研究性课程设计与实验
共振现象的研究课程设计
共振现象的研究课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解共振现象的定义，掌握共振现象的基本原理；2. 使学生掌握共振频率的计算方法，能够解释实际生活中的共振现象；3. 帮助学生了解共振现象在科学技术、生产生活中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力；2. 培养学生进行实验操作、数据采集和处理的能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能够就共振现象进行讨论和分析。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对物理现象的好奇心，培养对科学研究的兴趣；2. 培养学生严谨、认真的科学态度，养成探究、质疑的习惯；3. 引导学生关注共振现象在我国的科技发展、社会进步中的作用，增强学生的国家认同感。
课程性质：本课程为物理学科的一节实验研究课，旨在通过理论学习和实验操作，帮助学生深入理解共振现象。
学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理知识和实验操作能力，好奇心强，善于合作。
教学要求：结合学生特点，采用启发式、探究式教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的主观能动性。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论部分：- 共振现象的定义与原理；- 共振频率的计算方法；- 共振现象在实际生活中的应用案例分析。
参考教材章节：《物理》八年级下册第四章第3节“振动与波”。
2. 实践部分：- 设计简单的共振实验，如弹簧振子实验；- 进行实验操作，观察共振现象，并记录数据；- 分析实验结果，探讨共振现象的特点。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：介绍共振现象的定义、原理以及共振频率的计算方法；- 第二课时：分析实际生活中的共振现象，讨论共振现象的应用；- 第三课时：进行实验操作，观察、记录和分析共振现象；- 第四课时：总结课程内容，巩固所学知识，进行课堂讨论。
教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节内容，以理论与实践相结合的方式进行教学。
研究性学习设计方案
研究性学习设计方案研究性学习是一种基于问题的学习方法，旨在培养学生的独立思考能力、解决问题的能力和团队合作能力。
以下是一个研究性学习的设计方案。
1. 题目选择：选择一个与学生感兴趣的话题或课程内容相关的问题作为研究的题目。
确保问题具有一定的挑战性和深度，能够激发学生的思考和求知欲。
2. 研究计划：帮助学生制定一个具体的研究计划，明确研究的目的、内容和方法。
鼓励学生在制定计划时提出问题、设立实验或调查的步骤，并确定时间和资源的安排。
3. 资料收集：引导学生使用不同的信息来源，包括书籍、期刊论文、互联网等，收集相关的资料。
学生需要学会辨别信息的可靠性和适用性，并将收集到的资料整理成系统的框架。
4. 实验设计或调查：根据研究的目的和问题，指导学生设计合适的实验或调查方法。
学生需要学会制定假设，确定变量和控制条件，并进行实验或调查的操作。
鼓励学生在实践中灵活变通和解决问题。
5. 数据分析与结果呈现：学生需要学会对实验或调查中获得的数据进行统计和分析，寻找规律和结论。
指导学生使用图表、图像、文字等方式将结果进行可视化和呈现，能清晰地传达研究的发现。
6. 结果讨论与总结：鼓励学生在团队中展开结果的讨论，分析可能的原因和影响，并思考是否有其他方法可以改进研究。
引导学生总结研究的结果，回答研究问题，提出进一步的研究方向或建议。
7. 学术报告或展示：要求学生将研究的过程和结果以学术报告或展示的形式呈现出来。
鼓励学生在表达中准确、清晰地传达研究的目的、方法、结果和结论。
同时，也可提供评估的机会，对学生的表达和呈现进行评价和反馈。
通过以上的设计方案，学生能够全面参与到研究活动中，培养科学思维和科学方法的运用能力，提升自主学习和合作学习的能力，培养解决实际问题的能力。
设计性、研究性物理实验课程教学探讨
一
