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(共32張PPT)
科學解釋的三種常用模式
主要內容
何謂科學解釋
三種常用模式
命題策略提煉
一、科學解釋
所謂科學解釋，就是運用科學的理論知識，對經驗事實作出理解，尋找事實的原因或根據，使問題得到解答。
一類問“原因”“依據”“理由”的問題
“……是什么？” 或“……為什么？” 的問題
一、科學解釋
或者說，就是把陳述事實的經驗命題（我們稱之為“被解釋項”）從陳述定律或原理的一組命題（我們稱之為“解釋項”）中推導出來。
已知事實是如何造成的？（解釋）
滿足一定的條件，會出現什么未知事實？（預測）
1.“演繹—規律”模式
（“Ｄ—Ｎ”模式）
L：理論原理
（解釋項）
C：相關條件
________________________
E：經驗事實 （被解釋項）
二、三種常用模式
三段論推理
揭示條件和結論之間的內在聯系
大前提：規律、原理
小前提：已知條件（因為）
________________________
結論：一種判斷 （所以）
1.“演繹—規律”模式
2016學年第一學期八（上）
27．如圖所示，將一個完好的空塑料瓶橫放并固定在水平桌面上，在瓶口處有一可自由出入的小紙片。在瓶口處從上往下用力迅速吹氣，此時小紙片將會 ▲ （選填“飛出瓶外”、“原地不動”或“進 入瓶中”）。請運用所學知識解釋你作出這種判斷的理由。
難度：0.6；區分度：0.92
1.“演繹—規律”模式
（“Ｄ—Ｎ”模式）
L：氣體流動的速度越快，氣體的壓強越小 （解釋項）
C：瓶口處用力吹氣
（瓶口處氣流速度快）
____________________________
E：瓶口處氣壓小（被解釋項）
L：物體受到力（壓強差）的作用，將改變運動狀態 （解釋項）
C：紙片兩側存在壓強差
（瓶口氣壓小于瓶內氣壓）
____________________________
E：紙片飛出瓶外（被解釋項）
注意：規律、原理往往省略；若不省略（隱藏），則提供文本材料，需要閱讀獲取。
1.“演繹—規律”模式
（2017衢州-29）小柯是個善于觀察的學生，她注意到一個有趣的現象：在無風的、寒冷的冬天，用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡常常是先上升，一段時間后才開始下降（如圖）。而這種現象在炎熱的夏天不明顯。請結合所學知識， 解釋冬天吹肥皂泡時出現這種現象的原因。（不計空氣阻力）
1.“演繹—規律”模式
（“Ｄ—Ｎ”模式）
L：F浮>G物時，物體上浮
（解釋項）
C：肥皂泡受到的浮力大于重力
________________________
E：肥皂泡上升（被解釋項）
L：F浮= ρ氣gV排
（解釋項）
C：肥皂泡內氣體密度小于空氣密度
________________________
E：肥皂泡受到的浮力大于重力
（被解釋項）
“演繹—規律”模式解釋“反?！?現象。
L：理論原理
（解釋項）
C：相關條件
______________________
E：經驗事實 （被解釋項）
從“演繹一規律”模式的前提來看，反?，F象（Ｅ）的出現可能是規律（Ｌ）錯了，需要尋找新的規律來代替；或者是條件（Ｃ）有問題，還有其他的條件或原因隱藏其中（多因素共同起作用）。
2018學年第一學期七（上）
27.小柯家的衛生間裝有電熱水器，與之相連的熱、冷水管埋于墻壁中，緊貼墻面安裝了一面鏡子。冬天，小柯在洗澡后發現，平面鏡貼近熱水管的區域（用A表示）仍舊清晰，而其它區域（示意圖中用B表示）鏡面由清晰變“模糊”了（如左實景圖）。洗澡結束一段時間后，整面鏡子又變得清晰。請應用所學知識分析說明鏡面A、B區域前后變化的原因。
“演繹—規律”模式解釋“反?！?現象。
難度：0.4；區分度：0.5
“演繹—規律”模式解釋“反?！?現象。
2.多元性科學解釋模式
如果以E表示被解釋的經驗事實，以T1，T2，T3表示用來進行解釋的不同理論，以→表示邏輯上的推導關系，則多元性科學解釋可表示為：
