第十章--复杂的实验设计与分析教学教材
第十章实验法
第十章实验法第一节实验法的概念和特点一、实验法的相关概念实验法是研究者要根据一定的研究目的选择一组研究对象，人为的改变与控制某些因素，通过观察其后果对社会事实或现象获得认识的一种方法。
实验研究不仅可以根据原因预测结果，而且可以通过控制原因去发现预期的结果。
在一项研究中，研究人员试图验证如下假设是否成立：一个有犯罪倾向的少年如果能经常得到一个成人友好热心的忠告，他就可能避免犯罪。
为此研究人员抽选一批孩子，并对孩子们按照年龄、家庭经济状况、居住地区等进行筛选配对，以便分成两个组进行实验研究，每个组人数相同，同时在年龄、家庭经济状况和居住地区等特征上相同，并且实验调查前两个组测量到的“犯罪倾向”也是相同的。
两个组各有235个少年，其中一组是控制组，一组是实验组。
然后在4~8年的时间内，让实验组的孩子接受成年人一对一的忠告，而对控制组的孩子没有这样做。
研究人员在实验结束后的若干年中对孩子进行追踪调查，发现忠告在少年犯罪中没有重大作用。
实验说明，对青少年影响大的因素，不是成年人的忠告，更可能的因素是贫穷、失望、不良传媒等。
实验方法有一套完整的概念体系，主要的相关概念有：实验者、自变量、实验刺激、因变量、实验对象、实验组、控制组、前测、后测等。
1.实验者实验者即实验研究者以及参与实验过程的实验工作人员。
2.实验变量实验变量通常分为自变量和因变量，自变量一般是试验中加以控制或者主动施加的可观测变量。
因变量一般是实验中需要检测的随自变量变化而变化的变量。
在实验的自变量中，需要加以控制保持其不变的自变量称控制变量，主动造成其变化的自变量称实验刺激。
因变量随自变量变化而变化，通常被称为倚变量。
“犯罪倾向”是因变量，“忠告”是实验刺激，“年龄”、“家庭经济状况”、“居住地区”等是控制变量。
3.实验对象实验对象是指实验中涉及的人们，他们是实验调查的群体或个人。
4.实验检测实验检测是指在实验过程中对实验对象的观察与测定。
复杂的构造和原理教案
复杂的构造和原理教案
教案：复杂的构造和原理
目标：
1. 学习复杂构造和原理的基本概念；
2. 理解和分析复杂构造的运作原理；
3. 能够进行复杂构造的设计和实现。
时间：1小时
教学内容和步骤：
1. 引入（5分钟）
- 介绍复杂构造的定义和重要性；
- 引发学生的兴趣和思考。
2. 讲解复杂构造的基本概念（10分钟）
- 解释复杂构造的含义；
- 介绍复杂构造的分类和特点。
3. 分析复杂构造的原理（15分钟）
- 选择一种复杂构造作为案例，例如计算机的中央处理器；
- 解释该复杂构造的运作原理，包括各个组成部分的功能和相互之间的协作。
4. 设计和实现复杂构造（20分钟）
- 将学生分成小组，每个小组选择一个复杂构造进行设计和实现，可以选择计算机的其他部件、机械结构或电子装置等；
- 引导学生思考各个组成部分的功能和相互之间的联系；
- 指导学生使用合适的工具和材料进行构造；
- 鼓励学生进行创新和改进。
5. 总结和展示（10分钟）
- 每个小组展示他们设计和实现的复杂构造，并解释其原理；
- 学生互相评价和讨论各个构造的优缺点。
6. 作业（5分钟）
- 布置学生写一篇关于复杂构造的报告，包括对所学习的内容的总结和对自己所设计和实现的复杂构造的反思和改进意见。
教学资源：
- 幻灯片或白板和马克笔
- 小组间的合作讨论
- 设计和制作复杂构造所需的工具和材料
教学评估：
- 学生参与情况，包括课堂讨论和小组合作；
- 学生设计和实现的复杂构造的质量和创新程度；- 学生报告的内容和表达能力。
初中化学酸碱盐实验教学——从简单到复杂的教案
初中化学酸碱盐实验教学——从简单到复杂的教案一、教学目标：1. 让学生了解酸、碱、盐的概念及其性质。
2. 培养学生进行实验操作的能力，提高观察、分析问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究，体验科学探究的过程，培养科学思维。
二、教学内容：1. 酸、碱、盐的概念及其分类。
2. 酸、碱、盐的化学性质。
3. 实验操作技能的培训。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：酸、碱、盐的概念及其性质，实验操作技能。
2. 教学难点：酸碱盐的化学性质，实验操作的注意事项。
四、教学方法：1. 采用实验教学法，以学生实验为主，教师指导为辅。
2. 采用问题驱动法，引导学生通过实验探究，解决问题。
3. 采用小组合作学习法，培养学生的团队协作能力。
五、教学准备：1. 实验室用具：试管、烧杯、滴定管、pH试纸等。
2. 实验试剂：盐酸、氢氧化钠、硫酸铜、碳酸钠等。
