1.5科学探究 教学设计-2023-2024学年浙教版七年级上册科学

浙教版七上科学§1.5科学探究 教学设计 课题 1.5 科学探究 单元 一 学科 科学 年级 七上 教材分析 科学探究是贯穿于整个科学教学的一条主线，本节内容放在第一章的最后一节教学，目的是在前几节“有形”测量的基础上，向综合、开放的探究过程拓展，形成科学探究的整体思路。本节通过介绍科学家成功的探究活动和生活中的具体探究实例来展开科学探究的过程和方法，并让学生尝试初步运用科学探究的方法来解决生活中两个实际问题。通过学习使学生知道科学探究的一般过程，为后续的学习和探究活动提供较为系统的探究思路。所以本节内容具有比较重要的作用和地位。 而七年级学生抽象理性思维能力较弱，容易形成科学“遥不可及”的前印象，不利于激发探究的兴趣，但却对科学探究充满了神秘感及向往。通过学习科学家的探究事例，让学生学习探究的过程，使学生充分体会到科学就在我们身边，只要细心观察思考，自己也可以参与科学探究活动并取得成功。 本节内容拟用1课时完成教学。 学习 目标 科学观念：知道科学探究的重要性；了解和认识科学探究的基本步骤；会对简单的科学问题进行科学探究； 科学思维：探究中，体会科学探究与生活中的探究在本质上的相似性； 探究实践：通过对“手持小电扇不会转动的原因”、“人的身高和脚印长度的关系”等的探究，实施简单的科学探究活动，了解科学探究的基本步骤； 态度责任：从科学家的探究案例中，体会科学探究的一般步骤和基本方法。 重点 知道科学探究的几个步骤 难点 如何提问、如何建立猜想和假设 教学环节 教师活动 设计意图 导 入 新 课 全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”顺利发射，标志着我国走向全球量子通信研究的领先地位。 “墨子号”为科学家的研究创造了新的条件。 科学家是怎样进行研究的？ 导 入 新 课 讲 授 新 课 生活中，我们经常地遇到一些现象，然后我们也会自行利用科学探究来解决实际问题； 例如，你的手持小电扇不会转动了。你一定想知道电扇不转动的原因，你思考或探究过程是怎样的？ 提出问题：手持小电扇为什么 不转动了？ 作出假设：可能是电池没电了。 作出预测：如果这个假设是成立的，对其进行充电或换上新的电池，手持小电扇应该会转动。 实验：对手持小电扇充电或换上新的电池。 验证：按一下小电扇的开关，结果手持小电扇正常转动起来了。 这就是一个生活中科学探究的实例。 1、上述探究过程中，经历了哪些环节和步骤？ 2、若换上电池或充电后，手持小电扇还是不会转动，接下来你会怎么想？怎么做？ 若换上电池或充电后，手持小电扇还是不会转动，则说明前面的假设不正确，应该重新提出假设，如可能是导线断了、可能是电动机坏了……，然后再进行预测和实验，直到找到原因，然后采取相应的措施。 一、生活中的探究 1、生活中，我们经常利用科学探究解决实际问题； 2、生活中科学探究的一般步骤： （1）观察现象；（2）提出问题；（3）作出假设； （4）进行预测；（5）实验检验。 3、若实验检验结果不支持假设，则应该修改或提出新假设，然后再预测、实验，直到实验结果支持假设。 4、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行探究，直到找到真正的原因，发现规律。 二、科学家的探究 1、科学探究： 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，运用创造性思维解决问题，并通过评价与交流达成共识的过程。 科学为了探究科学真谛做出了艰辛的努力。如，“发现青蒿素并应用于治疗疟疾的研究”就是一次成功的科学探究活动。 2、屠呦呦团队发现青蒿素的故事： 讨论交流： 1）根据青蒿素的发现历程，你认为科学探究经历了哪些环节？ 参考：提出科学问题→建立假设→制订计划、进行实验→分析证据、得出结论→解释表达和交流 2）发现青蒿素，是我国科研人员在没有先进实验设备的艰苦科研条件下取得成功的范例。对此，你有什么感想？ 