指导学生研究性学习课题研究的实例.ppt

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1、指导学生研究性学习课题研究的实例指导学生研究性学习课题研究的实例实例一实例一实验法为主的课题研究实验法为主的课题研究小鼠疼痛感觉的日节律小鼠疼痛感觉的日节律波动规律及其影响因素波动规律及其影响因素课题研究过程框架图学生感兴趣的问题学生感兴趣的问题疼痛的日节律疼痛的日节律转变转变 （选题论证报告选题论证报告）有研究价值的课题有研究价值的课题小鼠疼痛感觉的日节律波动规律及其小鼠疼痛感觉的日节律波动规律及其影响因素影响因素制定制定研究方案研究方案 实施并补充实施并补充研究方案研究方案分析分析数据、数据、得出得出结论、结论、写成写成论文论文课题小结课题小结 （一）、选题说明：（一）、选题说明：小鼠疼痛

2、感觉的日节律波动规律及小鼠疼痛感觉的日节律波动规律及其影响因素其影响因素课题的生成过程：课题的生成过程：1.学学生生康康博博别别扭扭的的书书写写方方式式引引起起我我对对他他手手腕腕的的关关注注，他他告告诉诉我我他他小小时时候候曾曾经经遭遭受受到到严严重重的的意意外外伤伤害害的的经经历历,过过去去惨惨烈烈的的疼疼痛痛感感觉觉多多年年以以后后他他仍仍记忆犹新。记忆犹新。2.在在师师生生对对话话中中他他意意识识到到一一天天中中疼疼痛痛感觉的强度似乎有规律。感觉的强度似乎有规律。v兴趣所致，他查阅了一些文献资料，了解到兴趣所致，他查阅了一些文献资料，了解到疼痛的确与日节律有关。疼痛的确与日节律有关。疼

3、痛是一种机制非常复杂的神经活动，也是疼痛是一种机制非常复杂的神经活动，也是一组复杂的生理、病理和心理改变的临床表现一组复杂的生理、病理和心理改变的临床表现在中国，每年因疼痛就诊的病人占到门诊就在中国，每年因疼痛就诊的病人占到门诊就诊总量的诊总量的20%-45%（2005）v充分利用中关村地区的社会资源，经多方联充分利用中关村地区的社会资源，经多方联系、预约后，与康博一起请教了国内在节律系、预约后，与康博一起请教了国内在节律研究领域的专家，解决了实验材料和用具等研究领域的专家，解决了实验材料和用具等问题。问题。v指导康博用指导康博用“滚雪球法滚雪球法”查文献，写出查文献，写出“选选题论证报告题论

4、证报告”，确定了此研究课题。，确定了此研究课题。“选题论证报告选题论证报告”格式格式v姓名姓名v课题名称：课题名称：v研究目的：研究目的：v研究意义：研究意义：v研究的主要内容：研究的主要内容：v他人研究的现状：他人研究的现状：v预期成果：预期成果：v完成课题的条件及分析：完成课题的条件及分析：选题论证报告选题论证报告1、课题名称、课题名称：小鼠疼痛感觉的日节：小鼠疼痛感觉的日节律波动规律及其影响因素律波动规律及其影响因素2、研究目的、研究目的：通过：通过机械痛阈机械痛阈与与热痛热痛阈阈的测量，了解小鼠疼痛感觉随昼的测量，了解小鼠疼痛感觉随昼夜时间波动的规律及其影响因素。夜时间波动的规律及其影

5、响因素。3、研究意义：、研究意义：了解动物感觉活动的一般规律以及疼痛了解动物感觉活动的一般规律以及疼痛现象的一般生理特征。现象的一般生理特征。根据疼痛感觉的日变化节律和影响因素根据疼痛感觉的日变化节律和影响因素,提出救治提出救治“痛症痛症”的科学依据。的科学依据。亲身参与科研实践，体验动物实验的乐亲身参与科研实践，体验动物实验的乐趣；在实践过程中学会科学研究的基本方法，趣；在实践过程中学会科学研究的基本方法，提高科学素养。提高科学素养。4、研究的主要内容：、研究的主要内容：（1）.测定日夜节律变化条件下小鼠的热刺激和机械刺激痛阈值。（2）.测定全黑暗条件下小鼠的热刺激和机械刺激痛阈值。在最初设

6、计研究内容时，学生仅仅考虑疼痛和光在最初设计研究内容时，学生仅仅考虑疼痛和光照条件之间的关系，所以实验照条件之间的关系，所以实验只设计了在日夜节只设计了在日夜节律变化条件（律变化条件（12小时光照小时光照/12小时黑暗）下进行小时黑暗）下进行机械痛阈值和热痛阈值的测定。机械痛阈值和热痛阈值的测定。老师马上让他大老师马上让他大量阅读有关生物节律方面的文献资料，使他知道量阅读有关生物节律方面的文献资料，使他知道生物都有生物都有内在的内在的节律调控因子以及节律调控因子以及外源性外源性的矫正的矫正因子（如光照）之分，所以，在疼痛的节律研究因子（如光照）之分，所以，在疼痛的节律研究上必须考虑到疼痛接受的

