資源簡介

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第5節 科學探究
第1章 科學入門
教學目標
1.解釋提出問題對科學探究的意義及猜想和假設在科學探究中的作用。
2.區分科學探究需要收集、處理信息和相關的技術；識別科學探究的一般方法。
3.應用科學探究的方法解決生活生產中的一些簡單的問題。
新課導入
某日，你課間操結束回到教室，發現找不到橡皮了。你會怎么做？
發現橡皮不見了，第一感覺是提出問題：橡皮怎么不見了？
其次是猜想，可能掉地上了，可能上次用完放書包或衣兜里了，可能是周圍同學借去用了，也可能是……。
接著，地上找一找，衣兜里找一找，或問一下周圍的同學……
結果，發現是前面同學借去用而忘了及時歸還。
你所進行“查找橡皮的過程”其實就是一個科學探究的過程。
新知梳理
1.什么是科學探究？
科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。它是一個不斷地發現問題，通過各種途徑尋求證據，并通過創造性思維評價與交流達成共識的過程。
一、生活中的探究
2.其實在日常生活中，我們經常在探究。
如，小明將雞蛋放入白醋中，觀察到雞蛋不停地發生沉浮現象；小王做作業時，電燈突然熄滅了，他馬上 “查找電燈熄滅的原因”；小林頭昏去醫院，醫生詢問“是否著涼了？” 等；這都是在進行探究。
合作探究
探究：你家的電燈突然不亮了的原因
(1)提出問題：
①可能只有自家停電了；
②可能是我們這個單元停電了；
③可能是我們這幢樓停電了；
④可能整個小區停電了；
……
(2)建立假設：
①觀察附近居民樓的燈是否還亮？
②觀察自己家對門的燈亮嗎？
……
(3)檢驗假設
是什么原因導致家里電燈突然不亮了？
(4)得出結論
①若附近居民樓的燈亮則可能是自己這幢樓停電了；
進一步探究自己家對門的燈是否亮：
若對門的燈亮，說明自己家停電了，檢查自己家的電路故障；
若對門的燈不亮，說明真是本幢樓停電了，查找本樓停電的原因。
②若附近居民樓的燈不亮可能小區或全村停電了，打電話詢問原因，繼續……
說明：在探究問題時，我們一般會先假設幾種可能的原因，再對每一種原因可能產生的結果進一步探究，直到找到真正的原因，采取相應的措施。
合作探究
二、科學家的探究
1.天花和牛痘的故事：
17和18世紀，天花是西方最嚴重的傳染病，受害者以兒童為主。每4名病人當中便有一人死亡，而剩余的3人卻要留下丑陋的痘痕天花。還有很多人甚至失去聽覺，雙目失明。”
18世紀，歐洲蔓延天花，死亡人數曾高達1億5千萬人以上，甚至更多。
《天花和牛痘的故事》介紹了醫生琴納發明種牛痘根治天花的過程。科學家們為探究科學真諦作出了艱辛的努力。
新知梳理
天花和牛痘的故事（教材P28-29）
視頻導學
(1)提出問題：得過天花的人也不會再次感染。這是為什么呢？
(2)猜想與假設：
或許人得過一次天花以后就會產生免疫力，可以抵抗病毒的入侵。
(3)設計研究方案：
從牛身上采集牛痘膿漿，接種到人的身上，使他們也像擠奶女工那樣得輕微的天花，以產生對天花的免疫力。
(4)獲取分析證據：
琴納從一位擠奶女工的手上取出微量牛痘膿漿，接種到一個8歲男孩的手臂上。不久，種痘的地方長出痘皰，接著痘皰結痂脫落。
科學家琴納的探究過程
新知梳理
(5)檢驗假設：
一個多月后，琴納在這個男孩手臂上再接種人類的天花痘漿，竟沒有出現任何天花病癥。
(6)交流、評估得出結論：
這個男孩已經具有天花的免疫力，琴納的假設被證實了。人類從此獲得了抵御天花的有效辦法——種牛痘。
新知梳理
2.科學探究的一般步驟：
(1)發現和提出問題
(2)建立猜想與假設
(3)制訂計劃和設計實驗
(4)收集證據（觀察、實驗獲取事實或證據）
(5)分析與認證（檢驗猜想或假設）
(6)評價與交流
新知梳理
三、我們一起來探究
探究1：根據人腳印的長度判斷人的身高
(1)提出問題：
人腳印的長度與身高有什么關系？
警察常根據腳印的長度來推斷罪犯的身高。考古學家也會根據古代人腳印的長度來確定古代人的身高。
(2)建立假設：
人的身高越高，腳印越長；人的身高與腳印可能存在一定的倍數關系。
合作探究
(3)設計方案：
①選擇同學、家人等高矮不同的人群進行實驗，用刻度尺分別測出人的身高對應的腳印長度。
②用測出的身高除以腳印長度，算出身高與腳印的關系。
家庭成員 身 高（厘米） 腳印長（厘米） 身高是腳印長的倍數
自己
媽媽
舅舅
爸爸
合作探究
家庭成員 身 高（厘米） 腳印長（厘米） 身高是腳印長的倍數
自己
媽媽
舅舅
爸爸
(4)收集證據：
