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,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,科学,探究方法,武汉市教育科学研究院,胡学军,Email:xuejunhu,Tel:85688025,1/68,一、科学探究技能,(一)基本技能,(二)综合技能,(三)试验技能,二、科学探究过程,2/68,一、科学探究技能,3/68,(一)基本技能,1观察,当你用一个或各种感官去搜集相关这个世界信息时，就是在观察。,观察不但仅是用眼看，像 聆听狗叫声，数10颗绿色种子，或是闻飘来气味都是在进行观察。科学家们为了提升他们感官灵敏度，有时还需要借助辅助仪器，比如显微镜、放大镜、望远镜等，使观察更为详尽。,4/68,例1：,三个相同木桩被从空中静止释放不一样铁块撞击，陷入沙坑中情况如图所表示。在此试验中，我们经过观察什么来比较各铁块重力势能大小？,答案：,经过观察木桩陷入沙坑深度来比较铁块重力势能。陷入沙坑越深，其上面铁块重力势能越大。,5/68,例2：,下列图为菜豆种子萌发过程示意图，请依据图用文字准确地描述出来（注意生物学用语）。,6/68,2分类,把一些特征相同物体归类到一起方法称为分类。你能够依据大小、形状、用途和其它一些主要特征来进行分类。,7/68,【例1】,分类技能不但在科学探究中有用，在工作和生活中也经惯用到。现在假设你在一个超市工作，需要将这些调味品摆在货架上，怎样分类才会让你和用户都轻易找到这些货物呢？,调味品有：蒜、姜、糖、酱油、醋、大豆油、香油、味精、盐、花生油。,8/68,9/68,(4分)请把以下名词分为两组，并说明理由。,鹰、温度、湿度、草、雨量、甲虫、阳光、蚱蜢、青蛙、风,【例2】武汉市七上期末调考试题第49题：,10/68,3交流,交流就是与其它人交换看法、分享信息过程。有效交流需要许多技能，包含听说读写能力。,科学家们往往利用许多方法来分享他们观点和看法。比如，他们在科学研讨会上作演讲，在英特网上相互交流信息，或在科学期刊上发表论文等。,11/68,4建立模型,你是否曾经用过画图方法来帮助他人了解你所说意思？这么图画就是一个模型。,模型是用来显示复杂事物或过程表现伎俩。,建构模型,经常能够帮助人们认识和了解一些不能直接观察到事物。,科学家们惯用模型来代表非常庞大或者极其微小事物，比如太阳系中行星，细胞细微结构等。这些模型是,物理模型,能直观反应真实物体形状图画或三维结构。另外还有一些,抽象模型,能描述事物活动规律数学方程式或者描述性文字。,12/68,【例】,这是一个模拟宇宙大爆炸学说模型。请问模型中斑点和线段涵义是什么？,答案：斑点模拟宇宙中恒星，线段模拟恒星之间距离。,13/68,5测量,仅凭感官感觉到现象不一定是科学事实。比如：同时发生雷鸣和闪电，因为声和光传输速度不一样，人们总是先看见闪电，后听见雷鸣。在铁路旁极目远望，两条平行钢轨似乎要交汇在一起。,所以在科学研究中，借助一定工具进行准确测量，是十分必要。经过测量，科学家能把他们观察表示地更为准确，在交流时就能给出更多信息。惯用测量有长度测量、体积测量、质量测量等。,14/68,【例】,观察图中垂直两条线段，你认为它们长度一样吗？,(在很多情况下，用工具进行测量是必要),15/68,6预计,依据判断做出量和质方面估算。普通情况下，预计不是凭空想象，应该找个已知东西做“参考”，需要有科学依据。,如要预计一本书字数，就能够计算一页书上字数，然后乘以页数，就能够预计出书总字数。,16/68,【例1】,你能用什么方法预计出2千克绿豆有多少颗吗？,答案：,用取样法能够预计出2 Kg绿豆颗数，步骤以下：,(1)数出100颗绿豆,(2)用天平称出此100颗绿豆质量，计m Kg,(3)计算：颗数=2/m*100,17/68,【例2】武汉市四月调考试题,以下几个估测中，比较符合实际是：,A我们使用武汉版科学读本，每一 本质量约为10,B中学生正常步行时速度约为20m/s,C月亮在井中所成像到井中水面距离大约3m。,D书桌高度大约是80cm。