1.3 像科学家那样探究 教案2026-2027学年浙教版科学七年级上册

该教案聚焦科学探究的一般过程，通过“墨子号”卫星情境导入激发兴趣，从生活中小电扇不转的探究案例切入，引导学生初步认识探究步骤，再结合屠呦呦发现青蒿素的案例梳理科学探究六环节，最后以“脚印与身高关系”活动让学生实践，构建从生活到科学再到实践的学习支架。 特色在于融合案例教学与探究实践，以小电扇、青蒿素案例帮助学生归纳科学探究六环节，培养科学思维，“脚印与身高”活动让学生完整经历探究过程提升探究实践能力，同时渗透科学家坚持不懈的态度责任。为教师提供清晰教学框架，助力学生理解科学探究本质，培养科学素养。

1.3 像科学家那样探究 一、基本信息 课题 1.3 像科学家那样探究 课型 新授课 课时 1课时 教材 浙教版七年级上册科学（2024版） 年级 七年级 学科 科学 教法 案例教学法、探究式教学法、合作学习法 教具 多媒体课件、刻度尺 核心素养 详见下方 二、核心素养目标 1. 科学观念 （1）理解科学探究是获取科学知识的基本方式，说出科学探究的一般过程：提出问题、建立假设、制订计划与进行实验、搜集证据、分析证据与得出结论、交流与评价。 （2）认识到科学探究是一个不断发现问题、寻求证据、运用创造性思维解决问题、通过评价与交流达成共识的过程。 2. 科学思维 （1）通过分析屠呦呦发现青蒿素的案例，归纳科学探究的六个基本环节，体会科学家的研究方法和精神。 （2）通过「脚印与身高关系」的探究活动，学会设计实验方案、搜集数据、分析数据并得出结论。 3. 探究实践 （1）能够在教师的指导下，完整经历从提出问题到交流评价的科学探究全过程。 （2）学会用表格记录实验数据，用数学方法（求比值）处理数据，并判断假设是否成立。 4. 态度责任 （1）感受科学家在艰苦条件下坚持探究的精神，培养科学探究的好奇心和毅力。 （2）养成实事求是、认真细致的科学态度，认识到结论与假设不一致时不等于失败，而是科学过程的正常组成部分。 三、教学重难点 【教学重点】 1. 科学探究的六个基本环节及其相互关系。 2. 通过「脚印与身高关系」探究活动，完整经历科学探究全过程。 【教学难点】 1. 理解假设与结论的关系：结论可能支持假设，也可能否定假设，两种情况都是科学探究的正常结果。 2. 学会从数据中分析证据、得出可靠结论，并能区分「搜集证据」与「分析证据」两个不同环节。 四、教学过程 环节一：情境导入（3分钟） 【教师活动】展示「墨子号」量子科学实验卫星发射图片，讲述：2016年，全球首颗量子科学实验卫星「墨子号」顺利发射，标志着我国在全球量子通信研究领域走在了前列。「墨子号」为科学家创造了新的研究条件。提出问题：科学家是怎样进行研究的？他们的工作方式和我们的生活探究有什么联系？ 图：「墨子号」量子科学实验卫星 【学生活动】观看图片，思考教师提出的问题。1至2位学生尝试回答：「科学家做实验」「科学家发现新东西」等。 【设计意图】以国家重大科技成果切入，激发学生民族自豪感和探究兴趣，引出本课核心问题：科学家是怎样研究的。 【知识点】 1. 科学家的研究需要先进的科学设备和坚持不懈的探究精神。 2. 科学探究不仅是科学家的工作方式，也存在于我们的日常生活中。 环节二：新知探究（24分钟） （一）生活中的探究——手持小电扇不转了（5分钟） 【教师活动】展示图片：一把手持小电扇不转了。提问：如果你遇到这个情况，你的第一反应是什么？你会怎么找出原因？引导学生一步步说出探究过程。板书关键词：观察、提问、假设、预测、实验、验证。 图：手持小电扇不转了 【学生活动】学生七嘴八舌地回答：可能没电了、可能导线断了、可能电动机坏了。教师追问：你怎么验证哪个原因是正确的？引导学生说出：逐一检查——换电池试试（排除没电）、看导线有没有断开（排除断线）、换电动机（排除电动机故障），直到找到真正的原因。 图：逐一排查的探究过程 【设计意图】从学生最熟悉的生活小问题切入，让学生感受到「探究」不是科学家的专利，每个人在日常生活中都在做探究。用小电扇的案例完整展示了探究六环节，为后面学习青蒿素的科学探究做铺垫。 【知识点】 1. 生活中的探究六步骤：观察现象、提出问题、建立假设（猜测原因）、进行实验（逐一验证）、分析证据（找出原因）、得出结论并解决。 2. 探究的核心是：发现问题后，先假设、再验证，而不是盲目猜测。 【理解要点】生活中的探究与科学家的探究本质相同，都是「发现问题→寻找证据→得出结论」的过程。区别在于：科学家的探究更系统、更严谨、需要设计对照实验和多轮验证。 （二）科学家的探究——青蒿素的发现（12分钟） 【教师活动】展示屠呦呦照片和青蒿素分子式。简要介绍：20世纪60年代，疟疾在全球肆虐，氯喹等传统药物已经失效。屠呦呦临危受命，担任「523」项目研究组长。她翻阅大量古代医书，从东晋葛洪《肘后备急方》中「青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之」一句话得到启发。 图：屠呦呦与青蒿素 按青蒿素发现的六步骤逐步展示并讲解： （1）提出科学问题：如何找到治疗疟疾的有效药物？ （2）建立假设：青蒿中的某种成分可能对疟原虫有杀灭作用。 图：发现问题——疟疾肆虐全球 （3）制订计划、进行实验：查阅历代医籍，筛选2000多个方药，整理出640种抗疟药方。用水、醇、乙醚等不同溶剂提取青蒿，在动物身上测试药效。经历190次失败后，第191次实验——使用低温乙醚提取——终于成功。 图：实验过程——从《肘后备急方》获得灵感 图：低温乙醚提取——第191次成功 （4）搜集证据：对疟原虫抑制率达到100%的实验数据。 图：搜集实验证据 （5）分析证据、得出结论：低温乙醚提取的青蒿素对疟原虫有极强的杀灭作用。 （6）解释、表达与交流：1977年发表论文公布青蒿素结构，2015年获诺贝尔生理学或医学奖。 图：屠呦呦获诺贝尔奖 图：青蒿素发现历程——科学探究六环节总结 【学生活动】跟随教师的讲解，在课本或笔记本上记录科学探究的六个环节。小组讨论：屠呦呦团队经历了190次失败后依然坚持，换做是你，你会怎么做？2至3位学生发言。 【设计意图】以屠呦呦发现青蒿素的完整故事为载体，将科学探究的六个步骤具象化。190次失败→第191次成功的数据对比，让学生深刻感受科学探究的艰辛和科学家的毅力。六步骤总结图帮助学生形成整体框架。 【知识点】 1. 科学探究六环节：提出问题→建立假设→制订计划、进行实验→搜集证据→分析证据、得出结论→解释、表达与交流。 2. 屠呦呦团队经历190次失败才获得成功，说明科学探究需要坚持不懈的精神。 3. 科学探究可以从古代文献中获得灵感和假设，但必须通过实验验证。 4. 六环节口诀：「提问→假设→做实验→收证据→分析结论→交流评价」。 【重点强调】如果假设不成立怎么办？不是结束！当假设与实验结果不一致时，需要重新分析证据，提出新的假设，再设计实验验证。结论不支持假设是科学探索的正常过程，不应该被视为失败。 【理解要点】科学研究有两点的说明：（1）科学探究首先要发现并提出问题，结合已有经验、知识和信息，通过思考建立猜想或假设。然后制定计划，通过观察、实验获取证据，分析证据得出结论，再以书面报告和论文表达，与他人讨论交流。（2）科学研究是不断创新的过程，科学家并不总是在每次研究中都严格经历相同的步骤和过程。 （三）探究活动——脚印与身高的关系（7分钟） 【教师活动】展示探究活动框架，引导学生分组完成：（1）提出问题：脚印长度与身高有什么关系？（2）建立假设：身高越高，脚印越长；身高与脚印长度可能存在一定的倍数关系。（3）制订计划：测量小组成员的身高和赤脚脚印长度，记录在表格中。 图：脚印与身高关系探究 （4）搜集证据：各组测量并记录数据。展示表格模板，要求至少记录5组数据。 图：数据记录表 （5）分析证据并得出结论：计算每组「身高÷脚印长度」的比值，求平均值。全班汇总各组的比值，发现比值约在6.8至7.0之间。与科学家研究结论（身高=脚印长×6.876）对比，验证假设。 （6）交流与评价：各组汇报自己的比值与结论，比较差异。讨论：为什么不同组的比值不完全相同？（测量误差、样本差异等）如何减小误差？ 【学生活动】分组测量身高和脚印长度，记录数据，计算比值。组长汇报本组结果。全班讨论比值差异的原因。 【设计意图】学生亲身经历科学探究全过程——从提出问题到交流评价，每一个环节都亲自参与。通过与科学家结论（6.876）的对比，感受探究结论的可靠性和误差的存在。分组合作培养团队协作和表达能力。 【知识点】 1. 身高与赤脚脚印长度的比值约为6.8至7.0，科学家精确值约为6.876。 2. 搜集证据要足够多——样本越多、结论越可靠。 3. 表格是记录实验数据的有效方式。 4. 结论与科学家结论一致→支持假设；不一致→需要反思实验方案或重新提出假设。 【易错提示】脚印长度是赤脚测量，不是穿鞋测量。测量时要注意从脚跟最后端到脚尖最前端的直线距离。如果结论和假设不一致，不是失败——需要重新思考假设是否正确、实验方法是否有问题。 【判断技巧】如何判断数据是否可靠？(1)样本量是否够大（至少5组以上）；(2)各组数据差距是否过大（异常值要检查）；(3)结论与已有科学结论是否接近。 