初中科學(xué)浙教版（2024）七年級(jí)上冊(cè)第3節(jié) 像科學(xué)家那樣探究評(píng)優(yōu)課ppt課件

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科學(xué)觀念：解釋提出問題對(duì)科學(xué)探究的意義及猜想和假設(shè)在科 學(xué)探究中的作用；區(qū)分科學(xué)探究需要收集、處理信息和相關(guān) 的技術(shù)；識(shí)別科學(xué)探究的一般方法。應(yīng)用科學(xué)探究的方法解 決生活生產(chǎn)中的一些簡單的問題?？茖W(xué)思維：在探究中，體會(huì)科學(xué)探究與生活中的探究在本質(zhì)上 的相似性；探究實(shí)踐：通過對(duì)“手持小電扇不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因”“身高與腳印長度的關(guān)系”等的探究，實(shí)施簡單的科學(xué)探究活動(dòng)，了解科學(xué) 探究的基本步驟；態(tài)度責(zé)任：從科學(xué)家的探究案例中，體會(huì)科學(xué)探究的一般步驟 和基本方法。
2016年，全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”順利發(fā)射，標(biāo)志著我國走向全球量子通信研究的領(lǐng)先地位。 “墨子號(hào)”為科學(xué)家的研究創(chuàng)造了新的條件。 科學(xué)家是怎樣進(jìn)行研究的？
生活中，我們經(jīng)常地遇到一些現(xiàn)象，然后我們也會(huì)自行利用科學(xué)探究來解決實(shí)際問題；例如，你的手持小電扇不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)了。你一定想知道電扇不轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，你思考或探究過程是怎樣的？
提出問題：手持小電扇為什么不轉(zhuǎn)動(dòng)了？
作出假設(shè)：可能是電池沒電了。
作出預(yù)測(cè)：如果這個(gè)假設(shè)是成立的，對(duì)其進(jìn)行充電或換上新的電池，手持小電扇應(yīng)該會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)：對(duì)手持小電扇充電或換上新的電池。
驗(yàn)證：按一下小電扇的開關(guān)，結(jié)果手持小電扇正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來了。
1、上述探究過程中，經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)和步驟？2、若換上電池或充電后，手持小電扇還是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，接下來你會(huì)怎么想？怎么做？
若換上電池或充電后，手持小電扇還是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明前面的假設(shè)不正確，應(yīng)該重新提出假設(shè)，如可能是導(dǎo)線斷了、可能是電動(dòng)機(jī)壞了……，然后再進(jìn)行預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)，直到找到原因，然后采取相應(yīng)的措施。
一、生活中的探究1、生活中，我們經(jīng)常利用科學(xué)探究解決實(shí)際問題；2、生活中科學(xué)探究的一般步驟： （1）觀察現(xiàn)象；（2）提出問題；（3）作出假設(shè)； （4）進(jìn)行預(yù)測(cè)；（5）實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。3、若實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果不支持假設(shè)，則應(yīng)該修改或提出新假設(shè)，然后再預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持假設(shè)。4、在探究問題時(shí)，我們一般會(huì)先假設(shè)幾種可能的原因。再對(duì)每一種原因可能產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行探究，直到找到真正的原因，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
二、科學(xué)家的探究1、科學(xué)探究： 科學(xué)探究是獲得科學(xué)知識(shí)的一種基本方式。它是一個(gè)不斷地發(fā)現(xiàn)問題，通過多種途徑尋求證據(jù)，運(yùn)用創(chuàng)造性思維解決問題，并通過評(píng)價(jià)與交流達(dá)成共識(shí)的過程。 科學(xué)為了探究科學(xué)真諦做出了艱辛的努力。如，“發(fā)現(xiàn)青蒿素并應(yīng)用于治療瘧疾的研究”就是一次成功的科學(xué)探究活動(dòng)。