,答案：D,18/68,7推断,推断是在事实基础上面，对事实之间联络（能够是因果联络、整体与部分联络）所作出一个判断、一个解释，比如说，狗叫了，狗什么原因叫呢?你能够推断：生人来了。,要注意，推断不一定就是事实！它只是对现象各种可能解释中一个。比如你狗也可能因为想出去散步而直叫。,所以，哪怕是依据正确观察和逻辑推理而做出推论，最终依然可能会发觉它是错。要证实推论正确，唯一方法就是再进行深入调查。,19/68,【例】,某地野生动物保护部门接到举报，某餐馆最近大肆兜售野味，不少野生鸟类被送上餐桌。执法人员快速赶到现场，在餐馆内却没有发觉野生动物。他们灵机一动，到该餐馆垃圾桶中去找，发觉了几只鸟足，其形态如图。,执法人员依据这几只足形态，断定该餐馆出售食品中有野生鸟类。你能依据这几个鸟足形态推测出它们栖息环境吗？,20/68,答案：,执法人员判断该餐馆出售食品中有野生鸟类，是依据该餐馆垃圾桶中鸟足与家禽足有显著不一样，野生鸟类足有尖锐钩曲或细长腿。,从几个鸟足形态来看：左图所表示足，粗大有力，爪锐利而钩曲，是猛禽类足。猫头鹰、苍鹰和秃鹫等都属于,猛禽类,。它们以捕食小动物为食，以树栖生活为主，也有生活在岩洞中。,中图所表示足，短而健壮，两趾向前，两趾向后，趾端有尖利勾爪，适于攀缘，是攀禽类足。啄木鸟、杜鹃等都属于,攀禽类,。它们以昆虫为食，以树栖生活为主。,右图所表示足，趾间少蹼，腿细长，适于在浅水中行走，是涉禽类足。丹顶鹤、白鹭等都属于,涉禽类,。它们以水中鱼、虾及水生小动物为食，适于在近水浅滩或沼泽地中行走。,21/68,8预测,天气预报员会对第二天天气做出许多预测温度将会是几度、是否会下雨，风力有几级。预报员所用预测技能实际上是依据现有证据和既往经验对未来事件做出推论。,比如：,天文学家知道地球、其它行星及月球都在固定、可预测轨道上运行。他们就能用这些知识作出准确预测。他们能预测出出现日食和月食时间，以及行星在夜空中出现时间和位置等。,不过因为预测是推论一个，所以它也有可能会犯错。,22/68,9.比较,比较是依据一定标准，把彼此有某种联络事物加以对照，确定它们相同和不一样之处。经过对各个事物特征比较，能够把握事物之间内在联络，认识事物本质。,比如,，对不一样生物种类形态结构进行比较，能够推断它们亲缘关系。,23/68,【例1】,发电机和电动机区分很多，比如它们原理不一样，请你举出一条。,答案：,它们能量转换形式也不一样。发电机：机械能转化为电能；,电动机：电能转化为机械能。,24/68,【例2】武汉市元月调考题：,以下列图A所表示是一个用于显示事物异同点信息处理方法，两个圆分别代表蒸发和蒸腾相关信息，两圆重合区域代表蒸发和蒸腾共同特征（相同点），重合区域以外部分代表它们独有部分（不一样点）。请你模仿图A在图B、图C中、处填上适当内容（每处只要求填一点）。,；,。,（3）试分析上图C中金刚石不易导电原因。,25/68,(二)综合技能,1解释数据,解释数据就是经过阅读各种图表（包含地图），解释其信息，或利用图表回答下列问题。,26/68,【例】,某段公路上，交通标志牌如图所表示。请说出图中两个标志牌含义。,在恪守交通规则前提下，汽车从标志牌处到武汉最快需要多少时间？,27/68,2.绘制图表,包含统计表、柱形图、折线图、扇形图等等。,28/68,统计表：,在试验准备中，除了要搜集好所需材料以外，还必须设计好用什么方式来统计试验中将会发生事情。创建一张统计表能帮助你有序地统计观察和测量结果。,比如：,下张这张数据表统计了某健康人肾动脉中血浆、肾小囊中液体和尿液数据，图中各代表什么数据？,成份,（克/100毫升）,（克/100毫升）,（克/100毫升）,水,90,99,95,蛋白质,7.00,0.00,0.00,葡萄糖,0.10,0.10,0.00,无机盐,0.72,0.72,1.50,尿素,0.03,0.03,2.00,(血浆 肾小囊中液体 尿液),29/68,柱形图：,柱形图用于显示不一样项目标数据。图、图 、图 分别表示淀粉、蛋白质、脂肪在口腔、胃、小肠中被消化百分比。,30/68,折线图：,折线图能用来显示某一变量（应变量）是怎样伴随另一变量（调整变量）而改变。