内容正文:
提出一个问题,往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅是一个数学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。
——爱因斯坦
第二节 什么是科学探究
万有引力定律
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科学家是怎样进行探究的?
海王星是太阳系中最远的气体巨行星。海王星体积大约能够容纳将近 60个地球。海王星上的一年相当于地球上的 165年。海王星上的一天 16 小时6.7 分钟。
海王星(Neptune)
阅读P7-8内容,海王星的发现过程。
在海王星发现的过程中,天文学家们是如何发现问题的?
亚当斯和勒威耶提出了什么猜想?又是如何收集证据的?
他们如何证实猜想的?
天王星运行的轨道与计算结果不一致
这种反常现象可能是某颗未知行星的影响造成的
查阅大量关于天王星的观察数据并运用数学方法推算出未知行星的运动轨道。
伽勒用望远镜发现了一颗新星
提出问题
建立猜想与假设
收集证据
验证假设
得出结论
初步归纳出科学家探究的步骤
“挑战者号”失事原因的探究
科学家是怎样进行探究的?
1986年1月28日,发生了震惊世界的航天惨案——美国航天飞机“挑战者号”在升空72秒后爆炸,7名宇航员包括1名女教师全部遇难。造成这一事故的原因在哪里?
事后,美国事故特别调查委员会组织有关部门开展打捞残骸、查阅资料和收集实况录像等方面的工作,提出了失事的原因是由于固体火箭上的一种密封圈失效,使燃料逸出而导致事故发生。
为了证实这一分析的正确性,专家们对密封圈的性能和当时的气象条件进行了深入的调查。原来这种密封圈在10℃以下就不能正常工作,而发射时地面最低气温曾达到零下5.6℃,从而导致密封圈失效。尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射,但未受到重视。这一事故给人们留下了极其惨痛的教训。
科学家是怎样进行探究的?
在美国科罗拉多州,有一天,有7个孩子突然病倒了,并伴有腹泻、胃痛、发烧、呕吐等症状。数日后,又有43人出现了相同的症状。化验结果显示,所有的患者都感染了一种能够通过染菌的肉或蛋传播的细菌。那么孩子们是怎么感染上病菌的呢?为什么有些孩子感染了,而另一些孩子却没有?研究员认为这些细菌来自于某些染菌的食物。他们对孩子们进行了询问。但孩子们说:他们没有在一起吃饭!
那么孩子们一起参加过什么活动呢?调查发现:他们去动物园参观了一种蜥蜴展览。研究员经检查发现了一只蜥蜴确是此病菌的携带者。但展览的动物是不许触摸的,又怎么会感染到孩子们身上呢?于是,研究员仔细询问了孩子们在展区的活动,并将他们提供的信息与那些没有得病的孩子进行比较,发现洗过手的孩子没得病,而没洗手的孩子则病了。
对信息的进一步筛选和分析发现,凡是接触过木栅栏又没洗手的孩子都病了。而对木栅栏的检验的确发现了该病菌。原来孩子们得病的过程是这样的:他们爬上围护蜥蜴的木栅栏,没有洗手就直接吃了东西,病菌就由口腔进入了他们的体内。
叶老师在课堂上发现一位同学精神不振显得很疲劳,同时伴有腹痛。为什么会肚子疼呢?他推测该同学A可能吃的太饱了,也可能得了肠胃炎等等。在校医的帮助下,叶老师将这位同学送到医院进行进一步检查。
建立假设
收集证据
如何用探究的方法解决生活中的问题?
——同学A肚子疼了
上述信息中,老师的推测在科学探究过程中属于 ,将该同学到医院进行检查的的目的是 。
同学A肚子为什么疼了?
可能是吃了不清洁的东西;可能是受凉了;可能是吃的太饱了;可能是盲肠炎……
检查疼痛的部位;用听诊器听诊;化验等等……
找出原因并对症下药。
提出问题
建立假设
收集证据
得出结论
生活中可以如何进行科学探究?
生活中可以如何进行科学探究?
生活中可以如何进行科学探究?
1、小区可能停电了?
证明:推开窗户,发现其他
楼层都亮着灯。
结论1:小区没停电,
问题出在自己家里。
2、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2:保险丝没断,
问题出在灯炮上
3、可能接触不良?
证明:拧动灯泡,发现
电灯仍然不亮。
结论3:接触没问题,
问题出在灯泡上。
4、灯泡可能坏了?
证明:换了一个新灯泡,
灯亮了。
结论4:灯泡坏了。
提出问题
建立猜想、作出假设-
收集证据、检验假设-
得出结论
为什么小明的杯子保温效果不好?
可能与外包装材料有关
设置四组,内部杯子都是塑料杯,外部材料分别使用棉布、棉花、泡沫塑料、人造革,并装满相同的开水
探究保温杯的保温性能与材料的关系
发现问题、提出问题-
建立猜想、作出假设-
收集证据、检验假设-
得出结论、作出解释-
为什么小明的杯子保温效果不好?
可能与外包装材料有关
设置四组,内部杯子都是塑料杯,外部材料分别使用棉布、棉花、泡沫塑料、人造革,并装满相同的开水
用泡沫塑料做包装材料时,保温效果最好
控制变量法
提出问题-
建立猜想、作出假设-
收集证据、检验假设-
作出解释-
为什么小明的杯子保温效果不好?
可能与水量有关
设置四组,内部杯子都是塑料杯,外部材料都使用棉花,分别装入1/4、 2/4、 3/4、 4/4的开水
探究保温杯的保温性能与水量的关系
1. 当你感冒进医院里看病时,通常医生问你是否头痛、咳嗽、鼻塞,然后给你测量体温。医生采取这些行动的直接目的是为了( )
交流 B.获取事实与证据
C. 制定计划 D.检验与评价
2. 学习科学的方法之一是科学探究,学会科学探究是为了( )
培养分析问题、解决问题的能力
当科学家
C.提高智商
D.提高理解能力,得到好成绩
建立猜想与假设
收集证据、检验假设
得出结论
提出问题
即使假设没有被验证,也是有收获的!
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