7、究竟是诸如光照条件等上必须考虑到疼痛接受的究竟是诸如光照条件等外源因子的影响，还是接受内源性节律调控因子外源因子的影响，还是接受内源性节律调控因子的调控。最后，他的调控。最后，他增加设计了全黑暗实验条件下增加设计了全黑暗实验条件下机械痛阈值和热痛阈值的测定。这样的机械痛阈值和热痛阈值的测定。这样的对比实验对比实验就可以充分反映出在小鼠的疼痛行为上，外源因就可以充分反映出在小鼠的疼痛行为上，外源因子光照条件和内源性节律调控因子所起到的子光照条件和内源性节律调控因子所起到的不同不同作用。作用。5、他人研究的现状：、他人研究的现状：关于人类不同疾病疼痛发作的关于人类不同疾病疼痛发作的24小时节小时节

8、律波动等已有研究资料。由于患者是唯一能律波动等已有研究资料。由于患者是唯一能描述疼痛程度的人，在临床上又没有可以测描述疼痛程度的人，在临床上又没有可以测度的指标。因此，找到一个理想的研究模型度的指标。因此，找到一个理想的研究模型是非常困难的。小鼠模型可以为我们提供研是非常困难的。小鼠模型可以为我们提供研究的方便，它们对疼痛的感觉可以从行为上究的方便，它们对疼痛的感觉可以从行为上反映出来。但是，反映出来。但是，基于小鼠疼痛行为的日节基于小鼠疼痛行为的日节律变化和影响因素，未见报道律变化和影响因素，未见报道。6、预期成果、预期成果：不同疼痛类型在24小时的波动变化；通过实验数据分析，得出不同类型疼

9、痛在24小时昼夜节律中的最大波动范围，为药物镇痛治疗和临床护理提供试验依据。7、完成课题的条件及分析：、完成课题的条件及分析：根据掌握的资料，在黑暗情况下测定小鼠痛阈值需要夜视仪夜视仪，因购买费用昂贵，所以由校方与行为遗传学中心协商，学生可以借用。实验流程如下：实验流程如下：（1）、机械痛阈值的测定：固定小鼠给予刺激开始记录出现甩尾动作时，取消刺激本笔记录阈值（产生痛反应所需的时间）（2）、热痛阈值的测定：提起小鼠放进热板仪踩下踏板，开始记录出现舔后足动作时，再次踩下踏板，并且取消刺激本笔记录阈值（产生痛反应所需的时间）（二）、制定研究方案（二）、制定研究方案开题之前还要查阅文献，写开题之前还

10、要查阅文献，写出出“研究方案研究方案”，以保证研究过，以保证研究过程能有条不紊地进行下去。程能有条不紊地进行下去。（开题报告就是（开题报告就是“选题论证报选题论证报告告”+“研究方案研究方案”）研研 究究 方方 案案姓名姓名课题名称课题名称:问题的提出和设想问题的提出和设想:研究对象的说明研究对象的说明:研究的具体方法研究的具体方法:研究的过程研究的过程(步骤和时间安排步骤和时间安排):研究条件的准备研究条件的准备:人员分工（集体项目）人员分工（集体项目）:必要的制度（集体项目）必要的制度（集体项目）：制定研究方案过程中教师的指导制定研究方案过程中教师的指导v文献的使用文献的使用版权意识的培养

11、版权意识的培养在每篇阅读过的文献后面注明可参考其在每篇阅读过的文献后面注明可参考其中哪方面的内容（研究方法、研究成果、相中哪方面的内容（研究方法、研究成果、相关知识、研究思路等）用于自己的研究，如关知识、研究思路等）用于自己的研究，如参考热痛的测定方法、参考疼痛日节律以及参考热痛的测定方法、参考疼痛日节律以及药物止痛综述、参考光周期的设定方法、参药物止痛综述、参考光周期的设定方法、参考疼痛的研究进展等等。考疼痛的研究进展等等。用了哪篇文献中的内容，在论文最后的用了哪篇文献中的内容，在论文最后的“参考文献参考文献”中须列出来。中须列出来。（三）实施研究方案（三）实施研究方案1、调节调节“小鼠人工

12、作息小鼠人工作息时间时间”小鼠节律行为模型建立小鼠节律行为模型建立v通过小时光照与小时黑暗的通过小时光照与小时黑暗的调节，使所有实验小鼠的作息时间完调节，使所有实验小鼠的作息时间完全一致。全一致。v小鼠作息规律的监测采用转轮箱进行小鼠作息规律的监测采用转轮箱进行记录。特别是小鼠的活动性可用小鼠记录。特别是小鼠的活动性可用小鼠一定时间内在转轮上转动转轮的次数一定时间内在转轮上转动转轮的次数加以记录。加以记录。小鼠转轮实验装置图v通过人工光线诱导小鼠产通过人工光线诱导小鼠产生整齐的活动生整齐的活动-睡眠日节睡眠日节律。律。v小鼠经人工光照和黑暗诱小鼠经人工光照和黑暗诱导后，活动期时间为导后，活动期