它是科学研究强有力工具，原因在于我们能够经过它来分析研究对象发展趋势，并作出预测。,比如：,利用右图，测算出，6秒时乙车所行驶旅程是多少？,(,72m,),31/68,扇形图：,扇形图也称为饼图，因为它看上去像一个分成若干小块饼。圆圈代表了整体，而各个小块则代表不一样项目。每一块大小能显示出这个项目在整体中所占百分比。,32/68,像柱形图一样，扇形图也用来表示一组不一样项目标数据。但与柱形图不一样是，扇形图只在各个项目标数据总和等于某一整体时才能使用。,比如：,右图示就是用扇形图表示我国各类地形面积百分比示意图,33/68,3控制变量,控制变量技能在科学探究中至关主要，它包括到试验能否成功，能否真正揭示事物因果关系。变量是指试验中能够改变因子。,其中为了检验某种假设而特意人为改变变量被称为,自变量,，又称调整变量。而另一个伴随自变量改变而改变变量被称为,应变量,，又称相关变量。应变量是为了得到试验结果而需要观察或测量指标。,34/68,例1：,(武汉市中考样题),水文学家需要为住宅开发进行土壤测试，以下那种方法将产生令人信服结论,C,35/68,例2：(武汉市中考题)一位同学猜测：绿色植物需要沙子才能更健康地生长。为了证实她猜测，她准备了两盆植物，其中一盆所处环境和条件如右图所表示。另一盆所处环境和条件，应该是,B,36/68,例3：,市场上防晒霜都宣称能够防晒。暑假期间，一群中学生外出徒步旅游，准备利用此机会做一个关于防晒霜试验，看它是否真有其效。他们试验方案以下表，你认为谁试验方案更加好？,试验人,试验方案,小明,一只手背上涂上防晒霜，另一只不涂。一天后，比较两只手手背被灼伤程度。,小英,第一天，两只手背都涂上防晒霜；第二天，都不涂。比较第一天与第二天被灼伤程度。,小军,小军在小华手背上都涂上防晒霜，自己不涂。一天后，比较自己手背与小华手背被灼伤程度。,小红,脸上涂上防晒霜，而手背上不涂。一天后，比较脸与手背被灼伤程度。,小明,37/68,4设置重复,科学试验中数据，往往存在误差，所以需要设置重复组，也就是在同一个试验在相同条件下要重复做几次。,假如重复组试验数据十分相近，则说明这个试验结果排除了偶然原因影响。科学试验数字结果，应该取各重复组平均值。,38/68,例：,在测定小灯泡电阻试验中，如图，电压表和电流表分别用来测量经过灯泡电流I和它两端电压U，利用图中滑动变阻器，就是为了多测几组数据。然后依据欧姆定律计算出灯泡几组电阻值，再求平均值。这么能够减小误差。,39/68,5下定义,下定义能够使表示简练明了。科学家事先给某个词或某个术语要求明确涵义后，那么就能够重复使用，以代替罗嗦说明。构想一下，没有基本科学概念，科学交流是怎样混乱和困难。,比如，,我们已知肝脏能分泌一个能将脂肪乳化为颗粒物质，将这种物质定义为“胆汁”，在以后交流中我们直接称“胆汁”。,40/68,例：,汽车用汽油、管道里天然气和木柴等都是燃料。依据你观察，尝试给“燃料”下定义。,答案：,燃料是经过燃烧能够释放出热量物质。或：燃料是贮存化学能物质，能经过燃烧将化学能以光和热形式释放。,41/68,科学探究技能还有很多，如对比、归纳、应用概念、类比、等效法等，它们同以上介绍科学探究技能一样，都不是孤立存在，而是彼此紧密联络，并统一在科学探究活动过程中。,42/68,(三)试验技能,科学探究还需要一些专业试验技能。,如：搜集气体、配制溶液、分离混合物、制作标本和切片、电路连接、,43/68,从某种角度来说，科学家们就象侦探一样，把各种线索拼凑起来搞清事情来龙去脉。他们搜集线索 路径之一就是开展科学探究。即使并不是全部探究都遵照相同步骤和次序，但其基本模式大都以下：,二、科学探究过程,44/68,(一)提出问题,(二)形成假设,(三)设计试验,(四)观察与试验,(五)得出结论,(六)表示与交流,二、科学探究过程,45/68,科学探究经常是从对某项观察提出疑问开始。显然，问题和疑问不会无缘无故地来到你面前，它总是伴随你曾经有过经历、观察以及你所作出推理而来。当你观察到一些不一样寻常或出乎预料事物时，你就会思索。在这里，好奇心饰演了十分主要角色。