1.3 像科学家那样探究——科学探究的基本环节-【拓展与培优】2024-2025学年七年级上册科学（浙教版2024）

科学 七年级上册 34 第3节 像科学家那样探究———科学探究的基本环节 科学探究的过程: 科学探究过程 基本要求 提出科学问题 ①从生活、实践,学习中发现问题;②表述这些问题;③根据已知 科学知识揭示矛盾。 作出假设 猜想是应用现有的经验和知识对问题中的事实寻求可能解释的 过程。尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论, 但对问题 成因的猜想仍需要有一定的依据, 这依据有两点: 一是已有的 经验和知识; 二是科学事实, 即所遇到的“问题”。 制定计划 ①拟定计划;②根据拟定的计划,列出所需材料和用具;③选出 控制变量;④设计对照组。 进行实验 ①采用多种途径实施计划;②记录现象、数据;③评价现象,数据 的可靠性。 分析证据得出结论 ①描述现象;②处理数据;③分析得出结论。 解释、表达和交流 ①撰写探究报告;②交流探究过程和结论并完善。 例 阅读下面文章,回答问题。 自行车胎漏气的原因在哪里? 气胎瘪了,漏气的原因在哪里 气泡从内胎的小孔往上冒,原因终于找到了 小明准备骑自行车外出时发现车胎瘪了。他感到很奇怪,昨天还是好好的,是什么地方出了问题呢? 他用自己对自行车了解的常识和经验想到,也许是车胎破了,也许是气门嘴的螺丝松了,或者是气门嘴 里的小橡皮管坏了…… 究竟上述哪一种是正确的呢? 小明开始寻找证据。他仔细查看了外胎,没有发现有破的痕迹,他又查 看气门嘴的螺丝,也没有发现松动。后来他把螺帽卸下,取出气门芯,发现小橡皮管也是好的。他给车胎打 气,仔细查看和倾听,一会儿车胎又瘪了,他想,也许是内胎的某个地方出现了一个小小的孔。 后来,他请修车的师傅把内胎取出,把充气的内胎放到水里,只见气泡从内胎表面的某处不停地往上 冒。小明非常高兴,自行车漏气的原因终于找到了。 (1)提出的问题是 (2)建立的假设是 (3)收集的证据是 (4)作出的解释是 解析:分析小明的探究过程: (1)提出问题:自行车胎漏气的原因在哪里? 科学 七年级上册 35 (2)建立假设:a. 可能是外胎破了;b. 可能是气门嘴螺丝松了;c. 可能是小橡皮管破了;d. 可能是内胎 破了。 (3)收集证据:检验假设:a. 仔细查看外车胎,没有破的痕迹;b. 查看气门嘴螺丝没有松动;c. 检查小橡 皮管也是好的;d. 充气的内胎放入水中,发现冒气泡(如上图)。 (4)作出解释:自行车内胎某处破了,所以漏气。 变式练习 佳佳同学学习了《植物的茎》后,懂得了爬山虎生有攀缘茎,是靠“小手”抓在墙上的。但他并不 满足于此,反而对此产生了疑问,爬山虎的“小手”究竟有什么秘密呢? 他考虑了很长的时间后,认为有三种 可能:一是“小手”上有水蛙一样的吸盘,能紧紧地吸在墙上;二是“小手”上有像壁虎的脚趾一样的横褶,能 紧紧地抓住墙壁;三是“小手”上会分泌一种黏液,能紧紧地粘在墙上。为了揭开爬山虎“小手”的秘密,他对 “小手”进行了观察和研究。他发现爬山虎的“小手”与墙贴得很牢,怎么也扯不下来,即使扯下来一些,这些 “小手”也要把一小块墙皮拉下来。有的“小手”已呈焦黄色,有一圈棕色的物体,与墙紧紧粘在一起,这多像 一层干透了的胶水呀! 他挖了一些“小手”用放大镜观察,发现“小手”像一个小绒球,上面长着数不清的小 毛毛,外圈是棕色的,里面是淡绿色的。他把“小手”放在显微镜下观察,看到小绒毛变成了小气泡,哈! 原 来小绒球是许多小气泡组合而成的。他想:黏液可能就是小气泡里分泌出来的吧! 于是,在老师的指导下, 他又做了一个实验,用解剖刀向嫩绿的“小手”边缘切去,并迅速用玻璃片盖上,再在显微镜下观察:果然一 个个破裂的小气泡流出许多黏糊糊的液体。于是,他高兴地欢呼着,我找到了,我找到了…… 在上述的探究过程中:(1)提出的问题是 ? (2)建立的假设是:a. “小手”上有水蛙一样的吸盘,能紧紧地吸在墙上;b. ; c. 。 (3)收集的证据是 。 (4)获取事实和证据的过程中,他采用的科学方法有 。 (5)获得的结论是 。 (6)在获取事实和证据的过程中使用的仪器是 。使用这些仪器的目的是 。 A组 1. 科学探究是科学学习的一种重要方式。科 学探究指人类研究自然界的科学规律所进行的科 学研究活动。下列不属于科学探究的是 ( ) A. 张衡通过记录观察恒星,创制了浑天仪 B. 小明探究人的脚印长度与身高的关系 C. 瓦特好奇水的沸腾现象,改进了蒸汽机 D. 科学家发现了雅鲁藏布大峡谷 2. 因为离奇的传言,很多人不惜等上十几个小 时来到浙江省温岭市城东街道取能治百病的“神 水”。