1.3 像科学家一样探究（教学培优课件）科学新教材浙教版七年级上册

该初中科学课件聚焦科学探究方法，以“墨子号”卫星发射案例导入，引导学生从生活中的小电扇探究入手，掌握观察、提问等科学探究步骤，再通过屠呦呦发现青蒿素的案例理解科学家探究流程，搭建从生活到科学的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过“脚印长度与身高关系”探究活动让学生亲历完整探究过程，结合屠呦呦案例培养严谨求实的科学态度。典例分析区分科学问题与非科学问题，帮助学生建立科学观念，既提升学生探究能力，又为教师提供丰富教学资源。

科学七年级上册 •人教版 第一章 探索自然的科学 第3节 像科学家一样研究 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 生活中的探究 2.科学家的探究 3.像科学家那样探究 1. 生活中的探究 2.科学家的探究 3.像科学家那样探究 课堂引入 2016年，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。“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? 知识点1 生活中的探究 【探究小电扇转动的原因】 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:手持小电扇不转动了。 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，对其进行充电或更换电池，手持小电 扇应该会转动。 实验:对手持小电扇充电或更换电池。 验证:手持小电扇正常转动了。 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。 探索新知 2.科学探究的步骤：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。 知识点1：生活中的探究 典例分析 例1 家庭用的湿纸巾是常见的清洁用品，韧性是湿纸巾质量的一项重要指标，在比较不同品牌湿纸巾的韧性时，要获得最可信的结果，应采用的方案是（    ） A．在湿纸巾销售人员中进行调查 B．比较商业广告中所描述的湿纸巾韧性 C．取不同品牌湿纸巾，用手拉一拉，感觉一下哪种韧性强 D．用不同种品牌的湿纸巾提重物，看看最多能提起多重的物体 【解析】在比较不同品牌湿纸巾的韧性时，要获得最可信的结果，应采用的方案是用不同种品牌的湿纸巾提重物，看看最多能提起多重的物体，ABC的判断方法都带有很强大主观性，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 典例分析 例2 观察与实验是学习科学的重要方法。小嘉为研究校园内一棵樱树的生长情况，设置了下列问题。其中必须用到实验法才能解决的是（　　） A．樱树什么季节开花 B．樱花的花瓣有几片 C．树生长与肥料的关系 D．樱树叶是什么形状 【解析】结合分析可知：“樱树什么季节开花”、“樱花的花瓣有几片”、“樱树叶是什么形状”都能用观察法解决；而“树生长与肥料的关系”则必须用到实验法才能解决。我们需要设置不同的肥料施加情况（如不同种类肥料、不同施肥量等）作为变量，然后观察在这些不同条件下樱树的生长状况，通过对比分析来明确两者的关系。这就需要人为地控制变量，属于实验法的范畴，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 典例分析 例3 鲫鱼和草鱼是生活中常见的鱼类，下列提出的关于鲫鱼和草鱼的问题，其中不属于科学问题的是（    ）。 A．鲫鱼和草鱼，哪种鱼类脂肪含量高 B．鲫鱼和草鱼哪种鱼更美观 C．鲫鱼和草鱼吃的食物有哪些不同 D．鲫鱼和草鱼哪种鱼的游泳速度更快 【解析】科学问题是指可以通过观察、实验、测量等科学方法进行研究和验证的问题。选项A、C、D都可以通过实验和测量得到答案，属于科学问题。而选项B“鲫鱼和草鱼哪种鱼更美观”是主观判断，因人而异，无法通过科学方法进行验证，因此不属于科学问题。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 知识点2 科学家的探究 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。 2.探究案例：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。 （1）提出问题：20世纪，疟疾肆虐，夺去了无数人的生命。疟疾的治疗一直困扰着人类。为治疗疟疾，科学家们不约而同地提出一个共同问题:如何找到治疗疟疾的有效药物? （2）作出猜想或假设：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《肘后备急方·治寒热诸疟方》的启发，作出猜想:青蒿对疟疾的治疗有重要价值。 