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1.5 科学探究

发布时间:2013-09-24 16:28:25  

第5节

科学探究
科学探究是获得科学知 识的一种基本方式。它是一 个不断地发现问题,通过多 种途径寻求证据,运用创造 性思维来解决问题,并通过 评价与交流达成共识的过程 。

一、生活中的探究
? 其实在日常生活中,我们经常在探究。 ? 如果你家的电灯突然不亮了? 你可能会这 么做。

观察附近居 民楼的灯是否 还亮

有几种可能?

不亮

亮 可能自己这 幢楼停电了 我家对门的 灯亮吗

可能小区或 全村停电了 打电话询问 供电局 继续………

不亮

亮 自己家停电 了 检查自己家 的电路故障

真是本幢楼 停电了 查找本楼停 电的原因

你觉得探究的一般过程是怎么样的?
? 在探究问题时,我们一般会先假设几种可 能的原因,再对每一种原因可能产生的结 果进一步探究,直到找到真正的原因,采 取相应的措施。

下面让我们来看看科学家是怎么探究的?

二、科学家的探究
? 天花和牛痘的故事

天花是一种死亡率极高的 传染病。18世纪前,还没有有 效的治疗方法,每当天花流行, 就有大量患者丧生,即使有人 幸存,也会在脸上留下疤痕。 英国医生琴纳了解到,10世纪 时中国人已发明了往人的鼻孔 里吹痘痂粉的方法预防天花, 但这种方法并不安全,有时会 导致人死亡。

琴纳决心寻找更有效、 更安全的办法。 琴纳发现,几乎家家都 有开花的受害者,只有养 牛场的挤奶女工中没有人 患天花。他还发现已经得 过天花的人不会再次感染 天花。

挤奶女工告诉他,牛也会 患天花,患病时在牛的皮肤上 会出现一些小脓包,叫牛痘。 挤奶女工给患牛痘的奶牛挤奶, 也会被感染而起小脓包,但很 快就痊愈了,以后她们就不会 再得天花了。于是琴纳猜想其 中必有奥妙。

琴纳想:或许得过一次天花,人体就会对天花 产生免疫力。挤奶女工得了一次轻微的天花,就有 了对天花的免疫力;得过天花的人也因此而获得对 天花的免疫力。所以他们就不会再感染天花。

他作出了一个大胆的设想: 从牛身上采集牛痘脓浆,接种 到人的身上,使他们也像挤奶 女工那样得轻微的天花,以产 生对天花的免疫力。

1976年5月的一天,琴纳从一位挤奶女工的手上取 出微量牛痘脓浆,接种到一个8岁男孩的手臂上。不久, 种痘的地方长出痘疱,接着痘疱结痂脱落。一个多月后, 琴纳在这个男孩手臂上再接种人类的天花痘浆,竟没有 出现任何天花病症。 实验证明:这个男孩已经具有天花的免疫力,琴纳 的假设被证实了。人类从此获得了抵御天花的有效办法 ---种牛痘。

琴 纳 接 种

我们发现科学探究时,首先要发现和提出问题。 1.发现

和提出问题 然后,针对需要探究的问题,根据自己的已有经验、 科学知识和已掌握的有关该问题的信息,通过思考, 2.建立猜想或假设 3.制订探 建立猜想或假设。接着,对研究的问题制订探究的 4.获取 究的计划,通过观察、实验 计划,通过观察、实验等途径获取尽可能多的事实 事实或证据 5.猜测或假设进行检验 或证据,对猜测或假设进行检验。如果事实或证据 与猜测或假设不符,就必须提出新的猜测或假设, 重新查找证据……然后,用口头或书面报告等形式 表达,并与他人讨论和交流探究的过程与结果。 6.讨论和交流

探究1:我们一起来探究
? -、根据人脚印的长度判断人的身高

警察常根据脚印的长度来判断罪犯的身高。考 古学家也会根据古代人脚印的长度来确定古代人的 身高。现在,让我们一起来探究人的脚印长度与身 高的关系吧!