13、时间为ZT12ZT12（1818：0000）至）至ZT0ZT0（6 6：00)00)，睡眠静息期时间，睡眠静息期时间为为ZT0ZT0（6 6：0000）至）至ZT12ZT12（1818：0000）。小鼠日节律表现小鼠日节律表现正常光照周期条件下小鼠的日节律表现正常光照周期条件下小鼠的日节律表现研究结果研究结果v转轮实验结果显示，小鼠的活动特点是在转轮实验结果显示，小鼠的活动特点是在黑暗条件下，活动性加强，表现为转笼次黑暗条件下，活动性加强，表现为转笼次数增加。光照条件下，活动性减弱，转笼数增加。光照条件下，活动性减弱，转笼次数明显减少。次数明显减少。这与小鼠这一类夜行这与小鼠这一类夜行性动物的

14、昼夜活动规律性动物的昼夜活动规律完全相符。完全相符。全黑暗条件下小鼠的日节律表现全黑暗条件下小鼠的日节律表现v采用持续全黑环境驯养小采用持续全黑环境驯养小鼠鼠9 9天，根据转轮实验数天，根据转轮实验数据（如图所示）得到小鼠据（如图所示）得到小鼠光照剥夺条件下活动光照剥夺条件下活动-睡睡眠节律图。眠节律图。v小鼠每日活动起始时间出小鼠每日活动起始时间出现稳定漂移。现稳定漂移。v经本次实验处理的大多数经本次实验处理的大多数小鼠的昼夜节律集中在小鼠的昼夜节律集中在2323小时小时4040分钟左右。分钟左右。研究结果研究结果v2、测定机械痛阈值、测定机械痛阈值和热痛阈值和热痛阈值热板实验热板实验-热刺

15、激热刺激vYLSYLS6B6B智能热板仪智能热板仪v温度设定：温度设定：552552v采样时间点采样时间点 v热痛阈的指标的设定热痛阈的指标的设定热热板板实实验验夹尾实验夹尾实验-机械刺激机械刺激v采用采用HaffnerHaffners s夹夹尾实验尾实验v尾夹咬合力为尾夹咬合力为400g 400g v机械痛阈的指标的机械痛阈的指标的设定设定v调节好调节好“小鼠人工作息时间小鼠人工作息时间”后，连续两天，每天按六个后，连续两天，每天按六个时间点做机械痛阈值和热痛阈时间点做机械痛阈值和热痛阈值的测定。为保证时间点的准值的测定。为保证时间点的准确性，老师陪同学生熬了确性，老师陪同学生熬了48小小时

16、（开始他是兴奋得睡不着，时（开始他是兴奋得睡不着，后来是叫不醒）。后来是叫不醒）。v最初实验的失败最初实验的失败：小鼠是一种十分敏感的小型哺乳动物，小鼠是一种十分敏感的小型哺乳动物，它们很容易受到周围环境的干扰，并且在处它们很容易受到周围环境的干扰，并且在处于新环境的条件下，总会有一段时间处于活于新环境的条件下，总会有一段时间处于活跃状态。经过一段时间的适应后，小鼠才会跃状态。经过一段时间的适应后，小鼠才会平静下来，此时进行实验得到的数据才是稳平静下来，此时进行实验得到的数据才是稳定可靠的。定可靠的。由于开始实验的时候，师生没有严格控由于开始实验的时候，师生没有严格控制小鼠的实验前适应，所以取

17、得的数据很不制小鼠的实验前适应，所以取得的数据很不稳定。直到分析数据时，我们才认识到这一稳定。直到分析数据时，我们才认识到这一点。点。后来，又用了二个月时间重新补做了所有后来，又用了二个月时间重新补做了所有的实验！的实验！前面两种疼痛刺激均可认为是前面两种疼痛刺激均可认为是瞬时瞬时疼痛疼痛刺激刺激在实施原研究方案期间，又发现在实施原研究方案期间，又发现了一篇文献上介绍的了一篇文献上介绍的“小鼠隐神经小鼠隐神经慢性压迫手术模型慢性压迫手术模型”，可以用在本，可以用在本研究中观察研究中观察慢性疼痛慢性疼痛对小鼠正常节对小鼠正常节律的影响。律的影响。科学研究是无止境的！科学研究是无止境的！3、隐神经

18、慢性压迫手术模型、隐神经慢性压迫手术模型 目的：探目的：探索慢性疼索慢性疼痛对动物痛对动物节律行为节律行为干扰的规干扰的规律律手术结扎部位寻找隐神经结扎隐神经设计实验时，学生只将小鼠分为手术组设计实验时，学生只将小鼠分为手术组和正常组，老师提示他还应该加一组假手术和正常组，老师提示他还应该加一组假手术组（切开皮肤后，不结扎隐神经，直接缝合组（切开皮肤后，不结扎隐神经，直接缝合好），以好），以排除手术对实验结果的干扰排除手术对实验结果的干扰。原本我们加入该实验内容是希望获得更原本我们加入该实验内容是希望获得更“多种疼痛有日节律的实证多种疼痛有日节律的实证”，事实上这个，事实上这个研究内容获得的结

