1、第5节 科学探究,今天我们就来学习研究问题的方法 科学探究,对于这些问题，大家都思考过，但你有没有研究过？你想知道该如何去研究吗？,在日常生活中，有许多问题曾经在我们脑海中盘旋过，例如： 1.当我们跳起后，不论跳得多高，为什么总是落到地上？ 2.为什么一颗小小的种子会长成参天大树？ 3.我们又是怎样从小小的婴幼儿长到现在的青少年？,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 。,一天晚上，小明在房间里看书，忽然，悬挂在天花板上的电灯熄灭了。电灯为什么会熄灭？,究竟是哪一种原因引起电灯熄灭的呢？这是
2、需要找出证据来证明的。,1.保险丝可能烧断了？,证明：走到另一个房间， 打开开关，电灯亮了,结论1：保险丝没断， 问题出在灯炮上,2.可能接触不良？,证明：拧动灯泡，发现灯仍然不亮。,结论2：接触没问题，问题出在灯泡上。,3.灯泡可能坏了？,证明：换了一个新灯泡，灯亮了。,结论3：灯泡坏了。,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。,P28-29 天花和牛痘的故事,阅读,思考,琴纳通过探究发现天花疫苗的过程大致能分为哪些步骤？,往人的鼻孔吹痘痂粉可预防天花； 养牛场挤奶女工中没有
3、患天花的； 已经得过天花的人不会再感染天花。,可能得过一次天花,人体会产生免疫力,将牛痘脓浆接种到人身上 观察是否产生免疫力。,琴纳发现了什么问题？,琴纳提出了怎样的假设？,琴纳制定了什么计划？,琴纳收集了什么证据？,接种牛痘的男孩一个多月后，再接种人类的天花痘浆，没有出现任何天花病症。,琴纳作出了什么解释？,上例男孩已经具有抵抗天花的免疫力,合作与交流？,琴纳向世界公布了自己的研究成果,我们发现科学探究时，首先要发现和提出问题。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，建立猜想或假设。接着，对研究的问题制订探究的计划，通过观察、实验等途径获取
4、尽可能多的事实或证据，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。,1.发现和提出问题,2.建立猜想或假设,3.制订探 究的计划，通过观察、实验,4.获取 事实或证据,5.猜测或假设进行检验,6.讨论和交流,1.提出问题,2.建立猜想和假设,3.设计实验方案,4.获取事实与证据,5.检验与评价,6.合作与交流,科学探究的一般步骤,现象,伽俐略对教堂里的吊灯发生了兴趣，思考吊灯摆动时来回的时间是怎么测量呢？是不是来回的时间都是一样呢？可是没有钟表，吊灯摆动很快，怎样才能测定短暂的
5、时间呢？这位实验家想出了一种办法。他一手按着自己的脉搏，数着跳动的次数，一边看着灯的运动。结果发现了一条规律：摆幅尽管可大可小，而来回一次摆动中脉搏跳动的次数却是一样的。后来，人们都知道了这个原理。,探究案例,1提出问题,2建立假设,3制定实验方案,4收集事实证据,5检验假设,6交流,我们这里蛋鸡大量死亡。我家也死了10只。一天，我发现鸡群中有几只鸡特别有精神，一点儿也不打蔫。我暗下决心要认真观察其中的究竟。从这天起，我就寻找这几只鸡，发现它们经常到韭菜地里觅食，韭菜有鸡啄过的痕迹。难道韭菜对预防和治疗鸡瘟有作用？我就从菜园里割回一小把韭菜，定时定量给病鸡喂韭菜。开始几天，鸡的病状没有什么变化
6、。第四天早上，发现鸡略微有了一些精神，这坚定了我的信心。继续喂上3天，病鸡竟活泼了。于是，我根据鸡的病情定量喂药，结果病鸡痊愈了。这说明韭菜确实能治鸡瘟。乡亲们都按我的方法进行预防和治疗，效果也很好。,1提出问题,2假设和预测,3制定实验方案,4收集事实证据,5检验假设,6交流,在山西怀仁县发生了一桩无头案：城外的玉米地里，发现一具尸体。凶手是谁呢?在现场上留下一行脚印。 公安局请来了“脚印专家”来破案。 “脚印专家”仔细观察了脚印，作出了如下判断： “这个罪犯是个25岁左右的男人，身高1米7，不胖不瘦。从脚印的走向来看，他朝南窑村走去。” 公安人员按照“脚印专家”的判断，从南窑村查出13个2
7、5岁左右，身高1米7，男青年，逐一分析，其中有一个青年嫌疑最大。经过进一步调查取证，证明这个男青年确实就是罪犯。,脚印的故事,脚印的用途,1.可以判断个人的体重和胖瘦程度,2.可以大致判断个人的年龄和体力情况,3.可以大致确定发生的时间,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！,1.提出问题： 人脚印的长度与身高有什么关系？,2.建立假设： 人脚印的长度与身高可能存在着一定的关系,3.设计验证方案：提出假设后，需要设计方案来检验这个假设。人的脚印长度与身高是
