内容正文:
第5节 科学探究
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思维导图
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考点一、生活中的探究
科学探究是获得科学知识的一种基本方法。它是一个不断发现问题,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。在探究问题时,我们一般会先假设几种可能的原因,再对每种原因可能产生的结果做进一步探究,直至找到真正的原因,采取相应的措施。
我们在学习科学知识、进行探究时,
一是要用自己的眼睛去观察,从中发现和提出问题;
二是根据提出的问题,依据自己已有的科学知识和经验,通过思考,建立猜想和假设;
三是要善于动手,通过观察、实验等多种途径收集证据,对假设进行检验;
四是要对探究的过程与结论进行评价,并与他人进行交流和讨论。
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典例分析
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典例1:(2023七上·嘉兴期末)长时间玩手机会影响视力,学校每学期都会对学生进行视力检查,以评估学校学生视力变化情况。“视力检查”这一过程相当于科学探究环节中的( )
A.提出问题 B.建立假设
C.设计实验方案 D.收集事实与证据
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举一反三
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变式1:(2023七上·绍兴期中)著名的科学家奥斯特在整理器材时偶然发现了电流能使磁针发生偏转的现象,从而进行持续研究,最终发现了电流的磁效应。他的最初发现来源于( )
A.实验 B.调查 C.观察 D.阅读
变式2:(2023七上·温州期末)2022年12月4日,三名航天员搭乘"神舟十四号"载人飞船,历经高温和低温的双重考验安全着陆。同时返回的还有多种太空实验样品,其中包括国际上首次在太空获得的水稻种子。返回的太空水稻将由中科院实验室继续培养,并与普通水稻种子作对比研究。小组同学对此提出以下问题,其中不属于科学问题的是( )
A.该水稻得到种子会更多吗? B.该水稻成熟时间会更短吗?
C.该水稻植株长得会更高吗? D.该水稻开出的花会更美吗?
变式3:(2023七上·玉环期末)科学问题激发我们去学习,下列不属于科学问题的是( )
A.魔镜魔镜,谁是世界上最漂亮的人?
B.爸爸爸爸,最早最早的人是从哪里来的?
C.妈妈妈妈,宇宙是怎么诞生的?
D.老师老师,为什么月球不会落到地面上?
考点二、科学家的探究
在实际探究的过程中不一定非得这六个环节都有,有可能是六个环节中的几个环节。
基本要素
学习行为
提出问题
在观察、调查、阅读等情景中发现问题,尝试提出可以通过科学探究来解决的问题
建立猜想
收集相关信息,将已有科学知识和问题相联系,尝试提出可检验的猜想和假设和假设
制订探究方案
制订取得信息的途径与方法,决定收集证据的范围和要求所需的相关材料,并制订相应实施方案
获取事实
与证据
使用有关设备和材料进行调查、检索、实验、观察、测量;安全规范地操作;记录观察与测量结果
解释、检验
与评价
分析、处理观察和测量得到的结果,与猜想和假设进行比较,做出解释;收集更多证据支持解释 ,检查解释、过程和方法是否存在问题,必要时提出改进措施
表达与交流
规范书写探究报告,并以适当的形式进行讨论与交流
科学探究方法
(1)控制变量法:在研究由多个因素(变量)影响的问题时,每次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,然后对其他因素分别研究,最后综合得出结论的研究方法。
(2)等效替代法:在科学实验中有许多物理特征、过程和物理量,要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其他间接的可观察或测量的变量进行研究的研究方法。
(3)转换法:对于不易研究或不好直接研究的科学问题,通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果,间接研究问题的方法。
(4)类比法:由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。
(5)科学推理法:根据已知现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学地推理和预见的研究方法。
(6)模型法:通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造、变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等),将问题实际化。
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典例分析
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典例1:(2023七上·宁海期末)善于观察的丽丽发现:苍蝇停下来就匆忙搓“脚”(如甲图)。这究竟是为什么呢?是它的脚很脏吗?苍蝇搓“脚”可能是清除“脚”上的脏东西。
(1)划线部分这属于科学探究的 步骤。于是 她设计了一个实验来探究;
设计实验:
①在A(瓶内无脏物)、B(瓶内有脏物)两个玻璃瓶中(如乙图);
②在相同的时间内观察并记录A、B两个玻璃瓶中 。
(2)实验结果和实验结论
①若A瓶中苍蝇搓脚次数接近或明显多于B瓶中苍蝇搓脚次数,则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”无关。
②若A瓶中苍蝇搓脚次数明显小于B瓶中苍蝇搓脚次数,则说明