第一章 第3节 像科学家那样探究（同步课件）-【上好课】2024-2025学年七年级科学上册同步精品课堂（浙教版2024）

1.3 像科学家那样探究 浙教版七年级科学上册 第一章 探索自然的科学 一、生活中的探究 在日常生活中，我们经常利用科学探究解决实际问题。例如，对手持小电扇不会转动的原因进行探究。 观察:手持小电扇不转了。 提问:手持小电扇为什么不转动了? 假设:可能是电池没电了。 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:手持小电扇正常转动起来了。 观察 提问 假设 预测 实验检验 继续探究 不支持假设， 修改或提出新假设 生活中的探究 假如手持小电扇还是不转动，我们可以提出另外的假设，如导线断了、电动机坏了……这样不断探究，直至找到原因，然后采取相应的措施。 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 发现青蒿素 疟疾患者全身发冷、发热、多汗，并周期性发作 提出科学问题 20世纪，疟疾肆虑，夺去了无数人的生命。寻找治疗疟疾的有效方法，是科学家们面临的一个共同问题。 建立假设 1969年，屠呦呦担任我国抗疟疾药物研究项目的组长。她翻阅古籍，寻找方药，经过两年的研究、筛选，受我国古代药典《时后备急方·治寒热诸疟方》的启发，提出猜想、青蒿对疟疾的治疗有重要价值。 制订计划，进行实验 屠呦呦从《肘后备急方。治寒热诸疟方》的记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”中得到启发:为什么这与中药常用的高温煎热法不同?原来古人用的是青蒿鲜汁!这两者的差别是温度。她决定用沸点只有34.6℃的乙醚来提取青蒿中的有关物质。实验过程繁复而冗长。在经过190次失败后，屠呦呦团队终于提取出青蒿中的有关物质。 分析证据、得出结论 1971年10月，屠呦呦在实验室观察这种青蒿提取物对疟原虫的抑制作用时，发现其对疟疾抑制率达到100%。1972年，屠呦呦研究小组成功分离并结晶出青蒿素，其抗疟功效在临床试验中得到证实。 解释、表达与交流 科研人员开启了测定青蒿素分子结构的工作，确定了青蒿素的分子结构。1986年，青蒿素获得新药证书。2001年，世界卫生组织向恶性疟疾流行的国家推荐以青蒿素为基础的联合治疗方案。青蒿素问世以来，使数百万人逃离了疟疾的魔掌。 思考与讨论 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? 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? 探索活动 人的身高与脚印长度的关系 警察常根据脚印的长度来推断犯罪嫌疑人的身高。考古学家也会根据古代人脚印的长度来推测古代人的身义高。现在，让我们一起来探究人的身高与脚印长度的关系吧! 1.提出问题: 人的身高与脚印的长度有什么关系? 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1.3-1中。 表1.3-1脚印长和身高记录表 同学 A B C D E F G H 脚印长/（cm）                 身高/cm                 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? 方法技巧 科学探究方法 常见科学探究方法有: ①控制变量法:所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其他的变量不变,最终解决所研究的问题。 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，这种研究方法就是等效法。 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叫转换法。 ④观察比较法:在对各种现象、实验进行观察的基础上,和认定的标准(或对象)进行比较,得出结论的方法叫观察比较法。 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的推理和预见,这种研究方法叫科学推理法。 1.某品牌洗手液号称完全不影响环境,小尹想证实该广告的真实性,邀你一起做实验。实验准备:生长状况相似的同种蚯蚓40条,喷雾器2个,清水,1%的洗手液溶液。将富含有机质的土壤均匀铺撒在大纸盒中,沿中线均分为甲、乙两个区域。 (1)完善实验过程 课堂小练习 1.某品牌洗手液号称完全不影响环境,小尹想证实该广告的真实性,邀你一起做实验。实验准备:生长状况相似的同种蚯蚓40条,喷雾器2个,清水,1%的洗手液溶液。将富含有机质的土壤均匀铺撒在大纸盒中,沿中线均分为甲、乙两个区域。 (1)完善实验过程 课堂小练习 (2)实验中每组用了20条蚯蚓,而不是1条,好处是____ (3)两组实验除是否喷洒____外,其他条件均相同且适宜。 (4)小尹的其他同学也照此方案进行实验,得到了多组数据,应取他们的_________值作为得出结论的依据。 【答案】(1)清水数量 (2)减小误差、避免偶然性 (3)1%洗手液溶液 (4)平均 【解析】(1)由表可知甲区域每天喷10毫升1%洗手液溶液,则在乙区域每天喷10毫升清水，两天后,翻开土壤,统计其中蚯蚓的数量。(2)为了减小误差,避免实验的偶然性,对实验材料的选取应该尽量多一些。(3)本实验的变量是某品牌洗手液，所以两组实验除是否喷洒洗手液外,其他条件均相同且适宜。(4)如果得到多组数据,应该取平均值作为得出结论的依据。 课堂小练习 2、PM2.5是指大气中直径不大于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。由于它能通过肺泡直接进入循环系统,对人体危害极大。为了探究空气中PM2.5的浓度与车流量是否相关,某中学的同学在城市广场周边对空气进行采样,采样时段与统计结果如下表: 课堂小练习 请分析并回答问题: (1)该探究实验中,同学们将“采样时段”设置为该实验的____,而其他条件都相同。 (2)此实验分三组选择不同的地点进行检测,该方法属于 检测。 (3)为减小实验误差，应对表中3个小组同学的数据做怎样的处理? 。 (4)某小组同学将处理后的数据绘制成柱状图,请你将表格中“上班时段”的数据也进行相应处理,并用柱状图在图中表示。 课堂小练习 【答案(1)变量(2)抽样(3)取平均值(4)如图所示(5)越高(6)上下班尽量乘坐公共交通工具 【解析(1)该实验的目的是探究空气中PM2.5的浓度与车流量是否相关,而在不同时段车流量不同,因此,本实验的变量是采样时段,其他条件都相同。(2)同一地区选择不同的地点进行检测,而不是全部,可见使用的调查方法是抽样检测。(3)取数据的平均值可以减小实验误差,另外,减小实验误差的办法还可以设置重复组等。(4)上班时段PM2.5的平均值为86 微克应方米。(5)清晨时段,车流量最小,PM2.5的平均值为20.33微克位方米;上班时段,车流量大,PM2.5的平均值为86微克立方米;中午时段,车流量小，PM2.5的平均值为40.67微克位方米;下班时段,车流量最大,PM2.5的平均值为98 微克位方米;由此可以得出的结论:车流量越大,空气中PM2.5的浓度越大。(6)根据实验结论可知,上下班尽量乘坐公共交通工具,少开车可以改善空气质量。 课堂小练习 $$