参考：即使科研条件很艰苦，我国的科学家们，没有条件，创造条件也会将研究进行下去，这就是一种责任心，一份担当，这更是科学探究的所需要的精神和毅力。 好奇心和兴趣是科学研究的驱动力，保持对科学探究的好奇心和兴趣，我们也可以像科学家那样，逐步走向成功。 阅读：屠呦呦与青蒿素 归纳： 3、科学探究的一般过程和步骤： ①提出科学问题； ②建立猜想与假设； ③制订计划和方案； ④进行实验与搜集证据； ⑤分析证据； ⑥得出结论； ⑦解释、表达和交流。 4、关于科学探究过程的三点说明： （1）在开展科学研究时，首先要发现和提出问题，然后针对所要探究的问题，结合自己的已有经验、科学知识和已掌握的有关问题的信息，通过思考建立猜想或假设。接着，对要探究的问题制订探究的计划，通过观察实验等途径获取尽可能多的事实或证据，分析证据并得出结论，然后以书面报告、论文等形式表达，并与他人讨论和交流探究的过程与结果。 （2）科学研究是一个不断创新的过程，科学家并不是总在每一项研究中使用相同的方法，经历相同的过程。“发现青蒿素”的研究显示了科学家进行实验探究时可能遵循的一般过程。 （3）对照实验方案设计过程中，一般要考虑变量的控制：找到需要操纵的变量，设置实验组与对照组，使实验组与对照组中的变量只有一个，即变量的唯一性。 拓展： 对照实验实验设计中，变量唯一性设计举例： 如，“比较蔬菜中维生素C含量”实验设计： 原理：维生素C可使紫色高锰酸钾溶液褪色； 设计：在4支同样的试管中分别加入2mL相同浓度的紫色高锰酸钾溶液，然后用相同的滴管分别向其中滴加黄瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液，边滴加边振荡，直到紫色高锰酸钾溶液刚好褪色为止，记录所滴加的汁液滴数。 分析证据：若汁液滴数越多则表明维生素C含量越少。 分析与讲解： 需要操纵的变量：不同的蔬菜（不同的维生素C含量） 需要控制相同的变量： 4支试管相同、滴管相同、高锰酸钾溶液的浓度相同、高锰酸钾的体积相同、蔬菜都取汁液、都是边滴加汁液边振荡，都滴加到刚好褪色。 整个实验设计过程中，只有蔬菜中的维生素C含量不同，其余条件均相同。即变量唯一。 视频：科学探究的一般步骤 三、像科学家那样探究 1、医生的科学探究： 医生会像科学家那样获取事实与证据，做出可靠的判断。 如，某同学发烧了，是什么原因呢？受凉了还是身体某处有炎症？……医生会测体温、听诊、验血、验尿或大便等。医生综合这些信息后就可判断发烧的原因。而且能得到和使用的信息越多，对信息的综合分析越细致，得出的结论就越可靠。 2、我们也需要科学探究： 科学家在探索自然规律时需要进行科学探究，我们在学习科学知识时，也要进行科学探究。 2、警察和考古学家的研究：警察常根据脚印的长度来推断狡黠嫌疑人的身高；考古学家也会根据古代人脚印的长度来推测古代人的身高。 3、我们学习过程也需要科学探究： 科学家在探索自然规律时需要进行科学探究，我们在学习科学知识时，也要进行科学探究。 探究实践：探究人的身高与脚印长度的关系 （1）提出问题： 人脚印的长度与身高有什么关系？ （2）建立假设： ； （3）制订计划： 建立假设后，需要设计方案来检验这个假设。人的身高与脚印的长度是否存在某种关系，关系如何？为了探究这个问题，你准备搜集哪些证据？通过什么方法来搜集？ （4）搜集证据： 检验假设时，需要足够的证据，搜集证据需要记录，表格和图像是很好的记录方式，将你获得的数据填在表中。 （5）分析证据并得出结论： 根据搜集的证据，你得出了什么结论？你的假设是否正确？ （6）交流与评价： 把你探究的结果与其他同学交流，你有什么收获和感想？ 