8、否存在某种关系，关系如何？为了探究这个问题，你准备收集哪些证据？通过什么方法来收集？,可能_,脚印越长,身高越高。,选择测量哪些人,选择哪些测量工具,4.收集事实证据：检验假设时，需要足够的证据。收集证据需要记录，表格和图像是很好的记录方式。将你获得的数据填在下表中。,表112记录表,5.检验假设：根据收集的证据，你得出了什么结论？你的假设是否成立？6.交流和评价：把你探究的结果与其他同学交流，你有什么收获和感想？,科学家们测量了许多人的身高和脚印长度 之后，得出了从脚印长度推算身高的公式：身高(厘米)脚印长度(厘米)6.876,脚印探究案例,提出问题,建立假设,设计实验方案,收集事实证据,检
9、验假设,评价与交流,人脚印与身高有什么关系？,你认为什么关系呢？,通过什么方法收集呢？,记录和处理数据,你的结论对了吗？,拿结果和你的同学交流,科学探究并不神秘，它存在我们的日常生活之中，只要我们学会观察, 善于质疑，勤思考，多动手，就一定会有更多的收获和创造。,探究：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。,黑盒子里装着什么？,提出猜想 建立假设,制定方案 设计实验,实
10、施方案 收集证据,检验假设 得出结论,发现问题 提出问题,评价与 交流,黑盒子里装着什么,？,1。摇一摇知道体积 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,探究活动：请你对种子萌发所需的外界条件进行科学探究，并写一份探究报告。,探究过程：,1.提出问题：,在哪种环境条件下种子才会萌发？,2.建立假设：,水、空气、阳光、温度和土壤等因素影响种子萌发。,3.制定计划，实验探究，获取事实证据：,小组讨论和制定实验方案，进行实验，得出结论。,（1）假设条件：阳光 设计两个实验，在两个实验装置中都具有相同的温度、充足的水分、空气和土壤，只是2号瓶罩上
11、了不透明的纸箱，而1号瓶所有实验条件都满足。如下表（表示该外界条件充分满足，若该栏条件为空则表示不满足该条件 ）。,阳光不是种子萌发的必要外界条件,（1）假设条件：阳光,实验方法叫做“控制变量法”,（2）假设条件：土壤,土壤不是种子萌发的必要外界条件,（3）假设条件：水,水是种子萌发的必要外界条件,（4）假设条件：空气,空气是种子萌发的必要外界条件,（5）假设条件：温度,适宜的温度是种子萌发的必要外界条件,放入冰箱冷藏室,在常温下,4.实验结论：,5.合作与交流：,水、空气和适宜的温度是种子萌发的必要外界条件。,写出科学探究报告，展示科学研究的成果，进行交流合作。,各 种 脚 印,少年罪犯步子
12、短，脚印瘦小，脚印之间的距离往往不规则，步行的路线往往弯曲。青年罪犯往往脚印大，步子跨得大，脚印间的距离均匀，走直线。 中年罪犯走路稳、慢，脚印间的距离变短。老年罪犯的步幅变得更短，足迹中脚后跟的压力比脚掌重。步伐很乱，脚印间距离不匀，说明罪犯可能精疲力尽，或者已经受了伤。 脚印的后跟凹印很深，前掌浅，说明走路的人挺胸收腹，身子比较直。,午夜，下了一场雨。脚印上有许多麻点，说明是雨前留下的。麻点少而浅，说明是在雨快住了的时候留下的。脚印光滑，没有麻点，那无疑是雨后留下的。 夏秋之夜，上半夜留下的脚印，上面往往有昆虫爬过的痕迹。下半夜留下的脚印，由于地面比较潮，泥土易碎裂，脚印的边缘往往不很清楚
13、。,(1)能从日常生活中发现与科学有关的问题。,(2)能从科学的角度较明确地表述这些问题,提出问题,比如：人的脚印长度与身高可能成比例关系或者其它的可能，都可以假设,建立假设,(1)能对问题的答案提出假设,(2)能对实验结果进行预测,可设计从不同人群中来收集数据，分别从不同年龄，不同性别，不同体重的人群中实验。,设计实验方案,(1)明确实验目的和已有条件，制定实验方案。,(2)尝试选择实验方法及需要的装置与器材。,(3)认识到制定计划的作用。,(1) 能用不同方式收集实验数据。(2) 如实记录实验数据，知道重复收集实验 数据的意义。(3) 能对实验数据进行分析处理。（求平均值）,收集事实证据,表格和图象等是很好的记录方式,(1)尝试根据实验现象和数据得出结论(2)能对实验结果进行解释和描述。(3)认识到对实验数据进行分析论证是必不可少的。,检验假设,可以求身高和脚印长度的比值，然后求平均值,(1)能写出实验探究报告。(2)在合作中注意既坚持原则又尊重他人(3)有合作精神。(4)认识到必须有交流与合作的乐趣。,交 流,
