内容正文:
科学家是怎样进行探究的
科学探究六步骤
探究是人类的天性是科学核心
日常生活中的例子
1.给你一个密封的盒子,里面放有一个物体。在不打开盒子的前提下。想知道里面装的是什么东西,你会怎么做?
2.车子轮胎没气了你会怎么办?
像科学家那样思考
科学探究过程
无论是科学家的研究工作,还是青少年的科学探究活动,有着共同的探究过程
观察提问
猜想假设
计划组织
事实证据
模型解释
表达交流
科学探究过程
无论是科学家的研究工作,还是青少年的科学探究活动,有着共同的探究过程,主要包括观察提问、猜想假设、计划组织、事实证据、模型解释、表达交流这六个步骤。
我们先简单了解一下这六个步骤:
观察提问是科学探究活动的开端,是一个科学DV的选题的由来,表述的是探究的动机,往往是青少年从身边的生活中观察到的问题和想知道的现象。
猜想假设是探究者尝试着做出的回答。“不敢猜想的科学家,就像是没有望远镜的天文台。”猜想和假设可以是大胆的,但同时也是具有逻辑性的推理。同时,猜想和假设是需要验证的,否则就不能称之为科学探究。例如,魏格纳的“大陆漂移学说”至今仍是一个假说,而且仍然在验证的过程中。
计划组织是探究者对人、财、物、时的安排,主要是参加研究人员的分工和配合,研究方法的选择和设计,实验仪器设备的选用等,计划组织是探究活动顺利进行的保障,但也需要在探究的过程根据实际情况随时调整。
事实证据是一个探究活动的核心,通过深入观察、调查、实验等方法搜集并记录下来相关数据结果,并整理绘制成图表,这是回答问题、验证假设、揭示现象的重要科学依据。
模型解释是一个探究活动的亮点。探究者运用数学曲线、物理模型、绘图等方式来展示科学现象、揭示隐含的问题,使答案简洁、直观易懂,充分表现科学之“美”。
表达交流是科学探究者呈现科学研究成果的形式。科学研究的目的是为了公开和发表,是为了让更多的人了解神秘的自然现象和它蕴含的规律,因此,表达交流也贯穿在探究活动的全过程,尤其是青少年科学DV活动,还要利用DV这样的特殊的现代化设备和技术进行表达和交流活动。
一、观察与提问
科学探究的第一步就是观察与提问。
苏联科学家巴甫洛夫曾经说过:“不学会观察,你就永远当不了科学家。”
那么什么是科学观察呢?有人说:”观察不就是看吗?还能怎么观察?“那就错了。
科学观察的方法有很多,不仅包括眼看还包括耳听、手摸、鼻闻、口尝。也就是用不同的感觉器官进行观察。比如你一到家,刚进家就能通过鼻闻知道家里做了什么饭,接过一杯水你的手就能观察到这杯水是凉还是热,能通过听瓷砖时发出的声音就能知道瓷砖里面是否有空隙是否粘牢了,再好看的饭菜只有进到嘴里才知道是否好吃。
除了五官进行定性的观察,还要使用工具进行更细致的定量观察,比如尺子、天平、体重称、显微镜、化学PH试纸、温度计等。有些专用工具可以让我们的观察更深入,比如医生用来观察人体骨骼的透视机,用来听肺部声音的听诊器,天文学家用来观测太空的大型天文望远镜。
科学观察需要注意:
观察的范围
观察的深度
定性观察
定量观察
观察的角度
观察记录
观察结果的整理
观察的范围越广,发现就越多;观察得越深入,发现就越有价值。观察我们平常视而不见的东西也会有许多新发现。只有我们观察到一个事物的各个方面,才不会漏掉一些重要的观察内容,从中发现观察的重点,发现自己感兴趣的地方。
观察记录是人们进行科学研究的重要依据。要根据观察对象记录好时间、地点、天气、观察对象的编号,观察对象的变化、现象,测量的数据,在观察时自己的想法与做法。这些往往成为以后研究的依据。观察记录可以是图片、文字也可以是照片、录像资料。录像资料所记录的信息最为丰富。
不认识的东西很多,要让更多的人能了解这种生物,要保留标本。
标本很重要,标本时全息的,比录像的信息更丰富。例如绵羊多利是否是成功克隆的,如果存留一些组织标本就能够很快得到验证
提问:
好奇心
提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅仅是一个教学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,都需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。
提出问题是科学探究活动的开端。爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅仅是一个教学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,都需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。
怎样才能提出问题呢?提问的前提是好奇。当代著名物理学家李政道博士说:“好奇心很重要,要搞科学离不开好奇。道理很简单,只有好奇才能提出问题,解决问题。可怕的是提不出问题,迈不出第一步。”正因为好奇心如此重要,所以,许多人都把好奇心称为成功者的第一美德。
提问的方法