为揭开“神水”的神秘面纱,权威部门进行检 测。就检测这一过程来说,是属于科学探究的哪个 过程 ( ) A. 合作与交流 B. 建立猜测与假设 C. 提出问题 D. 获取事实与证据 3. 小明在生活中意外地发现:向杯中加水到杯 口时,还能再向杯中加少量的水,而水并不溢出。 他想如果轻轻放入回形针,到底能放多少个呢? 他 估计应该放10枚左右吧。于是他找来一盒回形针 做实验,并得到了答案。就“他估计应该放10枚左 右”这一环节而言,属于科学探究中的 ( ) A. 提出问题 B. 猜想假设 C. 进行实验 D. 分析论证 4. 探究“磁铁受热时磁性如何变化”的问题,小 梁进行了如下实验:将条形磁铁一端固定在铁架台 上,另一端吸着大头针,用酒精灯加热,一段时间后 大头针纷纷落下,通过实验可以得出结论的是 ( ) A. 加热可使磁铁磁性减弱 C. 加热不影响磁铁磁性 B. 加热可以使磁铁磁性增强 D. 大头针落下是由于磁铁受热膨胀 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 科学 七年级上册 36 5. 科学探究一般包括:提出问题、作出假设、设 计实验、完成实验、检验假设、得出结论等几个环 节。下面是琴纳医生发现天花疫苗的故事。请阅 读,并回答相关问题: 现在,脸上有小圆疤痕的人不多见了。但如果 你问一下你的爷爷和奶奶,他们可能会告诉你, 人们曾患过一种非常可怕的传染疾病——— 天花。 在18世纪,当一个人患上天花,他多半会死, 即使病治好了,也会留下很丑陋的疤痕。一次 天花的蔓延足以令一个小镇里1/5的人口死 亡,而婴儿和小孩子最容易患上这种病。 当时,琴纳医生发现挤牛奶女工在挤奶时,很 容易从牛身上感染到一种名为牛痘的病。其 中一个病症是她们的手指上会留下一些斑点, 但一般而言,她们很快就会痊愈。 ① 琴纳医生观察到染上牛痘的女工不会患上天 花,他深信是牛痘抑制了天花在人体内的 繁殖。 ② 为了验证这个想法,他进行了实验。在1974 年5月14日,一个挤牛奶女工莎拉得了牛痘 后来找琴纳医生,琴纳治了莎拉的病,却有意 把牛痘传给了他的园丁的8岁的儿子———詹 姆士。 ③ 琴纳医生首先在莎拉手上的斑点里取了一些 脓水,之后在詹姆士的胳膊上割了一道小口, 把脓水挤了进去。5天后,詹姆士得了牛痘,但 很快便痊愈了。 然后,琴纳医生在一个天花病人的斑点上取了 一点脓水,又在詹姆士的胳膊上割了一道小 口,把脓水挤进去。 ④ 他相信詹姆士不会染上天花。琴纳医生和詹 姆士的父母悉心照料着詹姆士,詹姆士的确没 有染上天花,实验成功了。 ⑤ 琴纳医生发现了帮助小孩子抵御天花的方法, 他称这种方法为“疫苗接种”。1979年,世界卫 生组织宣布天花已被灭绝。现在,婴儿也不用 再接受对抗天花的疫苗接种了。 这个故事本身极好地展示了科学探究的一般 过程,请你分析①②③④⑤各代表科学探究中的哪 一个环节? ① ② ③ ④ ⑤ 6. 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,所有患者都感染上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:他们去动物园参观过蜥蜴展览。研究员经检查 发现了一只蜥蜴的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的身 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 子则得病了。 对信息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 接吃东西,病菌就由口腔进入了他们的体内。 研究员在研究上述病因时: (1)提出的问题是 (2)建立的假设是 (3)作出的解释是 B组 7. 如图所示,用刻度尺测量某物体的长度,图 示被测物体的长度为 cm,如果某同学想用 多次测量来减小误差的方法来测量该物体的长度, 则请设计一个表格来记录实验的数据(请画在虚线 框内)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 科学 七年级上册 37 8. 忙忙碌碌的蚂蚁每天进出蚁窝有什么规律 呢? 某同学对墙脚下的一窝蚂蚁进行了三天观察。 他记录了离开蚁窝的蚂蚁数目,每次观察5分钟,其 结果如下表: 时间 蚂蚁数目 第1天 第2天 第3天 7:00 8 1 9 9:00 27 4 26 11:00 98 17 110 13:00 101 21 118 15:00 104 27 107 17:00 66 15 60 19:00 4 2 7 根据表中数据记录,可得出的结论是 。 