择具有可行性的研究课题。比如我想研究太空失重的对鱼生长速度的影响，就没有可行性。
（3）具体性——小题目做大文章
选题要小而精，切忌大而泛。小题目往往能做出有价值的大文章，大题目倒反而容易流于肤浅。选题小，探究才容易深入、拓展，还容易在旧题材中发现新问题。选题要具有科学价值，必须具有新颖性。有些选题，虽然目前还看不到近期的实际价值，然而却具有远期的、潜在的科学价值。
5.科学DV选题的过程
科学DV选题的过程也就是为科学DV活动确定研究课题或活动主题的过程，它一方面界定了我们研究的范畴，另一方面也明确了研究的方向。
为了方便指导学生选题，我将选题的过程概括为提出问题、提出课题、确定课题三个阶段。
（1）提出问题
提出问题是科学探究的第一步，也是科学DV选题的第一步，要提出有意义的、适合研究的问题，往往需要细致入微的观察。
提出问题最常用的方法是“发散与聚焦法——大眼睛和小眼睛：即通过多次筛选划定一个范围，筛选，缩小范围，再筛选……，我们把这种反复筛选的选题方法叫“大眼睛”和“小眼睛”。
“聪明在于发散，成功在于聚焦”
案例分析：《蚊虫最爱什么色？》
夏天里蚊虫多起来了，我们发现有些人容易被蚊虫叮咬，有些人则不会，这是为什么呢？
是什么在吸引蚊虫？血型、气味、体温、颜色？
为什么衣着鲜艳的人容易招引蚊虫？蚊虫难道能识别颜色？
怎么选择衣物的颜色以减少蚊虫叮咬？
提出问题：蚊虫最爱什么颜色？
（2）提出课题
当有了具体的问题以后，还需要对这一问题的进行深入分析，并将问题转化为研究课题。在指导学生分析问题时，我常让学生采用WWH法。
首先，我们要明确问题和课题的区别。问题通常是指对某一事物的疑惑，常常表述为是什么（What）、为什么（Why）、怎么办（How）。课题与问题不同，课题是对问题的理性思考，是解决问题的完整思路，其必须包括三个要素，即研究对象（What：研究什么）、研究意义（Why：为什么研究）、研究方法（How：怎么研究）。
例如：《蚊虫最爱什么色？》中，学生提出“蚊虫最喜欢什么颜色？”这一问题，我进一步引导学生思考明确了研究对象是：“蚊虫和颜色的关系？”研究的意义是：“为人们夏季防蚊提出具体措施”；研究方法是：“调查访问、对照实验、数据分析等”。最终学生将“蚊虫最爱什么颜色”这一问题顺利转化为研究课题，并最终通过实验揭示了不同颜色对蚊虫的招引程度，提出了夏季防蚊的具体措施。
通过分析问题并形成课题的过程，可以将学生感兴趣的问题顺利转化为客观上有条件进行探究的，非常具体的课题。
（3）确定课题
通过提出问题，分析问题的过程所形成的课题未必就一定适合进行科学探究，还需要从课题的科学性、创新性、可行性和趣味性上进行进一步的分析，反复筛选，才能最终确定课题。这一过程是科学DV选题的最后一步，也是保证科学DV作品质量的关键步骤。确定课题的方法步骤如下：
（1）课题价值分析：
对课题价值的分析，对你确定探究方案具有至关重要的作用。课题价值分析，不仅要分析课题研究结果的科学价值和实用价值，还要分析其科普意义和环保意义。例如：“吸烟有害健康”这一主题研究价值并不高，但是如果能从乱扔烟蒂对草坪生物的影响这一角度分析吸烟有害健康这一主题，其课题价值就上升到了环境保护和社会文明的高度。具有较高的课题价值。
（2）查新
你认为有探究价值的课题如果已经有人研究过了，那么也就没有什么价值了。因此，在分析课题价值的同时，还要通过“查新”来确定选题的创新性。
“查新”可以通过咨询专家、查阅资料等方式来进行。查新不仅可以确定探究主题的是否具有新颖性，而且在查新的过程中还能更好的发掘课题的探究侧重点，形成细致的，具体的，有可探究的余地的落脚点。
（3）预试验