正是因为你好奇心，才触发你产生了许多疑问!,(一)提出问题,“提出一个问题比处理一个问题更主要”-爱因斯坦,46/68,思索以下两个问题区分,：,为何我MP3停顿了工作?,在我MP3中，我应该选择听哪种类型音乐?,这两个都是提出问题，但第一个问题属于科学问题，因为它能够经过观察和搜集证据来加以解答。比如，你能够更换MP3电池，然后观察它是否运转来找到答案。相反，第二个问题却不属于科学探究问题，因为它答案完全取决于个人兴趣和看法，科学探究不能回答个人兴趣和鉴赏力问题。,47/68,例题：为准确测量世界屋脊喜马拉雅山高度，中国科学院组织科考队利用当代测量技术对喜马拉雅山主峰峰顶进行重新测量。测量考查中，科考队员们戴着墨镜，身穿防寒羽绒服，背着氧气瓶，手拿尖头冰镐，脚蹬防滑靴。他们不畏艰难险阻，克服重重困难，终于完成了测量任务。依据以上情景，请你提出两个问题，并加以简单科学解答。,示例：问题：科考队员为何要使用尖头冰镐？,简答：使用尖头冰镐，能够增大对封冻雪地压强。,问题1：_。,简答：_。,问题2：_。,简答：_。,48/68,答案：,（1）为何他们要戴墨镜呢？（高山上白雪皑皑，阳光反射强烈，戴墨镜可预防强光伤眼）；,（2）他们为何要背氧气瓶呢？（高山上气压低，空气稀薄，缺氧）；,（3）防寒羽绒服有什么作用？（高山上气温低，羽绒是热不良导体，可起到保暖作用）：,（4）防滑靴有什么作用？（防滑靴可增大摩擦，便于蹬山）等。,49/68,假设是对试验结果预测，是依据现有知识提出处理问题方案，或者是对发生某一现象作出可能解释。,我们能够经过观察或试验来验证假设。假如观察或试验结果不支持假设，则需要依据观察到结果提出新假设。,提出假设是科学探究主要组成部分。,(二)形成假设,50/68,例：,我们经常能够看到这种现象：汽车在马路上快速驶过以后，马路两边树叶会随风飘动。如图所表示，马路两边树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动？请你猜测并说明理由。,答案：,猜测：马路两旁树叶会沿着A方向飘动。因为汽车快速行驶时，马路中间空气流速大，空气压强小，所以两边气压就把树叶压向中间。,51/68,试验方案设计要紧紧围绕提出问题和假设来进行。而且在计划中应该写明详细试验步骤，以及在试验中要进行哪些观察和测量。,记住：设计试验时包括三个很主要步骤，就是,控制变量,、,重复试验,和,规范表示试验结果,（试验设计普通不宜连续描述，往往需要分段叙说；试管(烧杯、水槽等)要给予编号，如A、B或甲、乙；叙说中尽可能要用规范试验术语，不用含糊口语。）,(三)设计试验,52/68,例1：,有色塑料薄片有许多应用。比如，彩色照片假如暴露在阳光下会随时间褪色。有色塑料薄片能够放在彩色照片上降低阳光下褪色程度。,褪色前 褪色后,请你用有色塑料薄片设计一项能够用来测试不一样颜色光怎样影响彩色相片褪色研究。,53/68,答案：,把4张放在不一样塑料薄片(如红色塑料薄片 绿色塑料薄片 橙色塑料薄片 黄色塑料薄片)下相同相片放置于阳光下。另用1张相片做为对照，不加盖塑料薄片。统计下每张相片褪色时间。,54/68,例2：,甲酸是一个无色、有刺激性气味液体，有较强腐蚀性。小明想知道甲酸是否含有酸性，做了以下探究：,他作出猜测是“甲酸含有酸性”。你认为以下哪一项试验设计能够检验这一猜测？,C,55/68,(四)观察试验,假如不进行试验，科学探究便无法进行，所探究问题结论也就无法得出。,在试验时，要善于观察，需要对试验数据进行统计、搜集和整理，,还必须含有初步试验操作技能，不然，即使有再好设计都是徙劳。,56/68,(五)得出结论,结论就是对试验研究发觉总结。在下结论时候，你要确定搜集数据是否支持原先假说。通常需要重复好几次试验才能得到最终结论。,57/68,例：,常说“水往低处流”，不过，植物体内水却往高处流，动力从何而来?某同学为此做了两个试验。,试验1：将一枝条插入充满水玻璃管中，玻璃管另一端插入盛有水银容器中。很快水银柱上升如图（1)所表示。,试验2：将同一植物在靠近茎基部切断，套上一个弯曲玻璃管，管内装有水和水银。