2、屠呦呦團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)青蒿素的故事：
1、根據(jù)青蒿素的發(fā)現(xiàn)歷程，你認(rèn)為科學(xué)探究經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)？2、發(fā)現(xiàn)青蒿素，是我國科研人員在沒有先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的艱苦科研條件下取得成功的范例。對(duì)此，你有什么感想？
提出科學(xué)問題→建立假設(shè)→制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析證據(jù)、得出結(jié)論→解釋表達(dá)和交流
即使科研條件很艱苦，我國的科學(xué)家們，沒有條件，創(chuàng)造條件也會(huì)將研究進(jìn)行下去，這就是一種責(zé)任心，一份擔(dān)當(dāng)，這更是科學(xué)探究的所需要的精神和毅力。 好奇心和興趣是科學(xué)研究的驅(qū)動(dòng)力，保持對(duì)科學(xué)探究的好奇心和興趣，我們也可以像科學(xué)家那樣，逐步走向成功。
屠呦呦與青蒿素
2015年10月，我國科學(xué)家屠呦呦因開創(chuàng)性地從中草藥中分離出青蒿素并應(yīng)用于瘧疾的治療而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)的頒獎(jiǎng)詞中寫道：“屠呦呦發(fā)現(xiàn)了青蒿素，這種藥物有效降低了瘧疾患者的死亡率”，“對(duì)全球的影響及對(duì)人類的福祉的改善是無法估量的”。 好奇心和興趣是科學(xué)研究的驅(qū)動(dòng)力。青蒿素的研發(fā)歷程顯示，對(duì)國家使命的高度責(zé)任與擔(dān)當(dāng)也是一種驅(qū)動(dòng)力。
3、科學(xué)探究的一般過程和步驟： ①提出科學(xué)問題； ②建立猜想與假設(shè)； ③制訂計(jì)劃和方案； ④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)； ⑤分析證據(jù)； ⑥得出結(jié)論； ⑦解釋、表達(dá)和交流。
4、關(guān)于科學(xué)探究過程的三點(diǎn)說明： （1）在開展科學(xué)研究時(shí)，首先要發(fā)現(xiàn)和提出問題，然后針對(duì)所要探究的問題，結(jié)合自己的已有經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)知識(shí)和已掌握的有關(guān)問題的信息，通過思考建立猜想或假設(shè)。接著，對(duì)要探究的問題制訂探究的計(jì)劃，通過觀察實(shí)驗(yàn)等途徑獲取盡可能多的事實(shí)或證據(jù)，分析證據(jù)并得出結(jié)論，然后以書面報(bào)告、論文等形式表達(dá)，并與他人討論和交流探究的過程與結(jié)果。 （2）科學(xué)研究是一個(gè)不斷創(chuàng)新的過程，科學(xué)家并不是總在每一項(xiàng)研究中使用相同的方法，經(jīng)歷相同的過程?！鞍l(fā)現(xiàn)青蒿素”的研究顯示了科學(xué)家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)可能遵循的一般過程。 （3）對(duì)照實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程中，一般要考慮變量的控制：找到需要操縱的變量，設(shè)置實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，使實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組中的變量只有一個(gè)，即變量的唯一性。
對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，變量唯一性設(shè)計(jì)舉例： 如，“比較蔬菜中維生素C含量”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 原理：維生素C可使紫色高錳酸鉀溶液褪色； 設(shè)計(jì)：在4支同樣的試管中分別加入2mL相同濃度的紫色高錳酸鉀溶液，然后用相同的滴管分別向其中滴加黃瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液，邊滴加邊振蕩，直到紫色高錳酸鉀溶液剛好褪色為止，記錄所滴加的汁液滴數(shù)。 分析證據(jù)：若汁液滴數(shù)越多則表明維生素C含量越少。
需要操縱的變量：不同的蔬菜（不同的維生素C含量）需要控制相同的變量： 4支試管相同、滴管相同、高錳酸鉀溶液的濃度相同、高錳酸鉀的體積相同、蔬菜都取汁液、都是邊滴加汁液邊振蕩，都滴加到剛好褪色。 整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，只有蔬菜中的維生素C含量不同，其余條件均相同。即變量唯一。