某些时候，因为种种客观原因，实验无法顺利进行。为了确定选题的可行性，可以在正式探究之前先进行预试验，以便及时发现问题，修正选题，以保证课题可行性。
（4）确定课题
在确定课题时还要考虑选题的安全和伦理问题。不要选择“违反国家法律、法规和社会公德或者妨害公共利益的项目”以及“涉及食品技术、药品类的项目”（全国青少年科技创新大赛《中学生科技创新成果竞赛规则》），尽量避免选择因用动物做实验时出现血腥画面，或者因为实验导致动物死亡画面的课题。因为这不符合人与自然和谐相处的理念。如：鲫鱼内部结构的解剖观察，废旧电池的危害（用鱼做实验）等等。
确定课题以后，下面就要制定出切实可行的探究计划，并在探究计划的基础上制定拍摄计划和拍摄脚本，当我们完成了以上工作以后，就可以正式开始我们的科学DV活动了！
大家休息10分钟，我们10分钟后继续学习科学探究六步骤及探究计划的撰写方法。
（三）如何撰写科学探究计划？——科学探究六步骤
科学性是科学DV的灵魂，科学性体现在整个科学探究的全过程中。
在我看来，科学探究的实质就是发现问题和解决问题的过程。通常来说，一部科学DV作品的探究过程包括六大步骤（30字）：观察与提问、猜想与假设、计划与组织、事实与证据、模型与解释、表达与交流。
案例分析：科学探究六步骤
首先我们来看一下这几个步骤的关系。举例说明科学探究六步骤（灯灭了）
提出问题：灯为什么不亮了？
猜想与假设：可能是停电了、跳闸了（保险丝断了）、接触不良了、灯泡坏了。
通过实验来收集证据：针对每一种假设，进行观察、实验并收集证据检验假设。通过观察其他人家的灯确认是否停电？观察其他房间的灯亮不亮确认跳闸或保险丝断了吗？动手拧紧灯泡确认是否接触不良？更换灯泡确认灯泡是否坏了？
根据事实来作出解释：灯泡坏了导致灯灭了。
以上过程也是探究，由此可见科学探究六步骤其实是为我们提供了一种思考和解决问题的逻辑方法。就像是做数学题：因为……所以……，因为……所以……，此题得证。
下面我就具体谈一谈，实施每个步骤时该注意哪些问题？
1.观察与提问
即通过观察提出问题的过程，这一步等同于科学DV的选题过程。
问题有了，是否可以真正开始做实验了呢？好像还不行，要解决问题你会发现还有很多细致周密的工作需要做，概括起来主要有三方面的工作要做：（1）撰写假设（2）撰写研究方案（3）设计收集事实与证据的记录表格与方法步骤。也就是把你对问题的想法和研究构思变成一个可操作的方案，只有经过这三个步骤之后，科学研究实验才能正式开始，换句话说，也才能真正开始收集用于得出结论的事实和证据。
2.猜假与假设——字斟句酌的假设
我们都知道科学研究的要针对发现的问题作出合理的假设，并通过科学实验收集数据和信息，经过统计分析判断假设是否被研究所支持，从而解释或回答提出的研究问题。但学生对什么样的假设是一个“科学假设”？科学研究中的假设应如何措辞？却未必十分清楚。
案例分析：
家中养鱼的人会发现，无论春夏秋冬，鱼缸里的鱼似乎都在正常生活。那么温度变化对鱼的生活有哪些影响呢？那么怎么证明温度对鱼的生活有影响呢？首先要明确鱼的生活指什么，无外乎吃喝拉撒睡、呼吸、生孩子。比如说对水温对鱼的呼吸有影响吗？怎么作出科学的假设？通常情况下，未经训练的学生很难作出一个“科学的假设”。通常学生会作出：水温对鱼的呼吸有影响的假设，稍加分析，我们就会发现，这种假设不做也罢，对研究丝毫没有帮助。
请大家评价以下三种假设，你认为哪个假设是“科学的假设”？
1.水温升高，鱼的呼吸会变急促。
2.在适宜的温度范围内，水温升高，鱼的呼吸速度加快。
3.在适宜的温度范围内，水温升高，鱼的呼吸频率加快。