具体的应用研究 。在研究 的过程 中， 通过一系列的步骤来 完成对现象或过程的理解和认识 。 实际上我们可以把研究性 实验看作是科学方法的一部分 ， 是探究系统或过程如何工作 的一种途径。 通过研究性实验来使学生获得独立解决问题 的 方法 和能力。 通过这一过程使学生创新意识和能力受到启发
类实验的开设 ， 打破 了传统实验固定的教学模式 ， 学生 由被 动学习转变为主动学习 ， 学习的积极性得到有效的调动 。在 实验过程中 ， 学生的独立 思维 、 才智 、 个性得到充 分尊重 ， 从
以及如何进行正确的测量 ， 而使原有的知识得到巩 固。要 从 对原有的实验进行 改进 ， 学生就必须对原有实验进行正确的 操作、 仔细的观察 ， 去发现问题和存在 的不足之处， 要清楚原 有的实验误差产生的主要原 因， 体现 了学生的质疑能力 。要 对实验进行改进 ， 就必须设 计构思 出新的替代品 ， 可能是整 体 的改造 ， 能是部 分的替换 ， 也可 学生就必须对实验器材进 行组装并调试 ， 准确地 测量并 进行调查 ， 从而锻炼他们的操 作能力 ， 发展他们 的求异思维能力 。 （ ） － 促进学生健全人格 的形成和潜 能的开发 设计性 、 究性 物理实验课程给学生提供了一个 “ 研 无拘 无柬的 自由发展” 的时空 ， 使学生 的潜能得 以开发 ， 个性得以 张扬 、 创新精神得到提升 、 创造能力得到培养 。 在学生的讨论
、
设计性 、 研究性物理 实验的 内涵及 区别
学院综合性、设计性、研究性实验管理办法
为进一步深化实验教学改革，推动综合性、设计性和研究性实验的设计与开发，结合学校实际，制定本办法。
一、实验类型1.根据人才培养需要，学校将实验类型分为：演示性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和研究性实验。
2.演示性实验是指主要由教师讲解和操作，学生通过听讲、观察与思考，来理解实验原理与方法，了解实验过程与结论。
3.验证性实验是指在教师指导下，主要由学生按指导书要求或按教师审定的实验方法和步骤，自行动手操作来完成全部实验过程，进而掌握实验技能和方法，了解实验原理和技术，验证实验过程及结论。
4.综合性实验是指学生在掌握一定的基础理论和基本操作技能的基础上，通过综合运用多方面知识和技能进行实验方案的设计、实验过程的操作和实验结果的后期处理等，以获得较为系统的综合实验训练。
5.设计性实验是指由指导教师给定实验目的、实验要求和实验条件，由学生个人或小组自行设计实验方案并加以实现的实验。
设计性实验不但要求学生综合运用多门学科的知识和各种实验原理来设计实验方案，而且要求学生能充分运用已学到的知识与技能去发现、分析和解决工程技术问题。
6.研究性实验是指学生个人或小组结合科研课题或创新实践项目，运用新知识、新技术、新工艺等开展创新性研究的实验项目。
研究性实验要求从查阅技术资料、拟定实验方案、确定实验步骤，到选择或自制仪器设备并进行实际操作，直至完成实验报告和实验总结，均由学生个人或小组完成。
二、开设要求1.公共基础课、专业基础课可安排一些基本的训练和必要的演示性、验证性实验，专业课则应多开设综合性、设计性和研究性的实验项目。
2.综合性实验一般可在一门课程的后期开设，也可以在几门相关课程学完之后开设。
设计性实验一般是在学生完成常规实验或综合性实验训练的基础上开设。
研究性实验根据实验项目的具体要求，由实验申请者和相关实验室负责人具体商定开设时间。
3.凡有实验的课程都要创造条件开出综合性、设计性和研究性实验。
其中，有实验的基础课开出比例原则上不低于1/4、有实验的专业基础课开出比例原则上不低于1/3、有实验的专业课开出比例原则上不低于1/2。
《生活中的大数》的研究性学习设计方案-BB2C1A87-B452-6246-317A-816101CCBA33
思维来自疑问。一般教师只看到让学生解答疑难是对学生的一种训练，其实，应答还是被动的。要求学生自己提出疑问，自己发掘问题，是一种更高要求的训练。教师在设疑时应设法让学生在疑的基础上再生疑，然后鼓励、引导他们去质疑、解疑。从而提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
研究的内容：
研究的目标：
一、合理创设有效教学情境,激发学生的参与热情