19、论，后经中科院文献情报研究内容获得的结论，后经中科院文献情报中心查新，是中心查新，是创新结论创新结论未见报道未见报道！在隐神经结扎手术的操作在隐神经结扎手术的操作过程中，由于过程中，由于学生从没有做过动物解剖实验，开始一直学生从没有做过动物解剖实验，开始一直不不能很好地剥离隐神经和周围的血管能很好地剥离隐神经和周围的血管，使得手，使得手术失败，实验几乎停滞不前。术失败，实验几乎停滞不前。老师给他讲解大量的神经解剖学知识，老师给他讲解大量的神经解剖学知识，以及文献中提到的隐神经的知识；让他反复以及文献中提到的隐神经的知识；让他反复看小鼠解剖图谱看小鼠解剖图谱，学习神经的定位和走行以，学习神经的定

20、位和走行以及与其它神经之间的关系方面的及与其它神经之间的关系方面的知识知识。让他让他继续解剖继续解剖了一些小鼠，充分暴露隐了一些小鼠，充分暴露隐神经以及左右侧腰丛神经进行观察，取得了神经以及左右侧腰丛神经进行观察，取得了一手的认识。经过一手的认识。经过不断练习不断练习，终于很好地，终于很好地解解决了手术操作的问题决了手术操作的问题。4、吗啡镇痛作用测定、吗啡镇痛作用测定-镇痛条件下的日节律规律镇痛条件下的日节律规律v按照时间点对小鼠分组，每组个体数量按照时间点对小鼠分组，每组个体数量5-9只。采只。采用热板实验进行。温度设定：用热板实验进行。温度设定：552。v按照采样时间点，每组小鼠腹腔给药

21、（吗啡使用按照采样时间点，每组小鼠腹腔给药（吗啡使用剂量：剂量：10mg/kg体重），给药后体重），给药后15、30、60分分钟分别测定小鼠钟分别测定小鼠24小时内，小时内，12小时光照和全黑暗小时光照和全黑暗条件下的疼痛阈值。条件下的疼痛阈值。5、分析数据、得出结论、分析数据、得出结论v指导学生把实验获得的指导学生把实验获得的数据数据描点作图描点作图、分析结、分析结果，讨论后，得出结论。果，讨论后，得出结论。全黑暗条件：全黑暗条件：峰值时间点为Ct4与Ct20 正常光照周期：正常光照周期：峰值时间点为Zt0与Zt12热痛阈节律热痛阈节律图3：正常光照周期与全黑暗条件下小鼠热痛阈的节律变化比较

22、。A 为全黑暗条件下热痛阈日节律表现；B 为12小时光照/12小时黑暗条件下热痛阈日节律表现热痛阈（秒）T0T4T8T12T16T20T24正常光照周期与全黑暗条件下正常光照周期与全黑暗条件下小鼠热痛阈的节律变化出现了小鼠热痛阈的节律变化出现了比较明显的差异。比较明显的差异。全黑暗条件下小鼠在各个时间全黑暗条件下小鼠在各个时间点上的热痛阈都明显高于正常点上的热痛阈都明显高于正常光照周期条件下小鼠热痛阈光照周期条件下小鼠热痛阈 。全黑暗条件下热痛阈节律周期全黑暗条件下热痛阈节律周期的波动相位比起正常光照周期的波动相位比起正常光照周期条件下的相位整体后移。条件下的相位整体后移。2424小时采样点小

23、时采样点研究结果研究结果非活动期活动期AB正常光照周期下：正常光照周期下：峰值时间点为Zt4与Zt8全黑暗条件下：全黑暗条件下：峰值时间点为Ct0与Ct4机械痛阈节律机械痛阈节律机械痛阈（秒）24小时采样点abT0T4T8T12T16T20T24图4：正常光照周期与全黑暗条件下小鼠机械痛阈的节律变化比较。b为12小时光照/12小时黑暗条件下机械痛阈日节律表现；a为光照剥夺条件下机械痛阈日节律表现。正常光照周期与全黑暗条正常光照周期与全黑暗条件下小鼠机械痛阈的节律件下小鼠机械痛阈的节律变化出现了比较明显的差变化出现了比较明显的差异。异。在全黑暗条件下，小鼠机在全黑暗条件下，小鼠机械痛阈的节律变化

24、相位与械痛阈的节律变化相位与正常光照周期正好相反。正常光照周期正好相反。研究结果研究结果非活动期活动期组别组别手术组手术组假手术组假手术组正常组正常组平均值4.44.49.29.210.510.5标准差6.19.79.7 手术组、假手术组和正常组小鼠日活动量比较手术组、假手术组和正常组小鼠日活动量比较 从表中可以看出，手术组的活动从表中可以看出，手术组的活动量仅仅是假手术组和正常组的一量仅仅是假手术组和正常组的一半，说明慢性痛可以明显影响小半，说明慢性痛可以明显影响小鼠的正常活动。鼠的正常活动。研究结果研究结果慢性周围神经性疼痛模型慢性周围神经性疼痛模型正常光照条件下吗啡镇痛效果日节律波动特点