3. 教案、课件及实验指导书。
【教学过程】1. 导入新课：通过生活中的实例，引发学生对酸碱盐的兴趣，导入新课。
2. 知识讲解：讲解酸、碱、盐的概念及其分类，介绍酸碱盐的化学性质。
3. 实验操作技能培训：讲解实验操作注意事项，示范实验操作，学生分组进行实验操作训练。
4. 实验探究：引导学生提出问题，设计实验方案，进行实验探究，分析实验现象，得出结论。
【课后作业】1. 复习本节课所学内容，整理实验操作步骤。
2. 完成课后练习题，加深对酸碱盐性质的理解。
3. 预习下一节课内容，准备进行深入学习。
六、教学过程：1. 复习导入：复习上一节课的内容，通过问题提问学生，了解学生对酸碱盐性质的掌握情况。
2. 知识讲解：讲解酸碱盐的化学反应，介绍酸碱中和反应及其应用。
3. 实验操作技能培训：讲解更复杂的实验操作，如滴定实验，学生分组进行实验操作训练。
4. 实验探究：引导学生提出问题，设计实验方案，进行实验探究，分析实验现象，得出结论。
七、教学内容：1. 酸碱盐的化学反应。
2. 酸碱中和反应及其应用。
《第十章 1 电势能和电势》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版2019必修第三册
《电势能和电势》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解电势能和电势的概念，掌握它们之间的关系。
2. 能够应用电势能和电势的概念分析电场中的能量问题。
3. 培养运用理论知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解电势能和电势的概念，掌握它们之间的变化关系。
2. 教学难点：能够应用电势能和电势的概念分析复杂的电场问题。
三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、投影仪、电能表等。
2. 准备实例材料：模拟电场、电荷等，以便进行实验和讨论。
3. 准备习题集：包含各种电场能量问题的练习题，供学生实践和巩固。
4. 安排时间：建议在两个课时内完成，以确保充分讨论和练习。
四、教学过程：1. 引入新课：首先回顾电势能和电势的基本概念，让学生了解本节课的主题和目标。
通过提出一些与电势能和电势相关的问题，激发学生的兴趣和好奇心。
2. 讲解新课：a. 电势能：通过实例和图示，解释电势能的概念和计算方法，让学生了解电势能与电荷之间的关系。
强调电势能的变化与电荷的移动方向的关系。
b. 电势：通过图示和动画，解释电势的概念和计算方法，让学生了解电势与电场强度之间的关系。
强调电势的变化与电荷移动方向的关系。
c. 电势能与电势的关系：通过实例和图示，解释电势能和电势的关系，让学生了解电势能的变化与电势的关系。
强调在等势面上的不同点，电势能相等。
d. 电荷在电场中的运动：通过动画和实例，讲解电荷在电场中的运动过程，分析电势能和电势的变化，以及动能和机械能的变化。
强调运动过程中的能量转化和守恒定律的应用。
3. 互动讨论：鼓励学生提出他们对电势能和电势的问题和疑惑，引导他们深入思考和讨论，加强他们对概念的理解和应用。
4. 实验演示：进行一些简单的实验来验证一些关于电场的基本规律，如静电感应、电荷的相互作用等。
通过实验演示，帮助学生更好地理解概念和理论。
5. 练习题：提供一些练习题来帮助学生巩固所学的知识，并加深对概念的理解和应用。
七年级地理下册 第十章 极地地区教学设计 (新版)新人教版-(新版)新人教版初中七年级下册地理教案
极地地区思维导图课标内容1．说出南、北极地区自然环境的特殊性。
2．认识开展极地科学考察和保护极地环境的重要性。
课标分解同课异构【教学设计一】目标与策略重点与难点重点：独特的自然环境及成因，科学考察的意义及极地环境的保护。
难点：极地投影图的阅读。
教学资源：利用多媒体、教材和学案进行教学。
过程与方法1．教学思路：本节课根据课标和学情确定教学目标，通过图释导学，让学生体会地理位置对极地独特自然环境的决定作用，尝试通过图文资料对比分析南、北极地区自然环境的差异；通过问题设计，引导学生对图文资料进行分析，逐步认识开展极地科学考察和保护极地环境的重要性，在感受科学家为科学献身精神的同时，树立可持续发展的观念。
教学流程如下图：2．教学流程教学环节一：情景导入，激趣质疑情境导入：播放纪录片《冰冻星球》节选。
问题引领：看完《冰冻星球》，你认为极地地区最突出的自然环境特征是什么？为什么会形成不同于其他区域的独特的自然环境？设计意图：极地地区距离我们的生活遥远，对其独特的环境，学生缺乏了解和感知，通过视频，让学生如身临其境，在真实的环境、唯美的画面、完美的音乐和解说中感受自然界的神奇与壮美，对极地地区的自然环境获得具体而深刻的感知，并激发学生对极地地区深入了解的兴趣。