《数学课程标准》中指出:“数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有知识出发,创设生动有趣的情境。”因此,教师应根据教学需要和学生的生活实际,从学生身边的事物和现象中选取素材,合理创设有趣味性教学情境,激发学生浓厚的学习兴趣,促其产生强烈的探究意识,使他们的思维处于异常活跃状态要使学生主动参与教学过程,就必须精心创设情景,引起学生浓厚的兴趣,促其产生强烈的探究意识,使他们的思维处于异常活跃状态。
六、资源准备
教师提供的资源：计数器、方块以及自己创作的课件。
学生准备的资源：准备好计数器、方块、相机等记录工具。
七、研究性学习的阶段设计
研究性学习的阶段
学生活动
教师活动
起止时间
第一阶段：动员和培训（初步认识研究性学习、理解研究性学习的研究方法）
1．认真听取课题介绍。
2．在班级中进行讨论答疑。
3．积极思考，提出自己的疑问以及想法。
2、课题的意义（为什么要进行本课题的研究）：
本课可以遵循孩子已有的生活经验可以让孩子充分感受、体验身边的大数，本节课贴近生活，所以学起来会使学生的兴趣浓厚，积极性高。学生已有了百以内的知识学起来比较轻松。同时在学生对数理解的同时也可以使学生在思维能力、情感态度、价值观等多方面得到进步和发展，这样也符合新教学理念的要求。
研究性学习内容的选择与设计
《研究性学习内容的选择与设计》实验终结性总结海南国科园实验学校二00四年八月三十本研究课题是海南“十五”计划重点课题——“研究性学习的探索与实验”之子课题。
我校的实验研究工作于2001年始，至今已经三年。
我校在小学部、初中部、高中部全面开展研究实验的基础上，重点在教育部颁发《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》的文件指导下开展研究、实验，并取得了可喜成果。
现总结如下。
一、国科园高中部开展研究性学习的基本情况。
2001—2002学年度上学期，我们接到省教育厅转发下来的教育部文件《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》后，立即在当时的高中一、二年级开展“研究性学习”。
到现在为止，2003届高中毕业班，共3个班，进行了两个学期（高二上、高二下）的研究性学习。
2004届高中毕业班，共4个班，进行了三个学期（高一上、高一下，高二上）的研究性学习。
2005届高中毕业班，共5个班，进行了三个学期（高一上、高一下，高二上）的研究性学习。
2006届高中毕业班，共6个班，进行了两个学期（高一上，高一下），研究性学习。
二、课题名称。
我们研究、实验的课题是：海南省教科所“十五”课题“研究性学习的探索与实验”的子课题：研究性学习内容的选择与设计。
三、实验方案。
根据2003—2006届高中仍按现行高考模式进行高考，我们仅在高中阶段的前三个学期，安排研究性学习课程。
高二下开始会考，高三还要迎接高考，因此，从高二上到高三没安排研究性学习。
高一上学期的研究性学习课程，由教师结合学生学习的各学科内容，提供研究性学习课题供学生选择并设计进行研究性学习。
也可以由教师结合学生生活、社会、自然，提出课题，供学生选择并设计，进行研究性学习。
高一下学期的研究性学习课程，学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选题，自行设计研究。
高二上学期的研究性学习课程，由教师把学生带出学校，走向社会，进行社会实践、社区服务，从实践中发现课题，设计方案，进行研究性学习。
研究生课堂实践教学设计(3篇)
第1篇一、引言研究生教育是高等教育的重要组成部分，其培养目标是培养具有创新精神和实践能力的高层次人才。
实践教学是研究生教育的重要环节，对于提高研究生的综合素质、培养其实践能力具有重要意义。
本文针对研究生课堂实践教学，提出一种实践教学设计，旨在提高研究生实践能力，培养创新型人才。
二、实践教学设计原则1. 实践性原则：实践教学设计应以实际应用为导向，注重培养学生的实践能力。
2. 系统性原则：实践教学设计应涵盖研究生学习的全过程，形成系统化的实践教育体系。
3. 可操作性原则：实践教学设计应具有可操作性，便于教师实施和研究生参与。
4. 开放性原则：实践教学设计应具有开放性，鼓励研究生拓展视野，提高综合素质。
三、实践教学设计内容1. 实践教学课程体系（1）专业实践课程：针对不同专业特点，设置专业实践课程，如工程设计、实验研究、案例分析等。
（2）跨学科实践课程：培养研究生跨学科思维能力，设置跨学科实践课程，如项目管理、创新创业、国际合作等。