25、正常光照条件下吗啡镇痛效果日节律波动特点图7：12小时光照/12小时黑暗条件下吗啡镇痛效果的日节律变化与基础热痛阈的比较。A为基础热痛阈日节律表现；B为吗啡镇痛日节律表现。在正常光照条件在正常光照条件下，不论是活动下，不论是活动期还是在非活动期还是在非活动期吗啡的镇痛效期吗啡的镇痛效果均明显，特别果均明显，特别是在非活动期，是在非活动期，效果更为明显，效果更为明显，但日节律变化仍但日节律变化仍然存在。然存在。非活动期活动期研究结果研究结果全黑暗条件下吗啡镇痛效果的日节律波动特点全黑暗条件下吗啡镇痛效果的日节律波动特点图8：全黑暗条件下吗啡镇痛效果的日节律变化与基础热痛阈比较。A为基础热痛阈日节

26、律表现；B为吗啡镇痛日节律表现。全黑暗条件全黑暗条件下，吗啡在下，吗啡在小鼠非活动小鼠非活动期镇痛效果期镇痛效果明显，在活明显，在活动期镇痛效动期镇痛效果不明显，果不明显，但日节律变但日节律变化仍然存在。化仍然存在。非活动期活动期研究结果研究结果结结 论论（1）、本本研研究究的的实实验验结结果果初初步步证证明明了了小小鼠鼠在在正正常常的的光光照照条条件件下下和和持持续续黑黑暗暗的的环环境境中中都都存存在在伤伤害害性性刺刺激激引引发发的的疼疼痛痛阈阈值值的的24小小时时节节律律变变化化现现象象。但但是是，光光照照诱诱导导条条件件的的存存在在与与否否，将将会会产产生生不不同同的的痛痛阈阈节节律律相

27、相位位表表现现和和不不同同的的幅幅值值变变化化。进进一一步步的的实实验验研研究究将将会会集集中中在在探探索索产产生生这这种种差差异异的的神神经经生生物物学学基基础础上。上。结结 论论（2）、模拟临床的、模拟临床的慢性病理痛模型慢性病理痛模型可可以发现，慢性病理性疼痛对动物的以发现，慢性病理性疼痛对动物的节律行为节律行为存在明显的干扰存在明显的干扰，这也从，这也从侧面提供了临床慢性病理性疼痛患侧面提供了临床慢性病理性疼痛患者存在的节律行为改变的者存在的节律行为改变的明确证据明确证据。（3）、吗啡的镇痛效果日节律波动）、吗啡的镇痛效果日节律波动的特点也进一步证明，在的特点也进一步证明，在临床镇痛临

28、床镇痛药物的使用药物的使用上我们应该充分注意到上我们应该充分注意到镇痛药物的作用受到体内节律调控镇痛药物的作用受到体内节律调控因素机制的影响，选用因素机制的影响，选用最恰当的药最恰当的药物物在在合适的时间点给与镇痛治疗合适的时间点给与镇痛治疗，的确能够的确能够降低耐药性的出现和预防降低耐药性的出现和预防药物成瘾性药物成瘾性。本研究的意义：本研究的意义：临床疼痛的治疗用药应该充分考虑临床疼痛的治疗用药应该充分考虑到患者的疼痛日节律变化周期的特点，到患者的疼痛日节律变化周期的特点，给予适应个体疼痛节律变化的用药方案，给予适应个体疼痛节律变化的用药方案，针对临床疼痛病例建立符合时间生物学针对临床疼痛

29、病例建立符合时间生物学原则的原则的个性化治疗体系。个性化治疗体系。从而减少临床从而减少临床镇痛药物的滥用，降低镇痛药物成瘾依镇痛药物的滥用，降低镇痛药物成瘾依赖的风险。赖的风险。6、指导写论文、指导写论文康博先按论文基本格康博先按论文基本格式写一稿，在老师指导式写一稿，在老师指导下又反复修改了五遍。下又反复修改了五遍。康博携此课题参加全国青少年康博携此课题参加全国青少年科技创新大赛获得一等奖。科技创新大赛获得一等奖。延伸的效果延伸的效果学生的收获和体会学生的收获和体会v1、科学研究目的是造福人类。在科学研究中，科学研究目的是造福人类。在科学研究中，尤其是生物医药研究领域，动物的贡献是巨尤其是生

30、物医药研究领域，动物的贡献是巨大的。不论是基础理论研究还是新型药物筛大的。不论是基础理论研究还是新型药物筛选，所有的科研数据绝大多数来自于动物。选，所有的科研数据绝大多数来自于动物。甚至在一些科学实验研究中，可爱的动物们甚至在一些科学实验研究中，可爱的动物们献出了自己的生命。所以必须献出了自己的生命。所以必须爱护实验动物爱护实验动物，采用严谨、科学的实验技术处理实验动物。采用严谨、科学的实验技术处理实验动物。在本次科学实践过程中，我充分地在本次科学实践过程中，我充分地认识到了认识到了实验动物的价值，实验动物的价值，并且并且学会了如何与它们相学会了如何与它们相处。处。2.最重要的是，我在本次科学

31、实践的过程中，最重要的是，我在本次科学实践的过程中，充分体会了科学研究的系统性、严谨性、客充分体会了科学研究的系统性、严谨性、客观性和趣味性。观性和趣味性。大多数科学研究的起点来源大多数科学研究的起点来源于我们身边的自然现象，本次研究的疼痛的于我们身边的自然现象，本次研究的疼痛的日节律波动现象也不例外。但是，仅仅对自日节律波动现象也不例外。但是，仅仅对自然现象的观察是远远不够的，必须通过严谨、然现象的观察是远远不够的，必须通过严谨、客观、完整的实验设计，在实验室控制的条客观、完整的实验设计，在实验室控制的条件下，对相应的客观事实进行观察，充分挖件下，对相应的客观事实进行观察，充分挖掘实验室事实