教学评价：通过问题直接切入本课的教学重点——独特的自然环境及成因，可以看出学生的概括能力和解决问题的方法选择是否正确。
教学环节二：图释导学，寻果探因学习过程：学生通过读图、析图、讨论和完成学案，归纳出极地地区独特的自然环境及成因。
学生活动1：在图中找到北极点和南极点，找出重要的经线和纬线，画出地球自转方向。
问题引领：在地球上是不是所有的地点都只有一条经线和一条纬线相交？有没有几条经线同时经过的地点？北冰洋和南极洲跨越多大的经度X围？它们位于东半球还是西半球？黄河站位于亚洲大陆的什么方向？某某站位于长城站的什么方向？教学评价：考查学生对经纬网的理解和对极地投影图方向判读的掌握情况。
10第十章动物实验设计与结果分析
(二)随机性原则 随机性原则就是按照机遇均等的原则来进行分组。其目
的是使一切干扰因素造成的实验误差尽量减少，而不受实验 者主观因素或其他偏性误差的影响。
随机化的手段可采用编号卡片抽签法，随机数字表或采用 计算器的随机数字键。
（三）重复性原则 重复性原则是指同一处理要设置多个样本数。
重复的主要作用是估计试验误差、降低试验误差和增强 代表性，提高实验结果的精确度，保证实验结果能在同一个 体或不同个体中稳定地重复出来。
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三、动物实验设计的主要内容
（一）动物实验设计前应考虑的问题
1．动物福利和动物实验伦理问题
在进行动物实验设计前，实验者必须思考：
① 这个实验是否一定要用动物才能达到实验目的？是否可用 其它试验方法来代替？
② 如果实验必须要在动物身上进行，那么应该如何善待动物 ，在实验中减轻动物的痛苦和不安？
实验者必须提出令人信服的理由证明这个实验必须要 用动物做，而且在实验设计中采取了善待动物和减轻动物痛 苦的具体措施，并承诺本动物实验方法和目的符合人类的道 德伦理标准和国际惯例，在动物试验期间遵守有关的法规、 实验动物伦理福利原则和动物实验室的规章制度。
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6. 实验周期的确定 一个动物实验周期要持续多长时间取决于实验目的和是 否能从动物实验中得到所需要的试验结果。例如，用兔 制作动脉粥样硬化模型，饲喂高脂、高胆固醇饲料后一 个半月，兔的主动脉上可产生肉眼可见粥样斑块，表明 造模成功。如果此时用药物干预治疗，还需要再增加4 周以上治疗时间，总的实验周期在3个月左右。在实验 设计中需参照文献报道或根据相关实验室的经验，或通 过预试验摸索。
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中医在长期的临床实践中，对一般常用中药的用量积累了丰富 的经验，规定了每味中药的临床用量。在实验研究中，可将人 的临床用量换算成动物的用量。
高中化学复杂有机物教案
高中化学复杂有机物教案教学内容：本课程主要内容是复杂有机物的结构与性质。
通过本节课的学习，学生将能够了解复杂有机物的结构特点、命名规则，以及相关性质和反应。
教学目标：1. 能够描述和区分复杂有机物的结构特点；2. 了解复杂有机物的命名规则，能够正确定名复杂有机物；3. 掌握一些复杂有机物的性质和反应，理解其化学特性。
教学重点难点：1. 复杂有机物的结构特点和命名规则；2. 复杂有机物的性质和反应。
教学过程：1. 导入（5分钟）：通过提出问题或引言引入本节课的主题，激发学生的学习兴趣。
2. 理论讲解（15分钟）：介绍复杂有机物的结构特点和命名规则，包括环烷烃、醇、醚、酚、醛、酮、酸、酯等。
重点讲解它们的结构式和命名方式。
3. 例题讲解（15分钟）：通过一些例题，帮助学生巩固所学知识，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
4. 实验操作（20分钟）：设计一个与本课程内容相关的实验，让学生亲自动手操作，感受化学实验的乐趣，加深对复杂有机物的理解。
5. 练习评价（10分钟）：让学生在课堂上进行一些书面练习或小组讨论，检验学生对所学知识的掌握情况。
6. 总结归纳（5分钟）：通过本节课程的学习，总结复习本节课的主要内容，并展开延伸，引出下一节课的内容。
教学反思：本节课主要围绕复杂有机物的结构与性质展开，通过理论讲解、例题讲解、实验操作等多种教学手段，帮助学生全面深入地理解复杂有机物的特点。
同时，通过实验操作和练习评价，能够培养学生的实验操作能力和解决问题的能力。