測量不同年齡、不同性別、不同體重人的腳印的長度與身高，多測幾組數據。
收集證據需要記錄，表格是很好的記錄方式。通過實際測量，將獲得的數據填在下表中。
合作探究
156.4
165
185
178
23
24
27
26.3
(5)檢驗假設并得出結論
家庭成員 身 高（厘米） 腳印長（厘米） 身高是腳印長的倍數
自己 156.4 23
媽媽 165 24
舅舅 185 27
爸爸 178 26.3
6.817
6.875
6.875
6.768
結論：
腳印的長度與身高確實存在著一定的倍數關系，他們的倍數關系在6.8倍到7倍之間。
合作探究
(6)交流與評估：
與同學交流，看自己的結論與其他人的結論是否相同。若不同，要找出原因。
注意：
進行科學探究實驗要有認真、實事求是的科學態度。在實驗過程中會出現一些誤差,要認真科學地減少誤差。同時探究過程中可能出現結論與假設不一致，則可以重新假設，再收集證據，得出新的結論。
合作探究
探究2：盒子里面有什么
給你一個密封的盒子，在不打開盒子的前提下，想知道里面裝的是什么，你會用什么辦法呢？ 試一試按照科學探究的步驟進行探究。
(1)提出問題：
在不打開盒子的前提下，怎么知道盒子里面有什么？
(2)建立猜想和假設：
可能是鐵制品、也可能是其他材質的……
合作探究
(3)制定探究計劃，收集獲取事實與證據：
合作探究
初步判斷，盒子里可能裝的是一塊橡皮（或……）。
(4)初步得出結論
說明：
科學探究過程中，六個環節不一定全部經歷，但是提出問題、猜想與假設、實驗探究和結論必須具有；有時六個步驟也不一定完全獨立，有些過程可以合并在一起。
合作探究
很多問題就像一個不能打開的盒子，我們必須通過盒子可能傳出的信息來判斷盒子里的物體可能是什么。用這種方法來判斷事物有時也會失誤的。我們能得到和使用的信息越多，對信息的綜合分析越細致，得出的結論就越可靠。
科學探究中，有時會出現實驗結論與假設不符的情況。當科學探究與原來的假設不相符合時,首先認真分析實驗過程和數據,重復實驗,如仍不相符應大膽地修正原有的知識,堅持實事求是的科學態度,重新作出假設,重新實驗。
新知梳理
科學探究：獲得科學知識的一種基本方式。
科學探究的一般步驟：
提出問題 猜想與假設 設計研究方案
課堂小結
檢驗假設
評價與交流
收集證據（觀察、實驗）
1.目前全球的氣候均在變暖，近150年來，全球平均氣溫升高了1℃，這個數字在氣象學上是個不可忽視的數字。對全球的氣候為什么會變暖，有些科學家猜測：可能是排放大量二氧化碳而造成的溫室效應。科學家提出這種觀點是屬于科學探究中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設
C．收集證據，檢驗假設 D．作出解釋
B
達標檢測
2.最早的抗生素——青霉素的發明人弗萊明在培養細菌的器具中發現一種青霉菌，在這種青霉菌的周圍沒有其他的細菌生存。為什么會產生這種現象？實驗：在液體中培養青霉菌之后，實驗考察這種培養液對細菌增殖的影響結果：培養液使細菌增殖停止。最適合作為這個實驗猜想的是（　　）
A．青霉菌與細菌間可能是互利關系
B．可能青霉菌污染了細菌生存的環境
C．可能青霉菌產生了對人類有益的物質
D．可能青霉菌產生了可以抑制細菌增殖的物質
D
達標檢測
3.以下是某同學開展探究活動的幾個步驟，請閱讀并回答下列問題。
①某同學發現池水中有小白點在浮動，仔細看了很久; ②他想這是什么生物呢？③于是取出一滴池水，做成玻片標本，用顯微鏡觀察。
④原來是草履蟲。
以上敘述中，屬于提出問題的是________，屬于進行實驗的是________。
②
③
達標檢測
4.為了探究影響大棚作物產量的因素，某校生物科技小組在三個大棚內，按下表要求進行了種植實驗：（其他條件均相同）對該種植實驗分析錯誤的是（　　）
A．甲乙構成一組對照實驗，變量是二氧化碳濃度
B．乙丙構成一組對照實驗，變量是溫度
C．甲丙構成一組對照實驗，變量是溫度和二氧化碳濃度
D．可以構成兩組對照實驗，變量分別是溫度和二氧化碳濃度
C
達標檢測
5.有研究表明，雞的產蛋率與飼料中蛋白質含量及光照時間有關。某科技活動小組對此產生興趣并開展了相關實驗，請根據圖表回答問題：

(1)實驗設置如表所示，那么該實驗探究的問題是：
？
(2)甲、乙兩組實驗中，起對照作用的是 組。
(3)為使實驗結果更加科學準確，根據題中影響產蛋率的因素，該實驗還必須保證在 相同的情況下進行。
雞的產蛋率與飼料中的蛋白質含量有關嗎
甲
光照時間
達標檢測
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