环节三：课堂练习（10分钟） 练习1 题目：小明发现家里的绿萝叶子发黄了。请按照科学探究的六个环节，写出小明应该怎么解决这个问题。 【答案】（1）提出问题：绿萝叶子为什么发黄？（2）建立假设：可能是缺水、缺光照、缺肥料、或者虫害。（3）制订计划：逐一改变条件进行观察——先浇水看三天，若没改善再移到阳光处，若还没改善再施肥。（4）搜集证据：每天拍照记录叶片颜色变化。（5）分析证据：比较不同措施后叶片的变化情况。（6）得出结论并交流：确定原因后，告诉家人正确的养护方法。 【解析】本题训练学生将六环节框架迁移到生活中。关键点：假设是具体的、可验证的；验证需要逐一进行（控制变量思想）；搜集证据要持续、要记录。 练习2 题目：在「青蒿素的发现」案例中，屠呦呦从《肘后备急方》中得到灵感，这个行为属于科学探究的哪个环节？ 【答案】建立假设。（解释：她从古书中知道了青蒿可能对疟疾有效，这形成了一个可检验的假设——「青蒿提取物能治疗疟疾」。然后她才设计实验来验证。） 【解析】从已有知识（古籍记载）中形成猜想=建立假设。常见错误是将此归为「提出问题」——提出问题是在此之前（「如何找到治疗疟疾的药？」），看古书是为了找到可能的答案，即形成假设。 练习3 题目：以下是某小组「脚印与身高关系」的测量数据，请计算每个人的身高/脚印比值，并求平均比值。 数据表：甲身高168cm脚印24.5cm / 乙身高155cm脚印22.8cm / 丙身高172cm脚印25.0cm / 丁身高160cm脚印23.5cm 【答案】甲：168÷24.5≈6.86；乙：155÷22.8≈6.80；丙：172÷25.0=6.88；丁：160÷23.5≈6.81。平均比值：(6.86+6.80+6.88+6.81)÷4≈6.84。与科学家结论6.876接近。 【解析】先求个人比值→再求平均值。不要求先求平均身高÷平均脚印长（两种算法结果会不同，后者不够严谨）。 练习4 题目：判断以下说法是否正确，并改正错误说法： （1）科学探究的第一步是建立假设。 （2）如果实验结果与假设不一致，说明探究失败了。 （3）搜集的证据越多，结论越可靠。 【答案】（1）错误。第一步是发现并提出问题，然后才是建立假设。（2）错误。结果与假设不一致不等于失败，需要重新分析、提出新假设、再进行验证。（3）正确。证据越多，综合分析越细致，结论越可靠。但需要注意证据必须准确、真实。 环节四：课堂小结（3分钟） 【教师活动】带领学生回顾本课核心内容： 1. 科学探究贯穿于生活的方方面面——从修小电扇到发现青蒿素，本质相同。 2. 科学探究六环节：提出问题→建立假设→制定计划与实验→搜集证据→分析证据与得出结论→解释表达与交流。 3. 屠呦呦和青蒿素的故事告诉我们：科学探究需要坚持（190次→191次）、需要智慧（从古籍中找灵感）、需要团队合作。 4. 结论与假设不一致≠失败，是科学探究的正常过程。 【学生活动】口述复习六环节口诀，说出自己在本课印象最深的内容。 【设计意图】以口诀「提问→假设→做实验→收证据→分析结论→交流评价」为记忆锚点，帮助学生形成完整的科学探究框架。强调「不一致≠失败」解除学生思想负担，鼓励大胆假设、认真验证。 五、板书设计 1.3 像科学家那样探究 一、生活中的探究 小电扇不转了 → 观察→提问→假设→实验→验证→结论 二、科学家的探究——青蒿素发现 （1）提出科学问题 （2）建立假设 （3）制订计划、进行实验（190次失败→191次成功） （4）搜集证据 （5）分析证据、得出结论 （6）解释、表达与交流 三、探究活动：脚印与身高的关系 身高÷脚印长 ≈ 6.8～7.0（科学家：6.876） 核心口诀：提问→假设→做实验→收集证据→得出结论→交流评价 六、教学反思 1. 学生是否能从小电扇的实例中自然地过渡到青蒿素的科学探究？生活中的探究与科学家的探究之间的联系，是否讲清楚了？ 2. 青蒿素的发现历程是否讲述得足够生动？190次失败的数字冲击力是否充分传达？学生对科学家精神是否有真实的感触？ 3. 科学探究六环节的六个步骤，学生是否能准确排序并说出每个步骤的关键特征？口诀记忆的效果如何？ 4. 脚印与身高探究活动中，测量和计算环节是否顺畅？是否每个学生都动手参与？数据记录表的使用是否规范？ 5. 「结论与假设不一致不等于失败」这个核心观念，学生是否真正理解？是否敢在后续探究中大胆假设？ 6. 本课结束后，学生是否能够独立将六环节框架应用于新的探究情境？（课后作业中的新问题将是检验的试金石。） 学科网（北京）股份有限公司 $