学生在学习过程中需要不断思考，积极参与，从而提升自己的学习水平。
第十章 统计与概率内容分析与教学研究----统计与概率教学策略
• 6．能设计统计活动，检验某些预测。 • 7．能解释统计结果，根据结果做出简单的判断和预测，并能进行交
流。
• 8．初步体会数据可能产生误导。
（二）第二学段的总目标：
• 经历简单数据统计过程，进一步收 集、整理和描述数据的方法，并根 据数据分析的结果作出判断与预测； 在具体情境中体会事件发生可能性 的含义，并能计算一些简单事件发 生的可能性；较为清晰的表达自己 的看法。
• ④通过丰富的实例，如向学生提供“一名身高1.4 米的学生在一个水深1.2米的游泳池中会不会有危 险？”这样一个现实背景的问题情境来帮助学生 准确把握平均数的意义，继而引导学生求简单平 均数（结果为整数）。
• ⑤组织学生进行调查，如设计让学生从报刊、杂 志、电视等媒体中获取有关数据信息，从而使学 生认识到统计的必要性和广泛性。
解释统计结果试分析数据的一种能力， 也是对数据统计结果进行判断的基础。学生 只有会从不同的角度解释统计结果，才能根 据结果做出判断和预测。
这一学段课程目标要求学生能设计统计 活动，检验某些预测、能理解统计结果，根 据结果做出简单的判断和预测，并能进行交 流。
5、渗透统计与概率知识之间的联系
这部分内容的教学，应为发展和运用 比、分数、百分数、度量、图像等概念提 供活动背景，统计与概率之间的关联在这 一学段有初步表现。例如：让学生调查统 计“白色污染”问题、“统计交通路口车 流量”等等。加深对不同统计量意义的理 解。在活动中运用已学知识，感受丢弃塑 料袋行为对大自然所造成的污染，唤起环 保意识。
• 计 算 器 和 计 算 机 在 提 供、 记录和处理数据方面， 为学生提供了一个良好 的 工 具 。计 算 机 还 可 以 产生足够的模拟结果， 是学生更好地体会事件 发 生 概 率 的 意 义 ，较 为 准确地获得事件发生的 概 率。
实验设计与分析第六版教学设计
实验设计与分析第六版教学设计一、课程简介本课程是面向本科生的实验课程，旨在通过学习实验设计与数据分析的基本知识，培养学生的科学研究能力和解决问题的能力。
该课程涉及实验设计的基本原理、实验组设计、数据收集与分析等方面的内容。
二、教学目标1.了解实验设计与数据分析的基本理论；2.掌握实验设计的原则和方法；3.熟悉实验数据的处理和分析方法；4.能够利用统计软件进行数据分析；5.在实际实验中运用科学方法解决实际问题；6.能够撰写简单的实验报告和研究论文。
三、教学内容及教学进度教学内容学时实验设计的基本原理 2实验组设计 4数据收集与分析方法 6统计学基础 6统计软件使用 6教学内容学时实际实验及报告撰写 6论文撰写 4期末考试 2四、教材1.《实验设计与分析》（第6版），作者：赵海文、崔志峰，出版社：高等教育出版社，2018年；2.《SPSS操作与应用》（第4版），作者：李斌，出版社：高等教育出版社，2018年。
五、教学方法及实践环节1.授课方法：讲授与案例分析相结合；2.实践环节：每周开展一次实验课程，学生进行实验操作，收集数据并进行分析；3.案例分析：每周选取一篇实验报告或研究论文进行分析和讨论，培养学生科学研究思维和表达能力；4.课程论文：学生需要撰写一篇学术论文，要求学生运用所学知识对实验数据进行分析并撰写论文，培养学生科学研究能力和论文写作能力。
六、考核方法1.平时成绩：包括实验报告、作业、出勤情况等；2.课堂演讲：每个学生需要进行一次研究成果的口头汇报；3.期末考试：闭卷笔试。
七、教学评估1.教学满意度评估：以问卷调查形式，由学生对教学情况进行评估；2.教学效果评估：对课程的教学效果进行评估，检测学生是否能够掌握所学知识，达到预期目标。
八、教学资源1.实验室设备：计算机、SPSS统计软件等；2.课件：PPT、PDF等。
九、教学团队1.主讲教师：xxx，拥有多年的实验设计与数据分析教学经验，曾主持多项国家级和省级研究项目；2.实验室助教：xxx，协助实验操作并辅导学生进行数据分析。
教科版八年级物理下册第十章优秀教学案例10.1.在流体中运动
此外，本案例还注重拓展学生的知识视野，将流体力学知识与现实生活中的应用相结合，如船舶设计、风力发电等，使学生在掌握基本原理的基础上，增强对物理学实用性的认识。通过本节课的学习，学生将能够运用所学流体力学知识，解释生活中的现象，培养科学思维和创新能力。
（二）讲授新知
1.流体压强与流速的关系：通过实验和动画演示，让学生了解流体压强与流速之间的关系。讲解伯努利定理，并举例说明其在生活中的应用，如飞机升力、隧道效应等。
2.流体中物体的阻力：介绍流体中物体所受阻力的影响因素，如物体形状、流速等。通过实验和实例，让学生了解如何减小流体阻力，如流线型设计、泳衣等。