32、观察背后隐藏的规律，并且通掘实验室事实观察背后隐藏的规律，并且通过详细、合理的统计分析把它揭示出来，这过详细、合理的统计分析把它揭示出来，这才完成了科学研究的全过程。才完成了科学研究的全过程。v3.我要感谢指导老师对我的悉心帮助和指导，我要感谢指导老师对我的悉心帮助和指导，没有他们的帮助和指导，我将无法体会到科没有他们的帮助和指导，我将无法体会到科学研究的崇高和乐趣。同时，我要感谢我的学研究的崇高和乐趣。同时，我要感谢我的父母，感谢我的学校与所有帮助过我的老师、父母，感谢我的学校与所有帮助过我的老师、朋友。朋友。教师的反思教师的反思v1、课题的选择要依据、课题的选择要依据学生的兴学生的兴趣趣来

33、确定。兴趣是人们力求认识来确定。兴趣是人们力求认识某事物和从事某种活动的意识倾某事物和从事某种活动的意识倾向，也是学生进行研究性课题实向，也是学生进行研究性课题实践能否成功的一个关键。践能否成功的一个关键。v康博在选题阶段看到文献康博在选题阶段看到文献“人类和动物的疼痛行人类和动物的疼痛行为都有明显的日节律特征，一些确诊的疾病所伴为都有明显的日节律特征，一些确诊的疾病所伴随的疼痛反映在昼夜交替的过程中也存在明显的随的疼痛反映在昼夜交替的过程中也存在明显的上升下降的特点上升下降的特点”。受到启发，他先在自己的身。受到启发，他先在自己的身上通过一些简单的实验验证一下上通过一些简单的实验验证一下“感

34、觉是否存在感觉是否存在节律表现的特点节律表现的特点”。他使用不同温度的热水在早。他使用不同温度的热水在早晨八点、晨八点、下午三点和晚上十一点测验他的左手下午三点和晚上十一点测验他的左手对热水的耐受时间阈值。经过两天的重复测验，对热水的耐受时间阈值。经过两天的重复测验，虽然每个时间点的数据不稳定，但是他自己感觉虽然每个时间点的数据不稳定，但是他自己感觉到似乎他对热水的耐受极限有波动的可能。另外，到似乎他对热水的耐受极限有波动的可能。另外，他又用冰水混合物做了一个实验：他测量了双手他又用冰水混合物做了一个实验：他测量了双手在冰水中耐受的极限时间，用运动秒表计时。在在冰水中耐受的极限时间，用运动秒表

35、计时。在这个实验里，似乎也得到了与第一个实验相似的这个实验里，似乎也得到了与第一个实验相似的结论。结论。v这就是这就是在兴趣驱动下的为科学献身精神在兴趣驱动下的为科学献身精神！当然，我绝不鼓励这类用自己做实验的当然，我绝不鼓励这类用自己做实验的“愚昧愚昧”事情。事情。v这个选题的产生充分顾及康博的兴趣爱好，这个选题的产生充分顾及康博的兴趣爱好，课题的实施成为他的自我需要，进行课题研究课题的实施成为他的自我需要，进行课题研究的主动性与责任感油然而生，研究的内驱力与的主动性与责任感油然而生，研究的内驱力与成功的渴望随之而增加，克服困难的意志力也成功的渴望随之而增加，克服困难的意志力也增强了，最终取

36、得了比较理想的研究性学习的增强了，最终取得了比较理想的研究性学习的成果。成果。v所以，教师要所以，教师要让学生让学生根据自己的爱好、特长、根据自己的爱好、特长、未来自我发展的需要、实际的情况来未来自我发展的需要、实际的情况来自主选择自主选择课题。课题。v2、完整地指导学生的研究性学习课、完整地指导学生的研究性学习课题，题，对教师是挑战也是机遇，对教师是挑战也是机遇，虽然虽然很辛苦，要付出很多很多，但我享很辛苦，要付出很多很多，但我享受该过程中的点点滴滴，它使我本受该过程中的点点滴滴，它使我本身的知识库得到充实，研究能力身的知识库得到充实，研究能力（解决问题、分析问题的能力）迅（解决问题、分析问

37、题的能力）迅速提高。我认为这是速提高。我认为这是促进教师专业促进教师专业化发展的有效途径。化发展的有效途径。v3、这是、这是基于文献的指导过程基于文献的指导过程，文献研究贯穿研究性学习的全过文献研究贯穿研究性学习的全过程。程。v首先指导学生从首先指导学生从“他人研究的现状他人研究的现状”入手，入手，通过查文献资料，学习与你感兴趣的问题有通过查文献资料，学习与你感兴趣的问题有关的知识；通过查文献资料，学习解决有关关的知识；通过查文献资料，学习解决有关问题的方法，设计研究方案；通过查文献资问题的方法，设计研究方案；通过查文献资料，了解为解决有关问题已经取得的成果，料，了解为解决有关问题已经取得的成