三、像科學(xué)家那樣探究1、醫(yī)生的科學(xué)探究： 醫(yī)生會(huì)像科學(xué)家那樣獲取事實(shí)與證據(jù)，做出可靠的判斷。 如，某同學(xué)發(fā)燒了，是什么原因呢？受涼了還是身體某處有炎癥？……醫(yī)生會(huì)測(cè)體溫、聽診、驗(yàn)血、驗(yàn)?zāi)蚧虼蟊愕取ａt(yī)生綜合這些信息后就可判斷發(fā)燒的原因。而且能得到和使用的信息越多，對(duì)信息的綜合分析越細(xì)致，得出的結(jié)論就越可靠。2、我們也需要科學(xué)探究： 科學(xué)家在探索自然規(guī)律時(shí)需要進(jìn)行科學(xué)探究，我們?cè)趯W(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)時(shí)，也要進(jìn)行科學(xué)探究。
2、警察和考古學(xué)家的研究：警察常根據(jù)腳印的長度來推斷狡黠嫌疑人的身高；考古學(xué)家也會(huì)根據(jù)古代人腳印的長度來推測(cè)古代人的身高。3、我們學(xué)習(xí)過程也需要科學(xué)探究： 科學(xué)家在探索自然規(guī)律時(shí)需要進(jìn)行科學(xué)探究，我們?cè)趯W(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)時(shí)，也要進(jìn)行科學(xué)探究。
身高與腳印的長度之間存在什么樣關(guān)系？讓我們一起來研究吧！
探究人的身高與腳印長度的關(guān)系
（1）提出問題： 人腳印的長度與身高有什么關(guān)系？
（2）建立假設(shè)： ；（3）制訂計(jì)劃： 建立假設(shè)后，需要設(shè)計(jì)方案來檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè)。人的身高與腳印的長度是否存在某種關(guān)系，關(guān)系如何？為了探究這個(gè)問題，你準(zhǔn)備搜集哪些證據(jù)？通過什么方法來搜集？
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(shù)關(guān)系。
①選擇同學(xué)、家人等高矮不同的人群進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用刻度尺分別測(cè)出人的身高對(duì)應(yīng)的腳印長度。 ②根據(jù)測(cè)出的身高和腳印長度，算出身高與腳印的比例關(guān)系。
（4）搜集證據(jù)： 檢驗(yàn)假設(shè)時(shí)，需要足夠的證據(jù)，搜集證據(jù)需要記錄，表格和圖像是很好的記錄方式，將你獲得的數(shù)據(jù)填在表中。
（5）分析證據(jù)并得出結(jié)論： 根據(jù)搜集的證據(jù)，你得出了什么結(jié)論？你的假設(shè)是否正確？
通過數(shù)據(jù)處理： 求出身高與腳印長度的比值，約等于6.8至7之間；得出的結(jié)論： 腳印的長度與身高確實(shí)存在著一定的倍數(shù)關(guān)系，他們的倍數(shù)關(guān)系在6.8倍到7倍之間。 這個(gè)結(jié)論支持自己的假設(shè)。
查閱大量資料，獲知自己的結(jié)論與科學(xué)家的結(jié)論相近： 科學(xué)家的大量研究發(fā)現(xiàn)：身高 = 腳印長（赤腳） × 6.876
（6）交流與評(píng)價(jià)： 把你探究的結(jié)果與其他同學(xué)交流，你有什么收獲和感想？
注意： 1）科學(xué)探究中能得到和使用的信息越多，對(duì)信息的綜合分析越細(xì)致，得出的結(jié)論就越可靠。 2）進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)要有認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)出現(xiàn)一些誤差,要認(rèn)真科學(xué)地減少誤差。 同時(shí)探究過程中可能出現(xiàn)結(jié)論與假設(shè)不一致，則可以重新假設(shè)，再收集證據(jù)，得出新的結(jié)論。 3）我們青少年，也可以像科學(xué)家那樣進(jìn)行探究，將科學(xué)探究運(yùn)用到科學(xué)學(xué)習(xí)中，使學(xué)習(xí)更有趣、有效。
1、到商店購買乒乓球時(shí)，陳明同學(xué)總要將幾只乒乓球從選定的位置放手，觀察乒乓球反彈的高度，選擇反彈較高的乒乓球。陳明的行為類似于科學(xué)探究中的（?? ） A.?發(fā)現(xiàn)并提出問題???????? B.?做出猜想和假設(shè)????????? C.?觀察、實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)????????? D.?交流合作、評(píng)價(jià)證據(jù)
2、玻璃杯從一定高度掉到水泥地上會(huì)破碎而掉到沙坑里卻不容易破碎。老師要求同學(xué)們針對(duì)這一現(xiàn)象提出一個(gè)問題。下面是四位同學(xué)的發(fā)言，其中較有價(jià)值且可探究的問題是（?? ） A.“玻璃杯掉到水泥地上會(huì)破碎，是因?yàn)榈孛姹容^硬嗎?” B.“玻璃杯從一定高度處掉到水泥地上會(huì)破碎嗎?” C.“為什么玻璃杯掉到水泥地上會(huì)破碎，而掉到沙坑里卻不容易破碎呢?” D.“玻璃杯掉到地上是否破碎與下落高度、地面的軟硬程度有什么關(guān)系?”