4.小组合作，提升团队协作能力
案例中注重小组合作，让学生在小组讨论、实验中相互学习、交流。这种教学策略有助于培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，提高课堂氛围。
5.反思与评价，关注学生个体发展
本案例在课程结束后，引导学生进行反思和评价。教师关注学生在知识、技能、情感态度等方面的表现，采用多元化评价方式，激发学生的学习积极性。这种反思与评价，有助于促进学生的个体发展。
（二）过程与方法
1.通过小组合作，培养学生团队协作能力和沟通表达能力。
2.运用实验方法，让学生在实践中发现问题、分析问题，培养科学探究精神。
3.引导学生运用比较、归纳等方法，从实验现象中提决实际问题，提高知识运用能力和创新思维。
（三）情感态度与价值观
（四）反思与评价
1.反思：在课程结束后，引导学生对所学内容进行反思，总结自己在学习过程中的收获和不足。鼓励学生从知识、技能、情感态度等方面进行自我评价，以促进自我提高。
人教版数学七下第十章课题：用样估计及总体-瓶子中有多少粒豆子(教案)
1.理论介绍：首先，我们要了解样本估计总体的基本概念。样本估计总体是一种统计学方法，通过从总体中抽取一部分样本，然后根据样本的数据特征来估计总体的情况。它在市场调查、科学研究等领域有着广泛的应用。
2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。假设我们要估计一个瓶子中豆子的总数，我们可以通过抽取其中一部分豆子进行计数，然后根据样本的平均数来推算整个瓶子中豆子的数量。
3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调样本的选择和样本数据的分析这两个重点。对于难点部分，比如如何确保样本的代表性，我会通过举例和比较来帮助大家理解。
（三）实践活动（用时10分钟）
1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与样本估计总体相关的实际问题，如估算学校图书馆某类图书的总数。
2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。每个小组抽取一部分豆子进行计数，然后估计整个瓶子中豆子的总数。
c.误差分析与评估：了解实验误差的来源，分析影响误差的因素，学会评估实验结果的准确性。
举例：讲解样本估计总体的概念时，可以通过实际例子（如瓶子中的豆子）进行说明，强调样本数量、样本平均值与总体估计值之间的关系。
2.教学难点
a.样本与总体关系的理解：学生可能难以理解样本与总体之间的内在联系，如何通过有限的样本数据来估计总体情况。
2.提升学生的逻辑思维能力：引导学生运用数学方法进行推理和论证，通过样本数据推断总体情况，培养学生严谨的逻辑思维。
3.增强学生的数学应用意识：将所学的样本估计总体的方法应用于实际问题，让学生感受数学与现实生活的联系，提高解决实际问题的能力。
4.培养学生的团队合作精神：在实验过程中，鼓励学生分工合作，共同探讨问题，培养他们的沟通协作能力和团队精神。
《酸碱滴定》教学设计
师：实验显现是怎样的？现象明显吗？
师：通过以上三个实验很显然，我们对指示剂的选择是 有要求的，是什么要求啊？同学们知道吗？
师：紫色石蕊的颜色变化对溶液 pH 的变化并不是很敏 感，所以在第一轮比赛中就已经被淘汰了。剩下的是酚 酞和甲基橙，那选择哪种更为合适呢？
师：指示剂的选择还有第二条限制：依据人体视觉对于 颜色的变化敏感度，对由浅色到深色更易被察觉到，所 以颜色的变化应该是由浅到深更为合适，因此盐酸滴定 未知浓度的氢氧化钠溶液选择哪种指示剂更为合适？
【引入】
教师活动
师：今天老师从实验室中带来了一瓶试剂，由于放置的 时间长了，这瓶试剂的标签已经被腐蚀了，我们可以通 过大屏幕观察到这是一瓶氢氧化钠溶液，但是它的物质 的量浓度我们无法通过观察得到。 前一阶段，我们学习了两个定量实验，大家能否运用这 两种方法来测定这瓶氢氧化钠溶液的浓度呢？小组之 间讨论一下，我等会儿请同学来汇报。
的；8-10 是粉红色的；10 以上是红色的 生：pH 为 3.1 以下是红
【 PPT 】 指 示 剂的变色范围
色的；3.1-4.4 是橙色的；
4.4 以上是黄色的
生：pH 为 5 以下是红色
的；5-8 是紫色的；8 以
上是蓝色的
【DIS 演示实
验】我们请来
学生观察
了高科技的仪 器，教师大致
介绍后，请大
式该如何表达？
师：氢氧化钠的用量是硫酸的两倍，所以在硫酸的物质
的量前要乘以 2。
生： 2 : 1