（3）实践能力提升课程：针对研究生实践能力不足的问题，设置实践能力提升课程，如实验技术、数据分析、论文写作等。
2. 实践教学活动（1）实验实训：组织研究生参与实验室实验、企业实训、实习等，提高实践操作能力。
（2）项目实践：引导学生参与科研项目、创新项目、社会服务项目等，培养团队合作精神和创新能力。
（3）社会实践：组织研究生参加社会实践活动，如支教、扶贫、环保等，增强社会责任感。
3. 实践教学评价体系（1）过程评价：关注研究生在实践过程中的表现，如实验操作、项目实施、社会实践等。
（2）结果评价：关注研究生实践成果，如实验报告、项目报告、社会实践报告等。
（3）反馈评价：建立实践教学质量反馈机制，及时了解研究生和实践教学效果，不断改进实践教学。
四、实践教学实施步骤1. 实践教学准备阶段（1）制定实践教学计划：明确实践教学目标、内容、方法、评价标准等。
（2）组建实践教学团队：由教师、企业专家、研究生代表等组成。
研究性学习的设计方案
研究性学习的设计方案研究性学习是一种重要的教学模式，可以帮助学生更深入地探究问题，并自主构建新的知识。
一个成功的研究性学习项目需要一个细致而全面的设计方案。
一、项目背景：在此部分，需要描述研究性学习的目的和相关背景信息。
例如，可以描述与学习目标相关的现实问题或话题。
二、学习目标：在此部分，需要明确项目的学习目标，包括知识的范围、深度和广度等。
以下是一个示范的学习目标：- 学生应当能够了解新能源的概念和应用领域；- 学生应当能够分析不同类型的新能源，包括太阳能、风能、水能等；- 学生应当能够在小组中合作，研究新能源领域的问题，并设计一个解决方案；- 学生应当能够用角色扮演和口语表达等方式，将他们的解决方案呈现给其他人。
三、任务分析：在此部分，需要详细描述学生需要完成的具体任务和要求，以确保他们能够达到学习目标。
以下是一个示范的任务分析：- 任务一：小组讨论，确定研究领域。
学生需要形成小组，并确定他们想要调查的问题或话题。
小组需要在项目开始前向老师提交一个项目提案，包括研究领域、问题/话题的描述和计划的实验或观察方法；- 任务二：资料搜集和分析。
学生需要收集相关的文献资料、记录数据和实验结果，并进行数据分析；- 任务三：解决方案的设计和呈现。
小组需要根据他们的研究成果，设计一个可以解决现实问题的方案。
最终，他们需要用口语表达和角色扮演等方式，将解决方案呈现给其他小组和老师，以获得反馈和评价。
四、教学方法和技术：在此部分，需要考虑如何运用教学方法和技术，以支持学生的任务完成。
问题解决、合作学习、实验和观察等方式都可以被应用。
下面是一个示范性教学方法和技术实现的方案：- 教学方法：合作学习、项目制学习、角色扮演和口语表达；- 技术支持：搜索引擎、文献管理工具、数据分析软件、教学平台等。
五、评估与反馈：在此部分，需要明确如何评估学生的表现，并向他们提供反馈。
以下是一个示范的评估方案：- 评估方法：分阶段进行，并包括对学生的成果和参与度的评价；- 评估标准：学习目标和任务要求；- 反馈方式：会议和项目展示形式。
小学科学探究活动设计与实施课题研究方案
“小学科学探究活动设计与实施”课题研究方案一、概念的界定在科学课程标准中对探究性科学教育有明确定义：“能够让学生通过亲自收集数据,参与实证、讨论和辩论,建构和理解主要的科学概念；体会到人类通过观察、实验和推理来获取正确的知识,并了解科学知识是相对稳定并不断发展进步的;”我们认同这样的观点,同时也认为：学生探究就是要达成探究性科学教育的要求,就是要让学生亲历这样的整个探究过程;学生的探究是积极主动的,而不是消极被动的；学生的探究活动以科学研究的内容为线索,探究的内容应具有一定的难度；探究中组织学生进行有效的表达和交流,帮助学生在自己探究的基础上加深认识；学生探究后的发现能够不断系统化和迁移,并最终能实现预期目的;二、课题提出的背景随着科学技术的迅猛发展,人类正迈入知识化、信息化的新世纪,国际竞争越来越表现为一种科技竞争、人才竞争;国民的综合素养,尤其是科学素养水平越来越成为国际竞争的至关重要的因素;党和政府确定的科教兴国和全民实施素质教育战略、推行的基础教育课程改革,都把培养学生的创新精神和实践能力、发展学生的潜能,从而提高整个中华民族的科学文化素养摆在了重要的历史地位上来;正如国家基础教育课程改革指导纲要在课程改革的目标中所提出的那样,基础教育的课程实施要“改变过去过