新课标探究研究类问题（三）

三、物理活动型探究知识与技能的准备

当你找到一个感兴趣且有价值的课题，课题的研究会涉及很多领域的知识与技能，有些是你熟悉的，有些也可能是你不熟悉的。这就需要去准备这些知识与技能。

（一）知识的准备途径

1．图书馆

图书馆有史以来，一直是储藏知识的地方，也是一类开放性的学校，人人都可以在这里查询各种资料。大中型的图书馆特有的一些收藏专馆对某一类的资料收集得特别齐全。在我们北京市，主要有这样几类图书馆－－北京图书馆、各高校图书馆、各区县图书馆、各中小学的图书馆。

2．网络资源

网络可是一个开放性的大图书馆。有丰富的资源可以供我们使用。也因为太大了，有时找个什么资料也太不容易了。但有人为我们开发了叫“搜索引擎”的软件放在网上供我们使用。请记住几个常用的搜索引擎：

百度搜索：www.baidu.com
搜索引擎：www.google.com
雅虎搜索：www.yahoo.com.cn
新浪搜索：www.sina.com.cn

3．社会机构

社会是有分工的，政府部门、专业机构为整个社会提供专项服务，在这样的专门化机构中有非常详细的、归类整理得非常好的相关资讯。如果我们能够得到这些机构的支持，就事半功倍了。

4．专家或专业人士

专家或专业人士是指对一类问题有特别深入研究的人。当你需要就某个问题深入研究的时候专家可能会给你更为贴切的指导。

5．工具书

大百科全书、辞海都是很全面的工具书。就某个领域的研究工具、方法、基本情况等资讯，往往在“某某学手册”里收录得很全。

6．老师家长

老师、家长的知识水平和生活经验都远胜于我们，在他们那里我们获得最无私的援助。

(二) 信息技术的准备

1．学会在网络中选择信息。

Internet是一个强大的图书资料库，在成千上万的网站中瞎摸乱碰，只会迷失方向，结果是逛了很久，最终却一无所获。学会如何从Internet中查找、收集某一主题的资料，学会如何摘录、保存网上的信息资料，并对收集到的各种资料进行分类，从而获得于己有用的信息。

2．学会用Excel处理数据

在活动中，常会有很多的调查和实验数据需要处理。手工对数据进行处理分析，太费时费力了，结果还不一定正确。Excel，这是一个优秀的数据处理软件，含有丰富的函数功能，可以进行复杂的数据计算、分析和统计，能完成多种多样的图表设计。例：用excel制作点线图，创建数据表并选中数据区，单击工具栏上的图表向导图标。如图1所示
① 出现“图表向导”对话框，选择“XY散点图”，单击下一步，如图2所示
② 出现如图3所示对话框，单击下一步
③ 出现如图4所示对话框，输入图像名称、坐标名称，单击下一步
④ 出现如图5所示对话框，单击完成。
⑤ 出现如图6所示图表。
（三）制定活动计划

活动之前，要组织小组成员分析所确立的课题，对活动的经过达成共识，形成初步的计划。在活动过程中针对具体情况在进行调整。

1．偏技术性探究活动的计划制定

（1）识别变量，并对变量进行操作定义

明确研究任务之后，要对研究变量进行识别，确定并标记自变量、控制变量、因变量。自变量是可能的原因，因变量是可能的结果，保持不变的条件叫做控制变量。例如， 在研究电路中电流的大小与电压的关系的实验中，电压就是自变量；电流是因变量；电阻是控制变量。

所谓操作性定义，就是按照某事物被测量的方式来定义该事物，即以该事物的可观测的特征为基础进行定义。例如，气球粘在墙上的牢固程度可以定义为气球粘在墙上的时间；电磁铁的磁性强弱可以定义为电磁铁吸引小铁钉的多少或弹簧测力计示数的改变量。

（2）选择控制技术

实验研究的本质是控制。既然是实验法，那么你就要严格地控制那些影响因素，要将无关因素严格地排除，从而保证实验的结果的有效性。在正式开展实验研究之前，就要选择有效、合适的控制技术，只有排除或限制了影响实验效果的其他条件或因素，研究者才能得到比较可靠的结论。

对不同的变量所用的控制方法不同。对自变量可通过操纵或选择（有目的的改变）得到控制；对因变量的控制则主要依靠精确的、有效的测量，对无关变量的控制包括消除、恒定条件等。消除指通过消除变量在研究中的影响而加以控制；恒定条件，指保持变量稳定，使其影响在整个过程中保持不变。