师：如何用物质的量浓度来表示这个关系式呢？
生： 2n(H2SO4) = n(NaOH)
【板书】
c(HCl) × V(HCl) = c(NaOH) × V(NaOH)
分析复杂反应的一般思路教学设计教案高三化学北京海淀
高三学生的思维基本已向理论型转化，抽象思维和独立思考的能力均得到进一步发展，表现在他们已能更有组织地进行思维。在学习过程中，比较自觉地要求从本质上看问题，而不是停止在事物的表面现象上，“知其然而知其所以然”。他们逐步学会全面地看问题，力求从事物的各个方面去理解事物的本质和内在联系。
（三）学生对“化学反应”的化学认识
认识
对象
认识域
认识角度
认识深度
化学
反应
学科域
化学反应有各种不同的类型，如酸碱反应、氧化还原反应。
从定性到定量
从宏观到微观
微观、定量、动态相互作用
化学反应中有能量变化。
化学反应有快慢，温度、浓度等条件影响化学反应速率。
化学反应存在进行程度问题，即化学反应限度。
化学反应受到条件影响。
教学流程
教学过程
环节
教师活动
学生活动
设置意图
环节1
引入
【提问】同学们对研究一些复杂反应往往觉得不好下手，今天以FeCl3溶液和NaHSO3溶液的反应为例，你认为它们会发生什么反应，为什么？
聆听、思考，请同学代表汇报自己的想法。
展示学生对分析化学反应的初始思路。
环节2
归纳分析复杂反应的一般思路
【提问】研究FeCl3和NaHSO3的反应。
本高三复习课的教学设计以建构主义理论为依据，设计问题展现学生对物质性质、物质间反应的分析角度，运用任务驱动、探究活动等多种教学策略让学生大胆猜想、表达自己的观点、充分讨论交流，在积极自主参与活动的过程中形成分析复杂反应的一般思路，并能应用此思路解决同类问题。
教学背景分析
（一）学习内容分析
“化学反应”是高中化学的一个重要概念，它讨论的是物质间反应的特点和规律。“分析复杂反应的一般思路”的教学价值重在发展学生对复杂化学反应的认识，即从水溶液中微粒及微粒间相互作用的角度认识物质性质及其相互间的反应。通过分析溶液中存在的平衡分析微粒的酸碱性，通过分析化合价分析微粒的氧化还原性；从酸碱性、氧化还原性角度预测物质间可能发生的反应，依据事实判断反应的方向；在反应过程中关注环境，环境的酸碱性、氧化还原性及沉淀性氛围；从速率、平衡角度认识反应等等。
分析复杂反应的一般思路教学设计上课PPT课件高三化学北京海淀
Fe(OH)3 +3 H2SO3 K=72.693
2Fe3+ + HSO3- + H2O = 2Fe2++ SO42- +3 H+ K=1.2×1020
Fe3+ + HSO3-
Fe(HSO3)2-
请尝试从化学原理角度解释现象变化的原因。
加入5滴浓盐酸 加热、煮沸
思考：向漂粉精溶液中通入SO2，可能发生 什么反应？预期看到什么现象？
要求：请在学案上完成分析过程。
活动1. 【实验目的】研究FeCl3和NaHSO3的反应 【 实验药品及仪器】FeCl3溶液、NaHSO3溶液、 pH试纸、玻璃棒、标准比色卡、试管
要求：①画出简易实验装置及操作示意图 ②操作实验，记录实验条件、实验现象并应用 原理解释现象。
已知： Fe3+ +3 HSO3- + 3H2O
向漂粉精溶液中通SO2，出现浑浊，溶液变为黄绿色； 稍后，稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去。
请结合化学反应原理解释现象。
分析复杂反应的NaHSO3溶液 混合在一起，会发生什么反应，看到什么 反应现象？
活动1. 【实验目的】研究FeCl3和NaHSO3的反应 【原理分析】①请从溶液中存在的微粒的性质角度 结合化学用语说明FeCl3溶液和NaHSO3溶液混合后可 能发生的反应。 ②从实验事实角度看发生以上反应的依据是？
科学实验设计与分析教学教案
科学实验设计与分析教学教案科学实验设计与分析教学教案一、教学目标本节课的教学目标是培养学生科学实验设计与分析的能力，提高他们的观察、实验和数据分析技巧。
通过本节课的学习，学生将能够：1. 熟悉科学实验设计与分析的基本概念和步骤；2. 能够运用科学实验设计的原理，设计合理的实验方案；3. 学会观察实验现象、收集实验数据，并进行准确的数据分析；4. 提高问题解决能力和创新思维。
二、教学内容1. 科学实验设计的基本概念和步骤；2. 实验设计与数据分析的原则与方法；3. 实验设计案例分析与探讨；4. 学生亲自设计并实施科学实验，进行数据的收集和分析。
三、教学过程1. 导入在课堂开始前，教师可以通过展示一个有趣的科学实验视频来引起学生的兴趣，并提出一个与视频相关的问题。