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程”、“改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力”,提高公民的整体素质、培养学生的科学素养,关键在于改变教与学的方式;1、新课程标准要求科学课程标准指出：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的启蒙课程”;“科学素养的形成是长期的,早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用”;“探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式,亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途经”;科学探究是科学学习的中心环节;科学探究不仅可以使小学生体验到探究的乐趣,获取自信,形成正确的思维方式,而且可以识别什么是科学,什么不是科学;科学探究不仅涉及提出问题,猜想结果,制定计划,观察、实验、制作,搜集与整理信息,思考与结论,汇报与交流等活动,还涉及到对科学探究的认识,所以科学探究意识与能力的培养必须从小抓起;把课标的理念贯彻到学科的教学实践,有助于丰富和充实科学探究理论的内涵,而且便于找到科学探究实施的方向和途径;2、小学生的心理特点要求儿童对大自然有着与生俱来的好奇心,他们希望自己是一个探索者、研究者或发现者,希望通过自己的亲身实践去发现科学的真谛和大自然的奥秘;这一要求源于儿童内在的需要和兴趣,是一种持续时间长、强度大的内部动机;抓住学生的这个动机,科学地设计与实施科学探究活动,能诱发学生自觉主动而有效的进行科学探究活动,逐步形成敢于探究、善于探究、乐于探究的良好学习习惯;3、科学课程自身不断完善的要求科学课是由一个个观察、研究、认识周围事物和周围环境的探究活动组成的;学习科学课就是去参加、去经历一个个观察、研究、认识活动;这种活动,既有课内的,也有课外的和课内外相结合的;现行科学课程设计了一个个精彩的活动案例,但并不是每一个设计对每一个地区、每一所学校都适用,而且涉及课外的设计比较少,所以,我们集中广大教师的集体智慧,结合本地区各学校的实际情况,利用地方资源,完善、优化课程设计与实施的过程,进而完善科学课程,这也是新课程改革中“实现国家、地方、学校三级课程管理”的要求的具体体现;4、问题与现状科学课是培养学生科学素养的主阵地,而探究式教学是科学课程的最主要的教学方法,探究式教学成功与否,决定于探究活动的设计与实施;小学科学作为一门科学启蒙教育课程,在我校已经实施了三年;学生对科学世界充满好奇和兴趣,有许多自己想探索和研究的问题;但我校班级人数较多,科学教师深感开展探究活动困难重重,一来实验材料多且不好准备,二来课堂教学的时间也不够;有的教师对“科学探究活动的设计与实施”在科学教学中的重要性认识不够；有的教师对“科学探究活动的设计与实施”的教学能力不强；有的教师虽能按照科学探究的规律设计科学探究活动的环节,组织和指导学生开展一系列科学探究活动,但教学中存在活动环节设计与实施流于形式,面面俱到,甚至在环节设计与实施过程中禁锢了学生的思维,导致探究活动效率低下,达不到科学课程教学目标；还有的教师机械地根据教学内容提供有限的实验器材,刻板地安排实验步骤,学生照着教师演示的方法做实验,按部就班,教师停留在对学生程式性方法的指导上,或一问一答式地双向交流信息,而忽视探究的过程和生生之间的相互作用;总之,教师总是不知不觉地限止学生的思维,总要把一些“脱轨”的学生扳到有利于掌握课本知识的轨道上,学生被教师牵着走的现象仍然较严重;学生探究科学和自主学习科学的主体性发挥不够,能力不强,更谈不上创新;鉴于种种现状,我们开展“小学科学探究活动设计与实施”的研究显得非常必要;三、研究的目标本课题研究的总体目标是探索小学科学教学中探究活动的主要内容、类型、条件及模式,改变教师以往重知识传授的教学方式,转变学生被动的学习方式,处理好科学探究的过程和结论的关系,使学生真正了解和体验科学探究的过程和方法,培养学生的学习兴趣,最终提升学生的科学素养;具体目标为：1、改变教师的教学行为,转变学生的学习方式,优化教学过程;改变传统的以教师讲授为主的教学方式,把学生原来的以接受性学习为主转变到以探究性学习为主的学习方式上来;2、通过课例研究,探究小学科学探究活动的设计与实施策