9. 平面镜对光线既不会聚也不发散,那么凹面 镜对光线会有什么作用呢? 小枫开动脑筋,找到了 所有可能的情况:会聚、发散、既不会聚也不发散。 然后,他利用激光笔手电筒对着凹面镜照射,观察 到如图所示的现象。则小枫的学习经历了怎样的 过程 ( ) A. 提出问题、设计实验和进行实验、得出结论 B. 提出问题、假设、设计实验和进行实验、交流 与评估 C. 提出问题、假设、设计实验和进行实验 D. 设计实验和进行实验、得出结论、分析和 论证 10. “吹泡泡”是一种很流行的儿童游戏。七 (4)班的亮亮同学自制了一套“吹泡泡”的玩具,看 着自己吹出的一个个水晶般美妙的泡泡,他特别开 心。可是他发现有时能吹出泡泡,有时又吹不出泡 泡。爱动脑筋的他产生了一个疑问:这泡泡的产生 还与哪些因素有关呢? (1)结合实验记录表,该同学做出的猜想是 。 于是他设计并科学地进行了实验,记录了如下 实验结果: 液体 肥皂液 管子直 径(mm) 3 5 10 20 50 泡泡产生 的情况 容易 较易 较难 难 不产生 (2)分析以上实验结果,你得到的结论是 。 (3)除上述因素外,你认为泡泡的产生还与哪 些因素有关呢? (说出一种) 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 21. 正立 远一些 5 第3节 像科学家那样探究 ———科学探究的基本环节 例 (1)提出问题:自行车胎漏气的原因在 哪里? (2)建立假设:a.可能是外胎破了;b.可 能是气门嘴螺丝松了;c.可能是小橡皮管破 了;d. 可能是内胎破了。 (3)收集证据:检验假设:a.仔细查看外 车胎,没有破的痕迹;b.查看气门嘴螺丝没有 松动;c.检查小橡皮管也是好的;d.充气的内 胎放入水中,发现冒气泡。 (4)作出解释:自行车内胎某处破了,所 以漏气。 变式练习:(1)是什么物质令爬山虎紧紧地附 在墙上呢 (2)“小手”上有壁虎脚一样的横 褶紧紧地抓住墙壁 “小手”上会分泌一种黏 液,能紧紧地粘在墙上 (3)挖了一些“小手” 用放大镜观察,发现“小手”像一个小绒球,上 面长着数不清的小毛毛,外圈是棕色的,里面 是淡绿色的。又把“小手”放在显微镜下观 察,看到小绒毛变成了小气泡 (4)观察和实 验 (5)小气泡里分泌出来的黏液令爬山虎 紧紧地附在墙上 (6)放大镜,显微镜 更好 地观察事物 巩固练习 A组 1. D 2. D 3. B 4. A 5. ①提出问题 ②作出假设 ③设计实 验 ④收集证据,完成实验 ⑤检验假设 6. (1)孩子们是怎样感染病菌的? (2)细菌可能来自某些染菌的食物。 (3)孩 子们爬上围护蜥蜴的木栅栏,没有洗手就直 接吃东西,病菌就由口腔进入了他们的体内, 最终感染病菌。 B组 7. 3.20 表格见解析 解析:(1)由图可知,刻度尺的分度值是 1mm,起始端的刻度值为9.00cm,末端的刻 度值为12.20cm,物体的长度为12.20cm- 9.00cm=3.20cm; (2)需要测量三次求其平均值,设计表格 如下: 次数 L1cm L2cm L3cm Lcm 长度 8. 中午11点到下午3点这段时间,蚂蚁 活动的数量较多。 9. C 10. (1)肥皂泡产生情况与管子直径大小 有关 (2)肥皂泡产生情况与管子直径大小 有关,管子直径越小越容易产生 (3)肥皂液 浓度大小、肥皂种类等(合理均可) 专题拓展:科学探究方法 ———控制变量法与对照法 例1 (1)背向声源 (2)4 (3)植物的生长 与音乐有关,且古典音乐最有利于植物的 生长 例2 (1)是否加入甲状腺激素 (2)甲状腺 激素有促进蝌蚪发育的作用 例3 (1)杀虫剂对蚯蚓的生长有什么影响? (2)求平均值。使用过杀虫剂的土壤,平 均每立方米的土壤中蚯蚓的数量是436.4 条,而未处理过的土壤,平均每立方米的土壤 中蚯蚓的数量是722.4条。 (3)杀虫剂对蚯蚓的生存显然有很大的 影响。使用了杀虫剂,使每立方米土壤中的 蚯蚓数减少了286条。 巩固练习 1. C 2. B 3. C 4. A 5. (1)普通饲料组 (2)铁元素和锌元素 能促进幼蛙的生长,锌元素的促进作用更大 6. (1)抹布的吸水能力跟布料的材质有 关吗 (4)等量 烧杯中所剩水量 (5)抹布 的吸水能力与材料的材质有关 (6)棉 7. (1)D (2)苍蝇停下来就匆忙“搓脚” 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·6·