2. 知识讲授教师通过PPT或板书的形式向学生详细讲解科学实验设计与分析的基本概念和步骤，并介绍实验设计与数据分析的原则与方法，引导学生思考实验的目的、假设、实验步骤、结果和结论等。
3. 案例分析与探讨教师提供一些经典的实验设计案例，并引导学生进行分析和探讨。
学生可以小组合作，彼此交流思考，提出自己对于实验设计的看法和改进建议。
4. 学生实践学生根据所学的实验设计原理，针对一个具体的科学问题，自行设计实验方案，并进行实验操作。
学生需要记录实验过程中的观察数据，并依据数据进行进一步的分析和结论。
5. 结果展示与总结学生展示自己的实验结果和分析结论，并在全班同学的参与下进行讨论。
教师对学生的实验设计和数据分析提供指导和评价，引导他们总结实验中的错误和改进的方向。
四、教学评价1. 学生实验设计方案的合理性和创新性；2. 实验过程中的观察数据的准确性和完整性；3. 学生对于数据的分析和结论的合理性及科学性；4. 学生在讨论环节中的参与度和思维的活跃程度。
五、教学反思本节课的教学主要侧重培养学生科学实验设计与分析的能力，通过实践操作和案例分析来提高他们的实验技能和问题解决能力。
《复杂的实验》PPT课件
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28
三维交互作用的例子
• 被试看一个招聘的录像片； • 自变量:
– A:身体重量（正常；肥胖超过正常体重的20% ）
– B:应聘者的性别（男、女） – C：被试对身体自己身体的关注度（高、低）
• 因变量：
– 被试评价应聘成功的概率；（1～7点评分）
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三维交互作用的结果
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25
任务类型和脑半球的错误率
1.90
1.85
错 误 1.80 率 1.75
1.70
1.65
左半球
1.90
右半球 1.85
1.80
1.75
1.70
1.65
空间 言语
无交互效应 有主效应
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空间 言语
有交互效应 可能无主效应
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练习. 找出有交互作用的
•E
平 800 均 700 反 应 600 时 500
解企图。
噪声强度
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三、用图形来说明交互效应
• 交互效应产生时可能的几种情况
– A 因素有主效应，B因素有主效应，但二者无 交互效应
– A因素无主效应，B因素无主效应，但二者有交 互效应
– A和B有一个因素有主效应，二者也有交互效应 – A有主效应，B有主效应，二者有交互效应
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12.00 25.80
9.17 26.29
16.56
18.90
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交互作用图
30
均试 次 图25
数 解20
答15 的
平10
可预测的噪声 不可预测的噪声
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第一节 两因素完全随机嵌套实验设计
• 例子：
• 研究者要比较两种研究方法--正常讲授法（ a1）和结构教学法（a2）的效果。研究者 随机选取4个学校，每个学校两个班参加实 验。他随机分配两个学校的4个班接受a1， 另外两个学校的4个班到a2；
– 研究者要比较两种研究方法--正常讲授法（a1）和结构教学法（a2）的效果。研究 者随机选取4个学校，每个学校两个班参加实验。他随机分配两个学校的4个班接 受a1，另外两个学校的4个班到a2；
第二节 三因素完全随机嵌套实验设计
• 一、基本特点
• 3、方法：先将B因素的水 平随机分配入A因素的不同 水平，这时第一级的水平也 被随之分到A因素的不同水 平之中了。
关于因素实验设计的计算规律
• 2、自由度 • 两因素完全随机 • SSA p-1 • SSB q-1 • SSAB （p-1）（q-1） • SS内 pq（n-1）
关于因素实验设计的计算规律
• 2、自由度 • 两因素完全随机 • SSA p-1 • SSB q-1 • SS区组 n-1 • SSAB （p-1）（q-1） • SS残差 （n-1）（pq-1）