3、某同學(xué)喜歡觀察鳥的行為。她曾看到某種鳥在吃薊的種子，就想證實(shí)薊的種子是不是這種鳥最愛吃的食物，于是用三種食物(薊的種子、稻谷、太陽花的種子)若干進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)把薊的種子放在離鳥最近的地方B. 此實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是“這種鳥可能最愛吃薊的種子”C. 實(shí)驗(yàn)前三種食物的取用數(shù)量應(yīng)一樣多D. 若發(fā)現(xiàn)三種食物都被鳥吃完了，則該結(jié)果不支持本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)
4、設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)遵循的原則是( ) A. 所有變量都相同 B. 除實(shí)驗(yàn)變量外，其他條件都相同 C. 所有變量都不相同 D. 除實(shí)驗(yàn)變量外，其他條件都不同
5、市場(chǎng)上的防曬霜都宣稱可以防曬。暑假期間，某學(xué)校學(xué)生外出徒步旅行，準(zhǔn)備借此機(jī)會(huì)做一個(gè)關(guān)于某品牌防曬霜的實(shí)驗(yàn)，看它是否有效。其中四位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下表：你認(rèn)為最合理的實(shí)驗(yàn)方案是( )A. 小玲 B. 小敏 C. 小英 D. 小紅
6、海鮮館里有一道菜叫“西施舌(一種軟體動(dòng)物)炒九層塔(一種香料植物)”，媒體報(bào)道九層塔含有黃樟素。小明認(rèn)為微量黃樟素會(huì)導(dǎo)致癌癥(A)，于是他準(zhǔn)備了兩組老鼠，一組長期喂含有微量黃樟素的食物，另一組喂正常食物(B)。一年后，兩組老鼠都沒患癌癥(C)。 （1）上文中A應(yīng)屬于科學(xué)探究過程中的________。 （2）本實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“符合”或“不符合”)假設(shè)。 （3）步驟B采用的是科學(xué)探究活動(dòng)中常用的________方法。
1、科學(xué)探究是獲得科學(xué)知識(shí)的一種基本方式。它是一個(gè)不斷地發(fā)現(xiàn)問題，通過各種途徑尋求證據(jù)，并通過創(chuàng)造性思維評(píng)價(jià)與交流達(dá)成共識(shí)的過程。2、科學(xué)探究的一般步驟：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)研究方案、收集證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)、評(píng)價(jià)與交流。3、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，變量唯一。
1.3 像科學(xué)家那樣探究1、科學(xué)探究： 獲得科學(xué)知識(shí)的一種基本方式； 創(chuàng)新、創(chuàng)造性思維2、過程： 發(fā)現(xiàn)問題→尋求證據(jù)→解決問題→評(píng)價(jià)與交流→達(dá)成共識(shí) 3、步驟：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)研究方案、收集證據(jù)（觀察、實(shí)驗(yàn)）、檢驗(yàn)假設(shè)、評(píng)價(jià)與交流4、控制變量： 對(duì)照實(shí)驗(yàn)：變量唯一
1、復(fù)習(xí)本課時(shí)主要內(nèi)容；2、完成作業(yè)本中相應(yīng)練習(xí)；3、完成學(xué)案中“課后鞏固”；4、復(fù)習(xí)本章所有主干知識(shí)點(diǎn)。