略,得出普遍规律;3、通过有效的探究活动培养学生科学思维能力,锻炼解决问题能力,合作与交流能力,初步习得科学方法;4、帮助学生逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解,培养科学精神与态度;四、研究内容所谓探究活动设计与实施,是指在科学课教学中,教师努力创设或提供各种条件,针对科学探究的整个过程或每一个具体的探究环节,引导学生积极参与观察、研究、认识等各种探究活动,强调在学习活动展开的过程中,创设有助于探索研究的开放的情景和途径,使学生围绕某一主题活动主动展开探究,从而提高学生的科学素养;“科学课是由一个个观察、研究、认识周围事物和周围环境的探究活动组成的;学习科学课就是去参加、去经历一个个观察、研究、认识活动;”这种活动,既有课内的,也有课外的和课内外相结合的;探究活动的内容主要来自于两个方面：1教材中的探究活动与实现课标要求的创新设计;教材为小学生提供了大量适合他们年龄特征的探究活动内容,我们的科学课堂教学也是以教材内容为主的,所以教材中安排的活动是学生探究活动的主要内容;现在可供选择使用的科学教材有七、八种版本;有许多探究活动在不同版本的教材中都有,但有所异同;我们教师可对教材进行有利于学生探究的合理重组研究,提出适合本地区、本学校学生探究的教材处理策略;学生在课堂探究活动过程中,有时会有新的发现,生成新的问题;这时,我们就可适时选择能实现课标要求的活动内容进行设计,并指导学生在课堂或课外进行研究;2学生从生活中提出自己感兴趣、有价值的探究活动;科学课是开放的,培养学生的科学素养仅仅依靠课堂教学是不够的;学生在生活中会有许多感兴趣的探究问题,在自由研究的初始阶段,教师的引导作用就是“催化剂”、“发酵粉”,要创设一定的情景,充分挖掘孩子们对这个世界多年的生活经验和个人体验的潜在学习资源,鼓励孩子们尽其所言,互相启发,尽可能地提出各种各样感兴趣的问题;教学中要培养孩子们的问题意识,让他们有机会对生活、对自然进行观察、感悟、体验；要保持孩子们的探究欲望,维持他们好奇的天性；要积极鼓励他们做个有心人,经常记录和积累各种问题,学会思考和提问;因为学生的生活阅历少,经验不丰富,思考欠周全和深入,难免有些问题太大,不便于研究；有些问题没有研究价值等,我们要研究教师怎样指导学生提出并选择合适的探究问题;五、研究方法1、文献研究法;充分利用现有的文献资料,理论着作等作为本课题研究的理论支持;从多角度开展对情报资料的比较研究,把握国内研究动态,借鉴已有的研究成果和经验,找到新的增长点,为课题研究提供理论框架和方法论;2、案例研究法;根据科学探究的环节,选择课例,优化探究活动的设计,寻找环节教学规律,通过研究,修正和完善原有的理论假设,为本课题研究提供多种操作样式;3、行动研究法;教师和专家共同合作,将行动和研究结合起来筛选和研究来自实际的迫切需要解决的实际问题,提高教育科研应用价值;采用课堂观摩、专家指导、案例分析等手段积极探索“探究”实践活动的有效途径;通过学生的主体活动,再加专题研究,科技活动,竞赛等学习活动,增强学生的探究能力;在策略上争取专家指导,由全体科学教师共同参与,发挥群体合力,协力攻关,并讲究实效;六、研究的步骤1、准备阶段本阶段的主要任务：拟定课题方案,确定课题组成员；学习有关理论,抓好技能培训；讨论课题开展的一些具体工作；召开课题讨论会,邀请专家作理论指导;2、实施阶段a、根据研究方案,启动课题研究,并制定阶段性研究计划;b、开展“问题的提出”策略研究的探讨活动;c、开展“制定计划”策略研究的探讨活动;d、开展“观察、实验与制作的方法研究”策略研究的探讨活动;e、根据研讨,在教学中具体实施并反思;f、及时收集研究信息,注意调控,不断完善操作过程;g、定期召开研讨会,总结交流经验;h、写好阶段性研究报告;七、研究的成果形式1、研究报告;2、教师论文集;3、录像课;4、科学探究案例集和优秀教学设计集;5、学生科学小论文集观察日记,小发明、小制作,小实验,奇思妙想等和科技作品展;二0一三年九月。
研究性学习设计方案
研究性学习设计方案1. 引言研究性学习是一种基于学生主导的学习方法，通过让学生主动提出问题、寻找答案并进行实践，培养学生的探究精神和创新能力。
在现代教育中，研究性学习被广泛应用于培养学生的科学思维和研究能力。
本文将介绍一个研究性学习设计方案，旨在帮助教师设计有效的研究性学习教学活动，促进学生的深度学习。