• 3、方法：将被嵌套因素的各个水平（团体）随机分配给另一个因素 的水平（实验处理）中，这时，每个团体中的被试不再做随机分配。
第一节 两因素完全随机嵌套实验设计
• 二、检验的假说 • 1、H0: aj=0 • 2、H0: σ2β=0 • 三、实验设计的模型 • Yijk=μ+aj+βk（j）+εi（jk）
– 研究者要比较两种研究方法-正常讲授法（a1）和结构教学 法（a2）的效果。研究者随机 选取4个学校，每个学校两个 班参加实验。他随机分配两个 学校的4个班接受a1，另外两 个学校的4个班到a2；
第一节 三因素完全随机嵌套实验设计
• 二、检验的假说 • 1、H0: aj=0 • 2、H0: σ2β=0 • 3、H0: σ2c=0 • 三、实验设计的模型
第一节 两因素完全随机嵌套实验设计
• 例子： • 研究者要比较两种研究方法--正常讲授法（
a1）和结构教学法（a2）的效果。他随机 选取8个班的学生，随机分配4个班接受a1 ，另外4个班到a2；
简单忽略班级效应之后的方差分析表
第二节 三因素完全随机嵌套实验设计
• 一、基本特点
• 1、研究是在固定团体中进行，由于上下两级团体都可能影响因变量 ，因此实验包含一个自变量和两个无关变量；自变量和无关变量间无 交互作用；
第一节 二因素完全随机嵌套实验设计
• 一、基本特点 • 2、研究中一个因素的水平是嵌套在另一个因素的水平之中的；如果
自变量有p个水平，无关变量有q个水平，实验中共有q个的水平组合 。
– 研究者要比较两种研究方法--正常讲授法（a1）和结构教学法（a2）的效果。他随 机选取8个班的学生，随机分配4个班接受a1，另外4个班到a2；
关于因素实验设计的计算规律
• 2、自由度： • 三因素完全随机 • SSA p-1 • SSB q-1 • SSC r-1 • SSAB （p-1）（q-1） • SSAC （p-1）（r-1） • SSBC （q-1）（r-1） • SSABC （p-1）（q-1）（r-1） • SS残差 pqr（n-1）
区组 • 三因素完全随机：SS总-SSA-SSB-SSC-SSAB-
SSAC-SSBC-ຫໍສະໝຸດ SABC关于因素实验设计的计算规律
• 2、自由度 • 单因素完全随机 • SSA p-1 • SS内 p（n-1） • 单因素随机区组 • SSA p-1 • SS区组 n-1 • SS残差 （n-1）（p-1）
关于复习
• 主要内容 • 一、被试间实验设计和被试内实验设计 • 二、项目内和项目间实验设计 • 三、嵌套实验设计 • 四、多重比较（事前的多重比较）
关于因素实验设计的计算规律
• 一、非重复测量 • 1、计算公式 • （1）主效应 • 单因素完全随机：SSA • 随机区组：SSA、SS区组 • 两因素完全随机：SSA、SSB • 两因素随机区组：SSA、SSB、SS区组；
关于因素实验设计的计算规律
• （2）交互作用 • 两因素完全随机：SSAB • 两因素完全随机区组：SSAB • 三因素完全随机：SSAB，SSAC，SSBC
，SSABC
关于因素实验设计的计算规律
• （3）总变异的计算 • SS总 • （4）误差变异的计算 • 单因素完全随机：SS总-SSA • 单因素随机区组：SS总-SSA-SS区组 • 两因素完全随机：SS总-SSA-SSB-SSAB • 两因素完全随机区组：SS总-SSA-SSB-SSAB-SS
第十章--复杂的实验设计与分析
嵌套实验设计
• 一、嵌套实验设计的前提 • 非重复实验设计的前提：被试能够随机分配 • 重复实验设计的前提：先前的处理不对其后的处
理产生长期效应；
• 当两者都不能满足时，采用嵌套实验设计就比较 合适了；
• 比如有些研究具有学习或者记忆效应，那么不适 合重复测量；而有些又只能在固定的班级、车间 或者公司进行，不适合随机分配被试；
• 2、研究中一个因素（高一级团体）是嵌套在另一个因素（自变量） 的水平之中的（如B(A)）；第三个因素（第一级团体）是嵌套在高一 级团体中，又嵌套在实验处理之中的（如C(AB)）；如果实验处理（ A因素）有p个水平，高一级团体（B因素）有q个水平，低一级团体 （C因素）有r个水平，实验的水平数将为r。
嵌套实验设计
• 因素实验设计中，因素的水平之间是交叉 的，而在嵌套实验中，一个因素的每个水 平仅出现在另外一个因素的某个水平上；
• 首先来看看前面的因素实验设计：
第一节 二因素完全随机嵌套实验设计
• 一、基本特点 • 1、研究是在固定团体中进行，由于不能随机分配被试给各个实验处
理，因此实验包含一个自变量和一个无关变量--固定的团体；自变量 和无关变量间无交互作用； • 这似乎跟区组实验设计比较类似，我们来看看两者的区别；