视频：身高与脚印长度的关系 一些学生手中也有手持小电扇，从小电扇不转动入手，展示生活中的科学探究，可增加学生的兴趣 并初步认识到科学探究的一般过程，同时体会生活中也存在探究，探究不是科学家的专利 体现生活处处有科学的理念 生活中的科学探究是粗略的，有时还是定性的 而科学家的探究则更为精密、细致，更多的是定量的； 以青蒿素的发现为平台，让学生认识到科学探究的过程 从而归纳、提炼出科学探究的一般步骤与环节 使学生明白一般步骤，而具体运用到探究中时，切不可生搬硬套，要根据具体情况而定 拓展内容：变量的控制为后续科学探究作铺垫 在了解了科学探究的一般步骤、方法后，引导学生模仿着进行探究，实践练习 以达到突出重点的目的 通过模仿探究，达到教学目标 课 堂 练 习 1、到商店购买乒乓球时，陈明同学总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，选择反弹较高的乒乓球。陈明的行为类似于科学探究中的（  C） A. 发现并提出问题         B. 做出猜想和假设          C. 观察、实验收集证据         D. 交流合作、评价证据 2、玻璃杯从一定高度掉到水泥地上会破碎而掉到沙坑里却不容易破碎。老师要求同学们针对这一现象提出一个问题。下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是 （  D ） A. “玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬吗?” B. “玻璃杯从一定高度处掉到水泥地上会破碎吗?” C. “为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢?” D. “玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系? 3、某同学喜欢观察鸟的行为。她曾看到某种鸟在吃蓟的种子，就想证实蓟的种子是不是这种鸟最爱吃的食物，于是用三种食物(蓟的种子、稻谷、太阳花的种子)若干进行实验探究。下列有关叙述错误的是( A ) A. 实验时应把蓟的种子放在离鸟最近的地方 B. 此实验的假设是“这种鸟可能最爱吃蓟的种子” C. 实验前三种食物的取用数量应一样多 D. 如果发现三种食物都被鸟吃完了，那么这个结果不支持本实验的假设 4、设计对照实验时，应遵循的原则是( B ) A. 所有变量都相同 B. 除实验变量外，其他条件都相同 C. 所有变量都不相同 D. 除实验变量外，其他条件都不同 5、市场上的防晒霜都宣称可以防晒。暑假期间，某学校学生外出徒步旅行，准备借此机会做一个关于某品牌防晒霜的实验，看它是否有效。其中四位同学的实验方案如下表： 你认为最合理的实验方案是( B ) A. 小玲 B. 小敏 C. 小英 D. 小红 6、海鲜馆里有一道菜叫“西施舌(一种软体动物)炒九层塔(一种香料植物)”，媒体报道九层塔含有黄樟素。小明认为微量黄樟素会导致癌症(A)，于是他准备了两组老鼠，一组长期喂含有微量黄樟素的食物，另一组喂正常食物(B)。一年后，两组老鼠都没患癌症(C)。 （1）上文中A应属于科学探究过程中的________。 （2）本实验结果________(填“符合”或“不符合”)假设。 （3）步骤B采用的是科学探究活动中常用的________方法。 [参考：（1）建立假设（2）不符合（3）对照 ] 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。 同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。 课 堂 小 结 1、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，通过各种途径寻求证据，并通过创造性思维评价与交流达成共识的过程。 2、科学探究的一般步骤：提出问题、猜想与假设、设计研究方案、收集证据、检验假设、评价与交流。 3、对照实验设计中，变量唯一 帮助学生掌握重点， 更加容易的学习。 板 书 1.5 科学探究 1、科学探究： 获得科学知识的一种基本方式； 创新、创造性思维 2、过程： 发现问题→寻求证据→解决问题→评价与交流→达成共识 3、步骤：提出问题、猜想与假设、设计研究方案、收集证据（观察、实验）、检验假设、评价与交流 4、控制变量： 对照实验：变量唯一 学科网（北京）股份有限公司 $$