38、果，再进一步提出问题。再进一步提出问题。v4、在调节、在调节“小鼠人工作息时间小鼠人工作息时间”阶段，阶段，由于我没有带康博亲临鼠房学习喂养小由于我没有带康博亲临鼠房学习喂养小鼠的技术，只是向实验员了解如何喂养、鼠的技术，只是向实验员了解如何喂养、看看调节看看调节“小鼠人工作息时间小鼠人工作息时间”的设备，的设备，对实验动物的特点、习性没有把握住，对实验动物的特点、习性没有把握住，没有严格控制小鼠的实验前适应，导致没有严格控制小鼠的实验前适应，导致取得的数据很不稳定，只好重新做。这取得的数据很不稳定，只好重新做。这给我们上了一堂生动的给我们上了一堂生动的“严谨的科学态严谨的科学态度课度课”，终

39、身难忘！，终身难忘！v5 5、通过指导该课题，我深刻体会到、通过指导该课题，我深刻体会到科科学研究是无止境的学研究是无止境的！v最初的最初的“研究方案研究方案”中只是中只是“通过机械通过机械痛阈与热痛阈的测量，了解小鼠疼痛感痛阈与热痛阈的测量，了解小鼠疼痛感觉随昼夜时间波动的规律及其影响因素觉随昼夜时间波动的规律及其影响因素”。v后来又采用后来又采用“小鼠隐神经慢性压迫手小鼠隐神经慢性压迫手术模型术模型”，观察慢性疼痛对小鼠正常节，观察慢性疼痛对小鼠正常节律的影响。律的影响。v了解了疼痛感觉最强的时间点，在这时给药了解了疼痛感觉最强的时间点，在这时给药镇痛效果就最好吗？于是，又做了镇痛效果就最

40、好吗？于是，又做了“吗啡镇吗啡镇痛作用测定痛作用测定”，进一步研究镇痛药物的给药，进一步研究镇痛药物的给药时间与节律的关系。这次只做了时间与节律的关系。这次只做了“吗啡镇痛吗啡镇痛效果的日节律变化与基础热痛阈的变化的研效果的日节律变化与基础热痛阈的变化的研究究”，就给药问题还可以继续提出问题：，就给药问题还可以继续提出问题：“吗啡镇痛效果的日节律变化与基础机械痛阈吗啡镇痛效果的日节律变化与基础机械痛阈的变化的研究的变化的研究”、“影响吗啡镇痛效果日节影响吗啡镇痛效果日节律变化的因素？律变化的因素？”等等等等。等等等等。v这也启发我指导学生如何进一步提出研究的这也启发我指导学生如何进一步提出研究

41、的问题。问题。实例二实例二调查法为主的课题研究调查法为主的课题研究指导学生选题的四步骤v1、强调研究性学习的定义：学生从自然、社、强调研究性学习的定义：学生从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。决问题的学习活动。v2、告诉学生：选题就是从你周围选择一个自、告诉学生：选题就是从你周围选择一个自己感兴趣的问题，并把它变成有研究价值的己感兴趣的问题，并把它变成有研究价值的课题！课题！v3、发散思维练习：创设问题情境，学生在笔、发散思维练习：创设问题情境，学生在

42、笔记本上写出尽可能多的问题后，讨论。记本上写出尽可能多的问题后，讨论。v4、把一个自己感兴趣的问题转变成一个有研、把一个自己感兴趣的问题转变成一个有研究价值的课题（写选题论证报告）。究价值的课题（写选题论证报告）。城市交通主题1 1、道路划线和交通信号灯对交叉路口、道路划线和交通信号灯对交叉路口车流量车流量的的影响影响2 2、调查限行制度对北京市民的影响、调查限行制度对北京市民的影响 3 3、“禁早令禁早令”对中关村中学学生生活产生的效对中关村中学学生生活产生的效果及影响果及影响（一）、选题说明（一）、选题说明观察、分析堵车的原因（车辆多、行人问观察、分析堵车的原因（车辆多、行人问题、驾驶者素

43、质、交通管理的科学性）题、驾驶者素质、交通管理的科学性）课题：道路划线和交通信号对交叉路课题：道路划线和交通信号对交叉路口车流量的影响口车流量的影响选选题题论论证证报报告告v研究目的：找出道路规划和交通信号对车流研究目的：找出道路规划和交通信号对车流量的影响量的影响,提出建议。提出建议。v研究意义：研究意义：把研究成果向交通管理部门提交，把研究成果向交通管理部门提交，实施实施后可有效缓解具体拥堵路段的交通状况，后可有效缓解具体拥堵路段的交通状况，为首都交通建设贡献力量。为首都交通建设贡献力量。v研究的主要内容：在实地考察过牡丹园西，研究的主要内容：在实地考察过牡丹园西，黄庄，联想桥等拥挤路段后