2. 设计目标本设计方案的主要目标是帮助学生培养以下能力和素养：•提出问题和解决问题的能力：培养学生的主动探索和解决问题的能力，培养学生的批判性思维和创新能力。
•独立学习和合作学习的能力：培养学生独立学习和合作学习的能力，鼓励学生通过交流、合作和分享来提高学习效果。
•科学实践和研究方法的了解：通过设计科学实验和研究活动，帮助学生了解科学实践和研究方法，培养学生的实验设计和数据分析能力。
3. 设计步骤本设计方案主要分为以下几个步骤：3.1 确定研究主题首先，教师需要根据课程内容和学生的兴趣确定一个适合的研究主题。
可以选择与课程内容相关的话题，或者让学生根据自己的兴趣选择研究主题。
3.2 提出问题学生需要在研究主题的基础上提出一个具体的研究问题。
这个问题可以是一个开放性问题，需要学生自行思考和探索。
教师可以提供指导和引导，帮助学生提出有挑战性和深度的问题。
3.3 设计研究方案学生需要根据研究问题设计一个合适的研究方案。
这个方案包括实验设计、数据采集和分析等内容，学生需要在教师的指导下独立完成。
3.4 实施研究活动学生根据设计的研究方案进行实验和研究活动，并记录实验过程和数据。
教师可以提供必要的支持和指导，帮助学生解决实际问题和困难。
3.5 分享和总结研究成果学生需要将研究成果进行分享和总结，可以通过口头报告、写作、展示等形式展示研究成果。
教师可以组织学生之间的互评和评价，帮助学生提高研究能力。
4. 教学策略和方法在研究性学习设计中，教师需要采用一些特定的教学策略和方法来促进学生的学习和发展：•以问题为导向：教师需要以问题为导向，引导学生思考和探索，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
研究性课程设计与实验
一、设计题目：可程控开关电容滤波器设计
相关课程知识：
1、通信电子电路，开关靠时钟控制，品质因数的定义，时钟 Q=100，开关电容电路
2、模拟电子技术[设计电源电路]、数字电子技术[提供时钟信号]、计算机接口[RS232]
3、单片机电路设计
4、程序开发环境
5、Keil上C语言编程
6、Protel画出原理图、PCB图
7、MAX261数据手册、理解、计算
二、课设目的
设计一个开关电容滤波器
1、原理分析、计算Q、振荡频率
2、单片机滤波设计89C2051[内部带flash]
3、输入放大器1mV-10mV输出[100mV-1V]
4、RS232接口设计
三、使用元件
DC-DC电压控制器：MAX1626
开关电容滤波器：MAX261
振荡电路：7555[提供脉冲]
单片机：89C2051
看门狗：X25045
输入放大器：LM32、op07、LV245
接口：MAX232
四、要求
1、滤波器电路设计[阅读说明书：写入Q值、中心频率、并解释为什么；参数计算：巴
特沃思]；振荡器 Protel原理图
2、单片机电路：89C2051、晶振、看门狗电路
3、C语言编程：MAX261、X25045初始化、MAX232C[可不写]、
五、报告内容
（一）设计思想：本系统通过RS232接口，由PC机串口与单片机AT89C2051通
信，给出滤波器的各项参数，如品质因数Q值、中心频率0f等，然后由MCU就
PC给出的参数写入开关电容滤波器得到所需的滤波器
1. 设计原理图
2
2. 电路原理图 (用Protel绘制)
3. 印制电路板图设计 (用Protel绘制)
(二) 各部分功能分解
1. 电源设计：
方案：将9V-12V的直流电输入MAX1626实现5V直流输出供电。极性反转式DC/DC
电源变压器ICL7660将MAX1626输入的5V电压变换成-5Ｖ的电压。
2. 滤波器的设计（MAX261）
MAX261简介：
在信号采集系统中，常需要对某种干扰进行压制，从而提高整个系统的信噪比，当干扰
信号频率并不固定时，可采用自适应方法控制陷波频率，从而达到最佳滤波效果。
MAX261是美国MAXIM公司推出的CMOS双二阶通用开关电容有源滤波器，可以采用
微处理器控制其精确滤波器函数，无需外围元件即可构成多种带通、低通、高通、带阻、
全通滤波器，其内部含有两个二阶滤波单元，每个单元中心频率、Q值、滤波器工作模
式均可由程序设置，具有外围元件少、能处理较宽的频带(与工作频率、输入时钟频率和
工作模式有关，最大工作频率范围从
0.4Hz至57kHz)、以及可编程控制等优
点。与数字滤波器相比，具有处理速度
快、整体结构简单，因此它被广泛应用
于数字信号处理、自适应滤波、信号分
