科學(xué)探究-“江南聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

第五節(jié)科學(xué)探究（一）

科學(xué)家所獲的成果牛頓哥白尼瓦特達(dá)爾文創(chuàng)立了“日心說”發(fā)現(xiàn)了“萬有引力定律”創(chuàng)立了生物進(jìn)化論發(fā)明了“蒸汽機(jī)”伽勒發(fā)現(xiàn)了海王星科學(xué)史：你認(rèn)識(shí)他們嗎？科學(xué)知識(shí)是全人類，特別是科學(xué)家探究活動(dòng)的結(jié)果。

科學(xué)探究并不神秘，它存在我們的日常生活之中，只要我們學(xué)會(huì)觀察,善于質(zhì)疑，勤思考，多動(dòng)手，就一定會(huì)有更多的收獲和創(chuàng)造。

科學(xué)的核心是探究，探究是學(xué)習(xí)和研究科學(xué)的很重要的方式。你知道科學(xué)家是怎樣進(jìn)行探究的嗎？根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，小明提出了許多引起電燈熄滅的原因：可能是整個(gè)小區(qū)停電了；可能是自己家里的保險(xiǎn)絲燒斷了；可能燈泡接觸不良；可能是燈絲斷了．．．例子：一天晚上，小明在房間里看書，忽然，懸掛在天花板上的電燈熄滅了．電燈為什么會(huì)熄滅？究竟是哪一種原因引起電燈熄滅的呢？這是需要找出證據(jù)來證明的．電燈為什么會(huì)不亮?１、小區(qū)可能停電了？證明：推開窗戶，發(fā)現(xiàn)其他樓層都亮著燈。結(jié)論１：小區(qū)沒停電，問題出在自己家里。２、保險(xiǎn)絲可能燒斷了？證明：走到另一個(gè)房間，打開開關(guān)，電燈亮了結(jié)論２：保險(xiǎn)絲沒斷，問題出在燈炮上３、可能接觸不良？證明：擰動(dòng)燈泡，發(fā)現(xiàn)電燈仍然不亮。結(jié)論３：接觸沒問題，問題出在燈泡上。４、燈泡可能壞了？證明：換了一個(gè)新燈泡，燈亮了。結(jié)論４：燈泡壞了。小明思考：為什么燈泡壞了？他仔細(xì)觀察了燈泡，發(fā)現(xiàn)燈絲斷了。爸爸告訴他：燈泡通電后，燈絲會(huì)發(fā)熱，如果這時(shí)燈泡晃動(dòng)時(shí)，燈絲就很容易斷裂；另外燈泡使用時(shí)間長(zhǎng)，燈絲會(huì)變細(xì)，也容易斷裂。小明終于明白電燈熄滅的原因。你能說說小明是怎樣進(jìn)行探究的嗎？提出問題：電燈熄滅的原因何在？建立假設(shè)：可能是．．．可能是．．．可能是．．．可能是．．．可能是．．．收集證據(jù)檢驗(yàn)假設(shè)：觀察戶外的、別的房間的燈、線路、燈絲、燈頭作出解釋：燈頭里的燈絲斷了我們一起來探究：臺(tái)燈為什么會(huì)不亮？可能是燈泡壞了；可能是開關(guān)壞了；可能是導(dǎo)線斷了；可能是插頭未插好；……觀察燈泡；檢查插座和插頭；查看電線；等等提出問題建立假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)作出解釋

——臺(tái)燈不亮的原因天花和牛痘的故事（Ｐ２8－Ｐ２9）《天花和牛痘的故事》天花和牛痘的故事

天花是一種死亡率很高的傳染病，18世紀(jì)之前，還沒有治療天花的有效方法，因此每年有大量的人死于天花，可以說是“談天花色變”。E-Jenner親眼看見了天花病人的痛苦，作為一名醫(yī)生，他時(shí)刻想著創(chuàng)造一種辦法預(yù)防天花琴納想根治天花有什么好方法呢？根治天花。為了根治天花，他查閱史籍，了解到：12世紀(jì)中國(guó)人預(yù)防天花的方法。目的是什么？積累相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。如果說我比別人看得更遠(yuǎn)的話,那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏?，誰說的？這句話什么意思？琴納調(diào)查天花受害者時(shí)，發(fā)現(xiàn)了什么奇怪現(xiàn)象？擠奶女工：“牛也會(huì)患天花，皮膚上出現(xiàn)牛痘。給患牛痘的奶牛擠奶時(shí)，自己也會(huì)被感染，但很快就會(huì)痊愈?！睂?duì)此琴納想到什么？發(fā)現(xiàn)問題