二、三種常用模式
T1
T2
T3
E
2.多元性科學解釋模式
（2018衢州-30）楊梅酸甜爽口，是人們喜愛的水果之一，但它的保鮮期很短，通常只有1－2天。為延長其保鮮期，人們常常將楊梅放在保鮮袋中，扎口后再置于冰箱里冷藏。請結合所學知識，解釋楊梅這樣保存能延長保鮮期的原因。
2.多元性科學解釋模式
裝入袋內
扎口
冷藏
保鮮
內部水分
內部有機物
表面細菌
保鮮
2.多元性科學解釋模式
裝入袋內
扎口
冷藏
保鮮
內部水分
內部有機物
表面細菌
保鮮
2.多元性科學解釋模式
2016學年第一學期七（上）
31. 寒冷的冬季，小軍同學把裝滿水的礦泉水瓶放在室外，一天早上，發現瓶內水完全結冰，塑料瓶明顯向外凸起。請你應用所學的知識解釋“塑料瓶向外凸起”這一現象。
31.瓶內的水結冰時，質量不變(1分)，由于冰的密度小于水的密度(1分)，根據公式V=m/ρ可知，水結冰后體積變大(1分)，所以塑料瓶向外凸出。(1分) 宏觀解釋
也可以用微觀粒子模型來解釋：瓶內的水分子總數保持不變(1分)，完全結冰時，各個水分子之間的空隙增大(1分)，從而使得結冰后的總體積變大(1分)，所以塑料瓶向外凸出。(1分) 微觀粒子模型解釋
3.因果鏈科學解釋模式
對某一經驗事實，用某種理論進行解釋后，該種理論自身又成為被解釋項，需要用更高層次的理論對其作出解釋。則這種因果鏈科學解釋可表示為：
二、三種常用模式
T3
T1
T2
E
3.因果鏈科學解釋模式
（2016衢州-29）在科學拓展性課程學習中，小柯做了如下實驗：先在水槽里的支架上放兩個小燒杯，一個盛有較多正在萌發的種子，另一個裝有適量的NaOH溶液，再往水槽內注入一定量的水，最后用一個大燒杯罩住兩個小燒杯（如圖）。持續一段時間后，觀察到大燒杯內的水面上升，水槽的水面下降。為什么杯外的水會進入杯內呢？請分析實驗過程，并結合所學知識作出解釋。
3.因果鏈科學解釋模式
種子呼吸作用
杯內壓強減小
二氧化碳被吸收
水進入燒杯內
解釋項 被解釋項
解釋項 被解釋項
解釋項 被解釋項
3.因果鏈科學解釋模式
2017學年第一學期八（上）
29.小江將氣球吹足氣，靠近正豎直向下流動的細小水流，水流豎直向下流動（如圖一）。隨后用滌綸毛巾在氣球一側表面上擦拭數下后，將氣球被摩擦后的一側靠近水流，發現水流偏向氣球流動（如圖二）。
小江查閱了各種物質束縛電子的能力強弱如下表：
弱 ← 束縛電子能力 → 強
玻璃 絲綢 橡膠 石蠟 滌綸
請結合資料和實驗現象，解釋其中的科學道理。
3.因果鏈科學解釋模式
2017學年第一學期八（上）
29．氣球中的原子內質子和電子所帶的電荷數量相等，電性相反，所以整個氣球呈電中性，對水流沒有吸引能力，因此剛開始水流是豎直向下流動的（1分）。當氣球與滌綸毛巾摩擦時，由于橡膠束縛電子的能力比滌綸弱，氣球上的部分電子轉移到毛巾上（1分），氣球上的正電荷比負電荷多，氣球帶上了正電（1分）。又因為帶靜電的物體能夠吸引輕小物體，所以在氣球接近水流時，使水流的方向發生改變，偏向氣球（1分）。
（其他合理答案酌情給分）
難度：0.34；區分度：0.48
1.素材來源
三、命題策略提煉
A.教材：
2017學年第二學期八（下）
29.將約20克氫氧化鋇[Ba(OH)2]晶體研磨成粉末后，倒入一小燒杯中（圖甲)，在一玻璃片上灑上少量水，并將小燒杯放在玻璃片上，此時向上提起小燒杯，玻璃片仍在桌面上（圖乙)；再向小燒杯中加入約10克氯化銨(NH4Cl)晶體，用玻璃棒迅速攪拌后靜止片刻（圖丙)，用手觸摸小燒杯外壁，有冰涼的感覺，此時向上提起小燒杯，可見到玻璃片牢牢地粘在小燒杯底部（圖丁)。如圖所示的操作過程中，兩次提起小燒杯時玻璃片有著不同的現象。試從“化學反應中能量的變化”角度，對此作出合理的解釋。
甲 乙 丙 丁
第29題圖
1.素材來源
三、命題策略提煉
B.學業考試試卷：
30．小柯做了一個趣味實驗：他先將雞蛋殼碾碎裝入氣球，再把氣球套在盛有白醋的錐形瓶瓶口，然后把氣球中的蛋殼加入錐形瓶中（裝置的氣密性良好），實驗過程如圖。請結合所學知識，解釋反應過程中氣球體積發生變化的原因。