假设1不可取，水温升高必须要有一个范围；假设2不可测，不能用速度描述鱼的呼吸状况，且无法测量；假设3鱼的呼吸频率即一分钟鱼鳃盖或者鱼口的开合次数，易于测量，因此是科学的假设。
由此可见，一个合格的“科学假设”的陈述必须是可测的，也就是说假设中的文字措辞必须清晰地说明如何进行实验才能让自变量与因变量关联起来。否则，不可测的假设将直接影响后续研究的顺利进行。
有了猜想和假设才能做进一步的研究，如果没有猜想就没有研究的思路。
3.计划与组织
这一步就是要计划怎么进行探究。
在这一步骤中，教师要指导学生制定一份详细的研究方案。撰写研究方案遇到的最大问题是学生是否真的理解他们打算做什么，这份方案是否足够详细，别人是否能够依据研究方案重复实验。打个不太准确的比喻，研究方案像一个菜谱，别人要能按照设计的菜谱制作出同样味道的菜肴才可以。在这份研究方案中要包括：设计实验方法、准备实验设备、选择合适的材料、拟定采访内容、确定人员分工、考虑安全事项等等。
案例分析：
比如在《蚊虫最爱什么色》中，怎样才能证明蚊虫对颜色有喜好呢？实验原理是什么，实验怎么设计，需要准备哪些材料，需要准备哪些设备，怎么制作实验装置，怎么进行分工。这每一个环节都决定着下一步的研究能不能顺利进行。
再比如在拍摄《原住鱼死因探秘》时候需要外出采访，采访前要拟订好采访的问题，采访哪些人，谁负责问问题，谁负责拍摄，注意哪些安全问题。
因而，计划和组织这一步骤非常重要。
4.收集事实与证据
计划好了，下面开始实施计划，通过实验、调查等探究方法获得事实与证据，这是进行科学探究的关键步骤。
但在实验过程中收集什么，怎么收集是这一步骤的难点。如果事先没有做好计划，无论是探究过程还是拍摄过程都会变得漫无目的。那么该记录什么？怎么记录呢？我给大家提两点建议。
（1）准备一本实验日志
并确定一名同学每天记录探究情况。包括小组会议记录，实验计划和进展情况，拍摄进展情况等
（2）用数据表记录数据
在研究方案中关于实验方法的部分对于数据收集的过程有足够充分的描述，学生仍然要在实验记录本上花时间仔细想想如何用合适的表格把定性或定量的数据很好地呈现出来。因为实验设计中收集的数据类型不同，可能需要设计不同的数据表格，为后面的统计分析打下良好的基础。
5.模型与解释
这里的模型可以理解为手工模型、动画模型、数据模型等。这一步骤是把收集到的事实与证据进行分析，运用表格、图形、动画、模型等方式来展示科学现象、揭示科学规律，使答案简洁、直观、易懂，这便是科学探究的第五个步骤。
模型解释既是一个科学探究过程中的一个亮点，又是一个难点。
案例分析：《南方的北国》用模型解释了低谷地带低温的原理。
6.表达与交流
在青少年科学DV活动中，最后编辑出来的科学DV作品就是我们的表达交流方式。
我们需要把长达数小时，甚至十多小时的拍摄素材编辑成几分钟的影片，就要整理自己的思路，把探究过程完整的呈现给观众。就要对拍摄的素材进行编辑整理，对研究的现象进行解释说明。科学DV作品既要展示学生的探究过程，又要表达出学生在情感、态度和价值观上的收获。
磨刀不误砍柴工，当学生对上述六大步骤都考虑周详，并且撰写了详细的探究计划（探究大纲）以后，完成预试验以后，就可以正式开始实验了。
总而言之，科学探究的过程就是用事实说话，解决问题的过程。但并非所有的科学探究都要包含这六个步骤，有时顺序也会出现变化，因此你不必拘泥于这六个步骤的顺序，只要把握好科学探究的一般方法和步骤，就一定可以拍摄出具有较高科学性的作品来。
资源共享：
为了保证科学DV选题的方向是正确的，首先要正确理解全国青少年科学影像节活动的工作主题和活动目的。你可以通过以下网站获取相关信息。
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