知识点2：科学家的探究 （3）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熬法不同?原来古人用的是青蒿鲜汁!两者的差别是温度。她决定用沸点只有34.6°C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。 （4）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，屠呦呦团队成功分离并结晶出青蒿素，在接下来的临床试验中得出，青蒿素对疟疾有极高的抑制率，从而找到了战胜疟疾的有效方法。 （5）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。 知识点2：科学家的探究 3.屠呦呦介绍：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”。 4.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。 知识点2：科学家的探究 5.科学探究的流程：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。 知识点2：科学家的探究 典例分析 例1 小科在实验操作时，发现许多胶头滴管的胶头有破损。小科认为这是化学药品腐蚀所致，而同伴认为这是橡胶老化造成的，两位同学提出的观点属于科学探究中（　　） A．提出科学问题 B．建立猜想和假设 C．进行实验、收集证据 D．得出结论 【解析】小科和同伴在观察到胶头破损现象后，各自提出了一个可能的成因（化学腐蚀或橡胶老化），这正是猜想和假设的体现，目的是为进一步实验验证提供方向。 故选B。 典例分析 例2 2025年11月兰溪市许多医生走进各大校园展开近视防控健康筛查，如图医生在测试学生视力，以了解学生的近视相关情况。医生通过视力表检测学生的视力值，这一过程在科学探究中属于（　　） A．提出问题 B．作出猜想或假设 C．收集事实与证据 D．制订计划 【解析】A．提出问题是指针对观察到的现象或遇到的问题，用疑问句的形式表述出来，例如“为什么学生近视率逐年上升？”等，而医生检测学生视力值并非提出问题环节，A不符合题意。 B．作出假设是对问题的答案提出一种可能的设想，比如“学生近视可能与长时间使用电子设备有关”，检测视力值不属于作出假设，B不符合题意。 C．收集事实与证据是通过观察、实验、调查等方法获取与研究问题相关的信息和数据，医生通过视力表检测学生视力值，得到关于学生视力情况的数据，属于收集事实与证据，C符合题意。 D．制订计划是设计探究的方案，包括选择研究方法、确定实验步骤等，检测视力值不属于制订计划环节，D不符合题意。 故选C。 典例分析 例3 科学探究是研究自然科学的重要方法。科学探究的一般过程是（　　） ①实施计划   ②表达和交流   ③制订计划    ④提出问题，发现问题   ⑤得出结论  ⑥作出假设 A．②③①④⑤⑥ B．④⑥①②③⑤ C．④⑤③⑥②① D．④⑥③①⑤② 【解析】科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验（实施计划）→收集证据→解释与结论（表达和交流、得出结论）→反思与评价→拓展与迁移，故科学探究的一般过程是④⑥③①⑤②，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 典例分析 例4 小科在家中发现刚加热水的暖水瓶瓶盖打开不冒“白气”，小科思考是什么原因呢？想到可能是暖水瓶不保温，倒了一碗尝尝发现“烫”。又想到可能是因为房间的温度较高，将暖水瓶拿到屋外，看到很多“白气”。“倒了一碗尝尝发现烫”属于科学探究环节中的（    ） A．提出问题 B．建立假设 C．设计实验方案 D．收集事实与证据 【解析】科学探究的环节包括提出问题、建立假设、收集事实与证据、得出结论等。小科想到可能是暖水瓶不保温，“倒了一碗尝尝发现烫”，这是针对“暖水瓶是否不保温”这一假设所进行的操作检验，是获取相关事实证据的过程，属于收集事实与证据环节。故选D。 典例分析 例1 如图，小科用同一把刻度尺多次测量同一物体的长度。下列说法正确的是（   ） A．该物体的长度为2.6厘米 B．这把刻度尺的分度值是1毫米 C．用同一把刻度尺多次测量是为了避免误差 D．换用不同分度值的刻度尺测量，不影响测量的精确程度 【解析】A．用刻度尺测量物体长度时需要估读到分度值的下一位，由图知，物体的长度为7.60cm-5.00cm=2.60cm，故A错误； B．由图可知，这把刻度尺的分度值是1毫米，故B正确； C．误差是不可避免的，此题中多次测量求平均值是为了减小误差，故C错误； D．测量工具的准确程度由分度值决定，分度值越小，测量结果越精确，故D错误。 