内容正文:
第1章 探索自然的科学
第3节 像科学家那样探究
2016年,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?
其实在日常生活中,我们经常利用科学探究解决实际问题。
一、生活中的探究
例如,对手持小电扇不会转动的原因进行探究。
4
观察:
提问:手持小电扇为什么不转动了?
手持小电扇不转了。
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。
假设:
预测:
充电或换上新的电池试试
可能是电池没电了。
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。
结论:
假设正确,手持小电扇没电了!
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。
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,运用创造性思维来解决问题,并通过评价与交流达成共识的过程。科学家为了探究科学真谛做出了艰辛的努力。下面是我国科学家一次成功的探究活动——发现青蒿素。
二、科学家的探究
2015年10月,我国科学家屠呦呦因开
创性地从中草药中分离出青蒿素并应用于
疟疾的治疗而获得诺贝尔生理学或医学奖。
诺贝尔奖评选委员会的颁奖词中写道:“屠
呦呦发现了青蒿素,这种药物有效降低了
疟疾患者的死亡率”“对全球的影响及对
人类福祉的改善是无法估量的”。
好奇心和兴趣是科学研究的驱动力。青蒿素的研发历程显示,对国家使命的高度责任感与担当也是一种驱动力。
我国科学家屠呦呦在诺贝尔生理学或医学奖颁奖现场
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?
答: 提出问题;建立假设;制订计划,进行实验;分析证据、得出结论;解释、表达与交流
思考与讨论
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?
思考与讨论
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。
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。
三、像科学家那样探究
科学家在探索自然规律时进行科学探究,我们在学习科学知识时也要进行科学探究。让我你供向来做一个科学探究活动吧!
人的身高与脚印长度的关系
警察常艰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的脚印长度来推测古代人的身高。现在,让我们一起来探究人的身古代人脚印的长度来推测古代人的身高与脚印长度的关系吧!
1.提出问题:
2.建立假设:
3.制订计划:
人的身高与脚印的长度有什公关系?
。
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?通过什么方法来搜集?
人身高越高,脚印越长
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。
同 学 A B C D E F G H
脚印长/cm
身 高/cm
根据搜集的证据,你得出了什么结论?你的假设是否正确?
5.分析证据并得出结论:
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?
建立假设
设计验证方案
收集事实证据
检验假设
提出问题
交流
脚长与身高有何关系?
脚长与身高成正比。
测量不同人的脚长与身高,并寻找两者间的关系。
进行实验并用表格记录收集的数据。
脚长与身高的比例约为…
……
人的脚长与身高有何关系
科学研究需要获取事实与证据,以便做出可靠的判断。例如,同学发烧了,是什么原因呢?是受凉了,还是身体某处有炎症?…居生会测体温,用听诊器听诊,化验血、尿或大便等。
医生综合这些信息后就可
判断该同学发烧的原因。当然,
我们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.建立假设
4.分析证据、得出结论
5.解释、表达与交流
科学探究的步骤
1.提出问题
3.制订计划,进行实验
小结:
1、为比较蔬菜中维生素C含量,黎明同学根据维生素C可使高锰酸钾溶液褪色的原理,设计了如下实验:在四只同样的试管中分别加入2毫升相同浓度的高锰酸钾溶液,然后用滴管分别向其中滴加黄瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液,边滴边振荡,直到高锰酸钾溶液褪色为止,实验结果如下:
黄瓜汁 青椒汁 芹菜汁 白菜汁
高锰酸钾溶液(2毫升) 14滴 8滴 15滴 11滴
据表可知维生素C含量最多的蔬菜是( )
A.黄瓜 B.青椒 C.芹菜 D.白菜
B
小结:
1.学会科学探究是为了---( )
A.培养分析问题、解决问题的能力 B.当科学家
C.提高解题能力,得到好成绩 D.提高智商
A
练习:
2.一元硬币有明亮的银白色的光泽且密度较大,小张同学认为一元硬币中含有铁,他这一想法属于科学探究过程中的---( )
A.提出问题
B.猜想
C.获得结论
D.反思
B
3.下而是小红对土壤对落叶分解作用的探究实验过程。其中属于作出假设步骤的是---( )
A .发现土壤中的落叶出现了大量小网孔,这些网孔是怎样形成的呢?
B.根据已有知识和生活经验,推测是土壤中的细菌分解了落叶。
C.将土壤灭菌后分成两组,分别加入等量的同种树的落叶,喷洒等量的无菌水,一组接种细菌,另一组不接种细菌。两组均在相同的无菌环境下培养一段时间。
D.分享交流不同小组的实验结果,发现是土壤中的细菌分解了落叶。
B
4.小红种了一些绿植,有一次他发现一盆郁金香,过去一直开红色花,现在却开出了紫色的花,母亲认为可能是土壤中缺水引起的,但小红经过一段时间连续补充水分后,还是开紫色的花。实验结果与原来的假说不符合,此时小红最好的处理方法是---( )
A.修改假说,重新实验
B.实验不成功,停止探究
C.修改结果,使之与假说相符
D.修改实验过程,使之与假说相符
A
5.小张同学就“不同水质对蛙卵孵化的影响”进行了探究,其实验记录如下表:
该实验设计的不妥之处是---( )
A.不符合单一变量原则
B.水量过多
C.水温太高
D.水中没有水草
A
6.老师在上课时,发现一位同学精神不振,脸色有些苍白,同时伴有咳嗽,他推测该同学可能发烧了,并给该同学测量了体温。上述信息中, 老师的推测在科学探究过程中属于 ,给该同学测量体温的目的是 。
建立假设
收集事实证据
$