44、黄庄，联想桥等拥挤路段后挑出一个挑出一个影响较影响较为严重的路口作为研究对象进行考察，并通为严重的路口作为研究对象进行考察，并通过收集相关数据，采访以及分析地理情况等过收集相关数据，采访以及分析地理情况等方法得出结论。方法得出结论。v他人研究成果：目前已有人对交叉口发生的他人研究成果：目前已有人对交叉口发生的事故特性进行过研究，但并没有对红绿灯时事故特性进行过研究，但并没有对红绿灯时间长短对车流量的影响进行分析。间长短对车流量的影响进行分析。v预期成果：找出道路规划和交通信号对交叉预期成果：找出道路规划和交通信号对交叉路口的具体影响，并向有关部门提出相应的路口的具体影响，并向有关部门提出相应的

45、建议。建议。v完成课题的条件及分析：采用实地考察法，完成课题的条件及分析：采用实地考察法，通过分析实地考察后得到的数据（高峰时段通过分析实地考察后得到的数据（高峰时段具体方向交叉路口车流量以及红绿灯的时间具体方向交叉路口车流量以及红绿灯的时间长短），对交叉路口附近的交通协管员的采长短），对交叉路口附近的交通协管员的采访和交叉路口周围的地理环境进行分析，得访和交叉路口周围的地理环境进行分析，得出结论。出结论。确定选题后，对于如何研究，学生并没确定选题后，对于如何研究，学生并没有深入的、细节性的方案。于是老师让她们有深入的、细节性的方案。于是老师让她们做一次试调查。做一次试调查。亲身体验后亲身体验

46、后，她们发现，在交通高峰时期时，她们发现，在交通高峰时期时，仅靠她们两个人，同时记录红绿灯时间、每仅靠她们两个人，同时记录红绿灯时间、每个方向车道的车流量，工作量太大，稍有一个方向车道的车流量，工作量太大，稍有一点失误就会影响数据的准确性。点失误就会影响数据的准确性。教师建议教师建议：用摄像机记录交通路段的车流量情：用摄像机记录交通路段的车流量情况，分析录像获得数据。这样既保证了数据况，分析录像获得数据。这样既保证了数据的准确性，还能作为调查的证据，方便今后的准确性，还能作为调查的证据，方便今后的查找。的查找。（二）制定研究方案（二）制定研究方案v问题的提出和设想：北京有些道路很拥堵，猜想是否

47、能问题的提出和设想：北京有些道路很拥堵，猜想是否能通过调查解决一些由于人为因素而造成的拥堵现象。通过调查解决一些由于人为因素而造成的拥堵现象。v研究对象的说明：从牡丹园十字路口、苏州桥，北太平研究对象的说明：从牡丹园十字路口、苏州桥，北太平庄、海龙，和平西桥这几个路段中选一个最具代表性的庄、海龙，和平西桥这几个路段中选一个最具代表性的路口进行研究。路口进行研究。v研究的具体方法：在上学期间先对已选好的路口进行实研究的具体方法：在上学期间先对已选好的路口进行实地考察，地考察，录下录下当时的交通情况，以便进行统计和分析。当时的交通情况，以便进行统计和分析。用表格统计交通流量、各个方位信号灯时间长短

48、并分析用表格统计交通流量、各个方位信号灯时间长短并分析信号灯时间长短。整理后，用柱形图表示各个方位和交信号灯时间长短。整理后，用柱形图表示各个方位和交通流量的关系，并和信号灯时间长短和线路安排进行综通流量的关系，并和信号灯时间长短和线路安排进行综合分析看是否合理。如有合分析看是否合理。如有交通协管员交通协管员，可访问一下他们，可访问一下他们对于交通流量与什么因素有关及其原因。还可以观察一对于交通流量与什么因素有关及其原因。还可以观察一下周围的公交车站和周遍环境对其影响。在寒假期间主下周围的公交车站和周遍环境对其影响。在寒假期间主要研究和平西桥。要研究和平西桥。研究的过程，步骤和时间安排：研究的

49、过程，步骤和时间安排：v11.24：去海龙进行考察记录相关数据，并摄像，：去海龙进行考察记录相关数据，并摄像，以作参考。以作参考。v11.2511.30：去苏州桥路口进行考察记录相关数：去苏州桥路口进行考察记录相关数据，并摄像，以作参考据，并摄像，以作参考v12.0112.07：牡丹园西路口进行考察记录相关数：牡丹园西路口进行考察记录相关数据，并摄像，以作参考。据，并摄像，以作参考。v12.0812.15：北太平庄桥下路口进行考察记录相：北太平庄桥下路口进行考察记录相关数据，并摄像，以作参考。关数据，并摄像，以作参考。v12.1612.23：和平西桥进行考察记录相关数据，：和平西桥进行考察记录

50、相关数据，并摄像，以作参考。并摄像，以作参考。v12.2412.30：比较五个地方数据并选出最具代表：比较五个地方数据并选出最具代表性的路口作为寒假前研究的对象。对已选定路口进性的路口作为寒假前研究的对象。对已选定路口进行细致的地理位置，周边环境的调查，并记录，进行细致的地理位置，周边环境的调查，并记录，进行详细分析。行详细分析。v12.3101.16：期末考试：期末考试v01.1701.24：查资料：查资料v01.2502.01：机动。：机动。v02.0202.08：对选定路口进行考察、：对选定路口进行考察、摄录摄录。v02.0802.15：继续进行调查。：继续进行调查。v02.1602.2