-往人的鼻孔吹痘痂粉可預(yù)防天花（但不安全）E-Jenner已經(jīng)知道：通過調(diào)查他發(fā)現(xiàn)：-養(yǎng)牛場(chǎng)擠奶女工中沒有人患天花-已經(jīng)得過天花的人不會(huì)再次感染天花調(diào)查提出問題(1)能發(fā)現(xiàn)與科學(xué)有關(guān)的問題。(2)能從科學(xué)的角度較明確地表述這些問題(3)認(rèn)識(shí)到發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意義（4）注意：提出的問題的前提是從各種自然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的問題，提出可以通過科學(xué)探究來解決的問題。建立猜想提出假設(shè)(1)能對(duì)問題的答案提出假設(shè)

(科學(xué)猜想不一定正確，但是一定是合理的想法）

(2)能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。建立猜想和假設(shè)注意：建立假設(shè)就是對(duì)提出的問題作出猜測(cè)性的、可能性的回答。實(shí)驗(yàn)-將“牛痘膿漿接種到人的身上”，觀察變化。-一個(gè)多月后，在這個(gè)男孩胳臂上再接種人類的天花痘漿，觀察反應(yīng)。收集證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)注意：收集證據(jù)是指利用各種方式獲取有關(guān)假設(shè)的信息。如查閱資料文獻(xiàn)、上網(wǎng)查閱、通過實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、訪問有關(guān)專家群眾、調(diào)查等都是收集證據(jù)的方法。獲取事實(shí)與證據(jù)(1)能用不同方式收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(2)如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義。(3)能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。（求平均值）表格和圖象等是很好的記錄方式實(shí)驗(yàn)證明：這個(gè)男孩已經(jīng)具有抵抗天花的免疫力。作出解釋：通過接種牛痘可以預(yù)防天花

琴納醫(yī)生發(fā)現(xiàn)天花疫苗的過程大致可以分成哪些步驟？①往人的鼻孔吹痘痂粉可預(yù)防天花②養(yǎng)牛場(chǎng)擠奶女工中沒有人患天花③已經(jīng)得過天花的人不會(huì)再次感染天花提出假設(shè)：得過一次天花，人體或許會(huì)對(duì)天花產(chǎn)生免疫力回答發(fā)現(xiàn)問題：將牛痘膿漿接種到人的身上，觀察變化收集證據(jù)：作出解釋：把牛痘膿漿接種到人的身上，使人通過得輕微的天花后，產(chǎn)生對(duì)天花的免疫力6.合作與交流1.提出問題2.建立猜測(cè)與假設(shè)3.制定計(jì)劃4.獲取事實(shí)與證據(jù)5.檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)科學(xué)探究的基本過程:科學(xué)探究一定是科學(xué)家的事嗎？你們會(huì)探究嗎？讓我們一起來探究吧！手電筒為什么不亮了？可能電池沒電了可能電珠燈絲斷了可能電池正負(fù)極接反了……裝新電池?fù)Q小電珠接對(duì)正負(fù)極……電池沒電了燈絲斷了正負(fù)極接反了……提出問題建立假設(shè)收集證據(jù)檢驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論緊急信息：我出故障（不亮）了，大家快來幫我排除故障！手電筒通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你們知道了些什么？一、科學(xué)探究的一般過程提出猜想建立假設(shè)制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲取事實(shí)與證據(jù)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)提出問題；交流與合作二、我們要善于發(fā)現(xiàn)問題，盡一切努力解決問題。第五節(jié)科學(xué)探究（二）

在山西懷仁縣發(fā)生了一樁無頭案：城外的玉米地里，發(fā)現(xiàn)一具女尸。兇手是誰呢?在現(xiàn)場(chǎng)上留下一行腳印。公安局請(qǐng)來了“腳印專家”來破案?！澳_印專家”仔細(xì)觀察了腳印，作出了如下判斷：“這個(gè)罪犯是個(gè)25歲左右的男人，身高1米7，不胖不瘦。從腳印的走向來看，他朝南窯村走去?！惫踩藛T按照“腳印專家”的判斷，從南窯村查出13個(gè)25歲左右，身高1米7，男青年，逐一分析，其中有一個(gè)青年嫌疑最大。經(jīng)過進(jìn)一步調(diào)查取證，證明這個(gè)男青年確實(shí)就是罪犯。腳印的故事