1.素材來源
三、命題策略提煉
C.生活生產：
2018學年第一學期八（上）
29.近年來，不少電動車車主為了遮陽擋雨，在車上安裝了遮陽傘，
使電動車成了馬路上一道“移動風景”，仿佛一架架“陸地滑翔機”
在大街小巷穿梭。這些遮陽傘看似實用卻存在諸多安全隱患，為此
交警部門開展了“電動車加裝遮陽傘違法行為的專項整治”。請運
用所學知識解釋為什么安裝了遮陽傘的電動車存在安全隱患。
1.素材來源
三、命題策略提煉
C.生活生產：
2016學年第二學期八（下）
29.小金同學在某超市看到：電梯上沒人時運動得慢，人站在電梯上時，電梯反而會運動得更快。如圖是小金同學上網搜索到的這種電梯的部分電路圖，圖中R1是一個定值電阻；R是一個壓敏電阻，其阻值隨著壓力的增大而減小。結合圖示，請運用所學知識解釋小金同學看到的現象。
2.目標：圍繞核心知識和基本推理方法展開。
三、命題策略提煉
學生的困難：內容的理解、解釋的方法
3.評價：SOLO分類評價、基本要素分析法（PTA）
29.加裝了遮陽傘后，由于遮陽傘向上凸起，在行駛過程中上表面空氣流速大于下表面（1分），而氣體流速越大壓強越小（1分），故上表面壓強小于下表面，遮陽傘獲得一個向上的升力（1分），因此電動車對地面的壓力減小，摩擦力減小，容易發生安全事故。（1分）
絕大部分同學的得分為三分，滿分率不高。四個答分點，最后一點涉及到七下摩擦力的描述，很少有學生答出。
SOLO分類評價
30．答案：雞蛋殼與白醋反應生成氣體，瓶內氣體增多（1分）該反應為放熱反應，氣體溫度升高（1分）瓶內氣壓增大，氣球體積變大（1分）冷卻至室溫后，瓶內氣壓降低，氣球略變小（1分）
4分例子（順序得當，表達完整）
雞蛋殼與白醋反應生成氣體，瓶內氣體增多；該反應為放熱反應，氣體溫度升高；瓶內氣壓增大，氣球變大；冷卻至室溫后，瓶內氣壓降低，氣球略變小。
3分例子（順序得當，表達不完整）
雞蛋殼與白醋反應生成氣體，瓶內氣體增多，氣球變大,冷卻至室溫后，瓶內氣壓降低，氣球變小。
2分例子（順序顛倒，表達不完整）
瓶內氣體增多，氣球變大,雞蛋殼與白醋反應生成氣體，冷卻至室溫后，瓶內氣壓降低，氣球變小。
1分例子（順序顛倒，只答到一點）
瓶內氣壓增大，氣球變大，該反應為吸熱反應，氣體膨脹，冷卻至室溫后瓶內氣壓降低，氣球變小。
0分例子（完全沒有踩點，或未作答）
該反應吸熱，氣球膨脹。
27．可從洗澡前、中、后三個階段，鏡面A、B區域各發生的變化來說明原因。
答題要點（符合一項就可得1分，共4分）：①洗澡前，衛生間內溫度比較均勻，整個鏡面未發生液化現象；②洗澡時，由于熱水蒸發，衛生間內產生了大量的水蒸氣；③A區域貼近熱水管，鏡面溫度較高，附近的水蒸氣不會發生液化，因而仍舊清晰；④B區域貼近冷水管或離熱水管較遠，鏡面溫度相對較低，水蒸氣遇冷發生液化，凝結為小水滴附著在鏡面上，使鏡面變“模糊”。⑤洗澡后，鏡面“模糊”區域（B區域）的小水滴又逐漸蒸發，鏡面又恢復清晰。
修正評價標準
四個采分點設置為：
熱水汽化成水蒸氣1分，A區域溫度較高不能液化1分，B區域溫度低水蒸氣遇冷液化1分，最終水珠汽化變清晰1分。
修正評價標準
4分總分，平均分只有1.61，整體情況不理想。第一個采分點得分率極低。另一方面不足表現在語言表述不規范，如熱氣或熱空氣液化。
建議：
多讓學生在課堂上表達自己的想法。
學生課堂上的不規范表述要及時糾正。
三、命題策略提煉
4.不同的學段，設置不同的能力重點。
七年級：單一因果的相反過程；
八年級：提供適當課外材料的現場解釋；
九年級：側重于多角度、因果鏈的解釋
5.不同的解釋模式，促進不同的思維品質發展。
D-N：學習最基本的邏輯結構和最常用的演繹推理方法；思維的創新性；
多元性：思維的全面性；
因果鏈：思維的嚴謹性、深刻性。
感謝您的聆聽！
期待您的指點！

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