故选B。 知识点3 像科学家一样探究 【探究脚印长度与什么有关】 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1.3-1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? 探索新知 科学研究需要获取事实与证据，以便做出可靠的判断。例如，某同学发烧了，是什么原因呢?是受凉了，还是身体某处有炎症?......医生会测体温，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。 知识点3：像科学家一样探究 典例分析 例1 丽丽发现：苍蝇停下来就匆忙搓“脚”（如甲图）。这究竟是为什么呢？是它的脚很脏吗？苍蝇挠“脚”可能是清除“脚”上的脏东西。她设计了一个实验来探究。 （1）设计实验：①在A（瓶内无脏物）、B（瓶内有脏物）两个玻璃瓶中（如乙图）各放入1只苍蝇。 ②在相同的时间内观察并记录A、B两个玻璃瓶中______； （2）实验结果和实验结论：①若A瓶中苍蝇搓脚次数接近或明显多于B瓶中苍蝇搓脚次数，则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”无关。②若A瓶中苍蝇搓脚次数明显小于B瓶中苍蝇搓脚次数，则说明“苍蝇搓脚”与清除“脚上污物”有关； （3）实验评价与交流：小亮认为丽丽设计的实验中存在明显缺陷，你觉得应该如何改进______。 【解析】苍蝇搓脚次数 取多只苍蝇，多次实验 典例分析 例2 科学探究是我们学习科学的重要方式，日常生活中怎样开展科学探究呢？吃饭时，小雅同学发现妹妹发呆、精神萎靡不振、小手很烫、不肯吃饭。 A．爸爸说：“为什么会这样？” B．妈妈说：“可能是发烧了。” C．小雅找来体温计给妹妹测体温，发现体温为； D．爸爸说：“真的发烧了！” E.妈妈：“是的，其实孩子小手很烫，脸又红又烫，精神萎靡不振，我们早就应该发现孩子发烧了，快去医院吧！” 以上过程中，属于提出猜想的是___________（填字母，下同）；属于收集证据的是___________；属于得出结论的是___________；属于反思评价的是___________。 【答案】 B C D E 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 课堂练习 探究新知 1．2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱返回地面，此次随着航天员一同返回的还有部分实验样品，其中就包括国际首次开展的多能干细胞在太空微重力环境下向造血干细胞转变研究的细胞样品，实现了人类干细胞“太空造血”。返回的“太空造血”干细胞实验样品将由中科院继续培育，并和普通造血干细胞进行对比分析，突破干细胞研究的瓶颈。对此小科提出以下问题，其中不属于科学问题的是（　　） A．该造血干细胞结构与普通造血干细胞是否一致？ B．该造血干细胞形状是否比普通造血干细胞美观？ C．该造血干细胞功能与普通造血干细胞是否一致？ D．该造血干细胞分裂所需的时间是否会更长一些？ 【答案】 B 课堂练习 探究新知 2．2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱返回地面，此次随着航天员一同返回的还有部分实验样品，其中就包括国际首次开展的多能干细胞在太空微重力环境下向造血干细胞转变研究的细胞样品，实现了人类干细胞“太空造血”。返回的“太空造血”干细胞实验样品将由中科院继续培育，并和普通造血干细胞进行对比分析，突破干细胞研究的瓶颈。对此小科提出以下问题，其中不属于科学问题的是（　　） A．该造血干细胞结构与普通造血干细胞是否一致？ B．该造血干细胞形状是否比普通造血干细胞美观？ C．该造血干细胞功能与普通造血干细胞是否一致？ D．该造血干细胞分裂所需的时间是否会更长一些？ 【答案】 B 课堂练习 探究新知 3．小科在欣赏花海时提出下列问题，其中不属于科学问题的是（    ） A．花海中哪种花卉最名贵 B．影响波斯菊盛开的因素有哪些 C．入冬后花卉为什么会凋谢 D．不同的花卉盛开时间为什么不同 【答案】A 课堂练习 探究新知 4.智能手环具有记录步数的功能，那智能手环是如何计步的呢？小科认为：智能手环中可能有感受水平位置变化的传感器。小科提出这种观点属于科学探究中的哪个环节（    ） A．发现并提出问题 B．作出猜想或假设 C．实验并搜集证据 D．表达与交流 5.19世纪末，科学界普遍认为蜜蜂是色盲，只能依靠亮度区分花朵。奥地利动物学家弗里施在观察中发现，蜜蜂似乎对某些颜色的花朵表现出偏好。基于这一观察，他提出：“蜜蜂可能具有颜色视觉，能够分辨不同颜色的花卉。”这属于科学探究中的（　　） A．提出问题 B．建立猜想 C．得出结论 D．表达交流 【答案】B B $