少年罪犯步子短，腳印瘦小，腳印之間的距離往往不規(guī)則，步行的路線往往彎曲。青年罪犯往往腳印大，步子跨得大，腳印間的距離均勻，走直線。中年罪犯走路穩(wěn)、慢，腳印間的距離變短。老年罪犯的步幅變得更短，足跡中腳后跟的壓力比腳掌重。步伐很亂，腳印間距離不勻，說明罪犯可能精疲力盡，或者已經(jīng)受了傷。腳印的后跟凹印很深，前掌淺，說明走路的人挺胸收腹，身子比較直。

午夜，下了一場(chǎng)雨。腳印上有許多麻點(diǎn)，說明是雨前留下的。麻點(diǎn)少而淺，說明是在雨快住了的時(shí)候留下的。腳印光滑，沒有麻點(diǎn)，那無疑是雨后留下的。

夏秋之夜，上半夜留下的腳印，上面往往有昆蟲爬過的痕跡。下半夜留下的腳印，由于地面比較潮，泥土易碎裂，腳印的邊緣往往不很清楚。

各種腳印腳印的長(zhǎng)度與身高有什么關(guān)系？

探究：人腳印的長(zhǎng)度與身高有什么關(guān)系？可能有什么關(guān)系呢你要收集哪些事實(shí)證據(jù)？可能有一個(gè)比例關(guān)系（正比）身高腳印長(zhǎng)你準(zhǔn)備怎樣收集呢？你準(zhǔn)備好記錄了嗎？腳印探究案例提出問題：人腳印與身高有什么關(guān)系？建立假設(shè)：（你認(rèn)為什么關(guān)系呢？）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：（通過什么方法收集呢）收集事實(shí)證據(jù)：（記錄和處理數(shù)據(jù)）檢驗(yàn)假設(shè)：（你的結(jié)論對(duì)了嗎？）交流：拿結(jié)果和你的同學(xué)交流小組討論

討論并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案！腳印的長(zhǎng)度與身高有什么關(guān)系？探究之一：姓名身高(cm)腳印的長(zhǎng)度(cm)結(jié)論列表記錄并且分析論證：17323……腳印的長(zhǎng)度與身高有什么關(guān)系？探究之一：?jiǎn)栴}猜想思路對(duì)象工具

簡(jiǎn)單的探究報(bào)告:腳印的長(zhǎng)度與身高有什么關(guān)系？腳的長(zhǎng)度與身高成正比分別測(cè)量各種不同的人（根據(jù)體形、年齡、性別等進(jìn)行分類）的腳的長(zhǎng)度與身高，尋找兩者間的關(guān)系學(xué)校里的同學(xué)或老師刻度尺腳印長(zhǎng)度（厘米）身高（厘米）14015016017018019020021019202122232425262728腳印長(zhǎng)度（厘米）身高（厘米）14015016017018019020021019202122232425262728...游戲：“黑盒”里有什么？請(qǐng)你猜猜對(duì)方的盒子里是什么？你都用了些什么方法呀？黑盒子里裝著什么？探究之二：提出猜想建立假設(shè)制定計(jì)劃設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)分析論證得出結(jié)論發(fā)現(xiàn)問題；提出問題；評(píng)估交流與合作…………黑盒子里裝著什么？？1。搖一搖知道體積2。掂一掂知道質(zhì)量3。吸一吸知道磁性4。翻一翻知道形狀實(shí)驗(yàn)并記錄得出結(jié)論：黑盒子里裝的是……搖一搖，估計(jì)物體的大小，即體積。掂一掂，估計(jì)物體的質(zhì)量。用磁鐵吸一吸，判斷物體有沒有磁性。翻一翻，判斷物體的形狀。

還有……..生活中，也會(huì)碰到許多不能直接觀察或測(cè)量的問題，我們都可以把它看成一個(gè)“黑盒”

小孩子發(fā)燒原因？

化驗(yàn)血液

測(cè)體溫

聽診器聽診

化驗(yàn)大小便

二、如何用探究的方法解決生活中的問題：小剛肚子為什么疼了？可能是吃了不清潔的東西；可能是受涼了；可能是吃的太飽了；可能是盲腸炎……檢查疼痛的部位；用聽診器聽診；化驗(yàn)等等……找出原因并對(duì)癥下藥。提出問題建立假設(shè)檢驗(yàn)假設(shè)得出結(jié)論

——小剛肚子疼了小明從一個(gè)超市中買了一瓶飲料，喝了以后卻發(fā)現(xiàn)身體