（3）确定实验所需的材料和设备，设计实验步骤

根据你的假设、控制技术的选择以及你可利用的设备条件，确定实验所需的材料和设备。如果你需要的设备或材料不具备，就要考虑能否用现有的设备和材料替代，如果没有替代品就要考虑对假设中的变量重新进行操作性定义，甚至要更换研究问题。你可利用的设备条件直接制约着你选择研究问题的范围。

设计并写出实验步骤，这是实验设计中最关键的一步。具体方法是：写出实验步骤并解释你将得出实验结论的过程，还要保证符合安全规程。画出实验步骤图表，给你要用的材料和步骤贴上标签，用数字为实验步骤编号。

（4）设计数据记录表

设计实验是为了验证你的假设，你要明确哪些变量是要改变的变量、哪些变量是要观察测量的变量。还要明确观察和测量的方法以及怎样记录。这就要求你设计一些表格记录数据。另外，设计一个好的数据表可以帮助你在研究中组织分析数据。设计适当的数据表是分析实验数据的基础。例如，探究影响电磁铁磁性的因素时，创建的数据表如表1和表2所示。表1中电流为自变量，电磁铁吸引大头针的个数（磁性）因变量，线圈匝数为控制变量。表2中线圈匝数为自变量，电磁铁吸引大头针的个数（磁性）因变量，电流为控制变量。通过这样的数据表可以清楚地发现因变量是怎样随自变量变化的。

2.偏社会性探究活动或社会调查计划的制定

调查活动计划应包括以下几方面内容

(1)调查目标，即要解决什么问题？可达到什么程度？此次调查能起何作用？

(2)调查内容和工具。调查内容的设计过程也就是调查指标的设计过程。调查工具主要包括一些提纲、表格、问卷等，此外还应配备一些现代化工具，如照相机、摄影机等。

(3)调查时间、地点、对象，这三者都不应格式化，应因地而宜、因时而宜、因人而宜，总之一切从实际出发，要选择最佳时机、地点、对象。

(4)调查方法。它包括收集资料和研究资料的方法。

(5)组建和培训调查人员，筹集一定的调查经费。

(6)统筹安排调查工作，要做到有条不紊、科学合理。

调查方案的设计要符合实用性、科学性、经济性等原则，并要留有一定的应急余地。

（四）进行探究活动

1、采集实验数据（进行调查）

① 获得定性研究数据

② 获得定量研究数据

关于怎样获取资料和实验数据，已包含在其他方面，再次不再重复。

2、数据的处理与分析

对于所有的资料和数据，要进行“去伪存真，去粗取精，由此及彼，由表及里”式的深加工，总之资料要真实、准确。形式上要简明扼要，对文字资料要审查、分类、汇编，对数字资料要检验、分组、汇总甚至要制成清晰易懂的统计表或统计图。

① 统计列表

通过实验或调查，你可能会得到一大堆散乱无序的原始数据。这时你可能要用到统计表。用统计表可以将大量数据的分类结果清晰、概括、一目了然地表达出来，明显地反映出事物的全貌及其蕴涵的特性，省去冗长的文字叙述，便于分析、比较、计算和记忆。

② 统计列图

统计图同样是整理数据的一种方法，它以直观形象的形式表达出事物的全貌及其分布特征，使人一目了然便于理解，印象深刻，容易记忆。用统计图时，一般应附有统计表。

经过列表、绘图等初步整理工作，数据的分布面貌和特征已经反映出来。但为进一步分析研究，还需计算出描述一组数据的特征量，包括集中量、差异量和相关量。

五、物理活动型探究报告的撰写

通过写研究报告，可以系统的组织你所要表达的思想，并用书面形式显示出来；另一方面，大家通过报告知道你究竟都做了哪些工作，从而了解你的观点。

对我们中学生而言，更多的可能是“研究报告”，也可以称为小论文。常见的研究报告大致有实验报告、读书报告、调查报告、设计报告等四种形式。撰写的一般格式包括如下几个部分：

1．标题

标题位于首页居中位置，它起着标识和传达内容的作用，标题的基本要求是确切、简洁、醒目、避免雷同。研究报告标题可直接揭示论点，也可指论述范围。标题可用判断句、陈述句，也可用疑问句。标题既可是单一标题，也可用正题、副题，副题可以是对正题的说明、阐述，也可以说明对某人某作品某论点的反驳。

2．署名

将你所在学校、邮编、姓名、网址以及小组其他成员的姓名写在标题的下面，居中或偏右的位置。署名，上与标题之间、下与正文之间，都因留一空行。两个字的姓名，中间应空一格。