发现问 题;
提出问 题;

提出猜 想建立 假设

制定 计划 设计 实验
测量各种 不同的人 的脚的长 度与身高, 寻找两者 间的关系。

进行 实验
收集 证据

分析论 证得出 结论

评 估

交 流 与 合 作

脚印 的长 度与 身高 有什 么关 系?

脚的长 度与身 高成正 比。

进行实 验并用 表格记 录收集 的数据。

脚印 的长 度与 身高 的比 例约 为…

……

……

简单的探究报告:
问题 猜想 脚印的长度与身高有什么关系? 脚的长度与身高成正。 分别测量各种不同的人(根据体形、年龄、性别 等进行分类)的脚的长度与身高,寻找两者间的 关系 学校里的同学或老师 刻度尺

思路

对象 工具

对象的特征
身高(cm) 脚印的长度(cm) 结论

体形 较瘦

体形 较胖

13岁 男孩

13岁 …... 女孩
……

173

23

探究2:盒子里有什么
? 给你一个密封的盒子,里面有一个小物体。 在不打开盒子的前提下,想知道盒子里装 的小物体是什么,你会用什么办法呢?
盒子是装的是什 么呢?

摇一摇, 估计物体 的大小, 即体积。

掂一掂,估 计物体的质 量。

用磁铁吸一 吸,判断物 体有没有磁 性。

翻一翻, 判断物体 的形状。

还有什么办法可以判断 物体的其它性质?

发现问 题; 提出问 题;

提出猜想 建立假设

制定计划 设计实验

进行 实验 收集 证据

检验假设 得出结论

交 流 与 合 作

1.摇一摇 知道体积 黑盒 子里 装着 什么?



2.掂一掂 知道质量 3.吸一吸 知道磁性 4.翻一翻 知道形状

实验 并记 录

得出结论: 黑盒子里 装的 是……

……

小孩发烧了,如果你是医生,你将会如何寻找发烧 的原因呢?

发现问 题; 提出问 题;

提出猜想

制定计划

进行 实验 收集 证据

检验假设

建立假设

设计实验


得出结论

交 流 与 合 作



从日常生活中发现问题. 例如: a.为什么铅笔放在水里会变弯? b.动物们是怎样生活的? c.为什么月亮有时弯有时圆? d.为什么白糖在热水里比在凉水里 溶解得快,而且溶解得多? e.…… 返回

根据我们已有的知识和经验,对导致现象发生的 原因进行猜想和假设。 例如: a.开灯后,电灯闪了一下就灭了,很大 的可能性是灯丝烧断了。 b.几户人家的灯同时灭了,很大的可能性是 停电了。 c.…… 返回

茶壶盖上为什么要有一个小孔? 赤脚在燃烧的炭团上行走的奥秘是什么?

发现问 题;
提出问 题;

提出猜想
建立假设

制定计划
设计实验

进行 实验 收集 证据

检验假设
得出结论

交 流 与 合 作

脚印与身高的关系如何?

黑盒子里装着什么?

1.某同学在两个同样的花盆中种下大豆种子,并设计 了如下的实验。从实验知:他在研究影响大豆发芽的 因素是C A.阳光 B.空气 C.温度 D.水分

花盆 甲 乙

光线情况 向阳处 向阳处

温度 30℃ 20℃

水 充足 充足

控制变量法

2、亚丽、文怡和敏雪在玩荡秋千时,感到秋千往返摆动时间有 规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列 猜想,亚丽猜想:可能由秋千的绳长决定;文怡猜想:可能由 人与秋千坐垫的总质量决定;敏雪猜想:可能由秋千摆动幅度 (摆动中人离开中心的最大距离)决定。于是进行了如图实验,一 细绳一端拴一小球,一端固定,让小球自由往返摆动,并记录 相关数据如下表:
实验 小球到固定点的 序号 距离l(绳长)/米
1 2 3 4 5 0.7 1.0 1.0 1.0 1.3

小球 质 量/克
20 20 30 30 20

摆动 小球往返摆动 20次的时间/秒 幅 度S/米
0.05 0.08 0.05 0.08 0.05 33.2 39.7 39.8 39.7 45.3

小球往返摆动 一次的时间/秒
1.7 2.O 2.O 2.0 2.3


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