析和锁相环等领域中。
3.MAX7555定时器部分
555定时器负责提供MAX261芯片的
90KHz时钟，电路图如右图，调节电位
器RX1使频率更加稳定，其中RST为复
位端，连接单片机，用来使单片机控制555定时器的工作与否，进而控制滤波器的工作
与否，OUT为始终输出，连接MAX261，为其提供90KHz的时钟频率，保证其正常工作。
input
output
Watch-dog X25045 单片机
AT89c2051
MAX232 PC机
滤波器
MAX261
3
4. 输入放大部分（OP07）:输入放大部分使用OP07放大器，采用反相放大100倍，1mv
的输入待滤波信号变换为100mv的滤波器输入信号，满足滤波器输入要求，电路图如下
5.单片机89C2051的设计：
6.看门狗X25045的设计:
7．DB-9型连接器：
1:DCD,数据载体检出；
2:RxD，接收数据；
3:TxD，发送数据；
4:DTR，数据终端就绪；
5:GND，模拟地；
6:DSR，数传机就绪；
7:RTS，请求发送；
8:CTS，清除发送；
9:RI，振铃指示器；
4
（三）总体电路设计思想：
首先是电源部分的设计，本设计使用MAX1626产生5V的电压供电。当2管脚/3/5为高的时
候，输出5V,所以该引脚置高。3管脚SHDN有源高停引脚为高的时候芯片不工作，所以在正
常工作的时候接地。另外，ICL7660实现电源极性变反功能，从而将MAX1626输入的+5V变
成-5V输出到MAX261的V-。
其次是MAX261电容滤波器的设计，输入放大部分使用OP07放大器，采用反相放大100倍，
1-10mv的输入待滤波信号变换为100mv-1V的滤波器输入信号，满足滤波器输入要求，采用
同相放大，由模电知识可知，放大倍数为（R3+R2）/R2。所以R3=99K,R2=1K。信号由INA
输入，由BPA输出，实现二阶带通的功能。其时钟输入由定时器7555提供。本设计中，7555
连接成多谐振荡器，其参数设计准则会在下面的讨论中叙述，在此不再赘述。需要注意的是，
/WR连接着AT89C205的P3.7，在/WR的下降沿经逻辑接口给滤波器A、B中的fclk/f0、Q
及工作模式控制字分别赋予不同的值，从而实现各种功能的滤波。
然后是单片机AT89C2051部分电路的设计，其P1.0连接7555定时器的/RESET,控制7555
定时器的工作与否，进而控制滤波器的工作与否。当/RESET为高的时候定时器正常工作。
P1.2-P1.7分别连接MAX261的D1D0A3A2A1A0，通过这些端口单片机实现向MAX261写参数。
对于XTAL1和XTAL2引脚，使用外部振荡器的时候，外部振荡信号应直接加到XTAL1上，而
XTAL2悬空。在使用内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振频率为12MHZ,则时
钟频率就为6MHZ。晶振频率可以在1-24MHZ内选取。电容取30PF左右。在本设计中，使用
的是内部方式。
对于单片机与看门狗的连接，单片机的RST与看门狗的/RESET/RESET相连接，看门狗的SI
连接P1.1，SCK 连接P3.4，SO连接P3.3，/CS连接P3.5。其中SO是串行输出口，单片机
可以通过该口看门狗状态寄存器等的信息。其他管脚之间的连接以及该遵循的规定将会在下
面参数设计部分详细说明，此不赘述。需要注意的是在往看门狗写数据的时候，看门狗的/WP
要保持高电平。
最后就是MAX232部分的电路设计了。DB-9型连接器与AT89C2051之间的通信就是通
过MAX232来实现的。本设计就是通过RS232接口，由PC机串口与单片机AT89C2051
通信，给出滤波器的各项参数，如品质因数Q值、中心频率0f等，然后由MCU就PC
给出的参数写入开关电容滤波器得到所需的滤波器。对于DB9,采用零MODEM方式的
标准信号连接。1,9不连；6脚DSR与4脚DTR相连；8脚CTS与7脚RTS相连；2
脚RxD输入；3脚TxD输出。AT89C2051单片机的P3.1输出到MAX232的11脚T1IN,
然后MAX232的14脚T1OUT输出到DB9的2脚RXD; DB9的3脚TXD输出到MAX232
的13脚R1IN, 然后MAX232的12脚R1OUT输出到AT89C2051单片机的P3.0。这样，
DB-9型连接器与AT89C2051之间的通信通过MAX232就实现了。