很快，玻璃管内水分增加，水银柱上升。如图(2)所表示。,1、试验1结论：,2、试验2结论：,3、依据这两个试验，,你对水分在植物体,内运输动力有何新,认识?,58/68,答案,试验l说明：蒸腾作用散失水分，可产生水分在植物体内上升“拉力”,试验2说明：根部吸水向茎内转移，可产生水分在植物体内上升“压力”,新认识：水分在植物体内上升，运输动力可来自蒸腾失水产生拉力和根部吸水形成压力，二者有相对独性。,59/68,(六)表示和交流,科学探究过程中一个主要步骤就是将试验结果与其它人进行交流。交流就是经过书面和口头语言形式与其它人一起分享自己观点和试验结果过程。,比如，在科学研讨会上作演讲，在科学期刊上发表论文，在互联网上交换信息等。,在交流过程中，你需要尽可能详细地对所提出问题、研究内容、观察到事物、探究得出结论进行描述，方便其它人能重复你探究过程。当然，你也能够对他人科学探究结果进行评价。,60/68,例1：四月调考题：,克洛托是“布基球”（C60）发觉者之一，并于1996年荣获诺贝尔奖。“布基球”是由60个碳原子组成含有笼状结构一个物质，形状与足球相同。金属原子能够放在这个球形分子里，在适合条件下导电极强。,科学家期望利用布基球这种性质来,制造用于电脑微型电子元件。这种电,脑可能比当前更小更加快。,(1)说出克洛托汇报给其它科学家，相关,他工作可能一个方法。,(2)其它科学家怎样证实克洛托观点是正确？,(3)当布基球在氧气中完全燃烧时，一个气体形成了，这种气体名称是 。怎样验证这种气体？,(1)在杂志上发表文章/在会议上作学术汇报 /写一本书(著作),(2)重复试验(重复他工作，取得一样结果)。,(3)CO2 将气体倒入盛有澄清石灰水烧杯里震荡/将气体通入,澄清石灰水中。,61/68,例2：,小华同学为探究电磁铁磁性与线圈圈数关系，设计了以下试验：她用相同漆包线在相同铁钉上绕制成两个电磁铁，它们线圈圈数不相同，同时用电源分别通电。小华依据如图所表示试验现象得出结论：电磁铁线圈圈数越多，磁性越强。,晓月同学设计了图丙试验，把两个线圈串联起来。,请你认真比较，你认为谁设计更合理？为何？,甲 乙 丙,62/68,答案：,晓月设计(丙图)更合理。因为电磁铁磁性强弱与有没有铁芯、电流大小和线圈匝数相关。晓月设计确保了经过两个电磁铁电流大小相等。对于相同电磁铁，假如经过它们电流相等，则线圈匝数越多，其磁性越强。,63/68,例2：武汉市中考试题第42题：,(5分)为了探究光合作用产生淀粉需要CO,2,，小明同学做了以下列图所表示试验(A、B两盆 天竺葵在同一暗室中放置一昼夜，然后按图示放在阳光下5小时)。,注：A盆中碳酸氢钠饱和溶液在光照下会迟缓分解放出CO,2,，目标是保持空气中CO,2,含量。,(1)天竺葵在暗室中放置一昼夜目标是_。,(2)B盆中培养皿内放置氢氧化钠固体作用是(用化学反应方程式表示)：_。,(3)光照结束时，分别从两盆植物体上摘下多个叶片经过处理后，在进行淀粉检测时，通常滴加_试剂来检测。,(4)小林同学设计了另一个方法：只选择其中一盆天竺葵上2片叶(没有摘下它们)，各自用透明塑料袋密封，其袋子里分别合理放置碳酸氢钠和氢氧化钠。与小明,方法相比较，小林方法优点,是_，不足是_。,(每空选填一个序号)样本多,样本少 变量多 变量少,64/68,答案：,(1)消耗天竺葵叶片上原有淀粉,(2)2NaOH CO,2,Na,2,CO,3,H,2,O,(3)碘液,(4),65/68,注意：,以上所讲科学探究过程,六个步骤,，是人为划分，并非是科学探究过程中所必须遵照一套固定模式和路径。对于科学探究过程认识，我们不能采取绝对化、机械化了解，认为只有经历上述六个步骤探究才是科学探究。,实际上，科学探究问题是各种多样，针对不一样问题，人们所可能经历探究过程、采取探究方式就可能不一样，不可能存在某一个绝对、统一化模式。,实际上，在一堂课探究学习中，极难将科学探究全过程完整地表达出来，但表达探究过程中部分步骤则是可行。,66/68,在科学探究过程中，一次意外观察或偶然发觉往往会使你不停修正你假设，一个试验结论得出常能够引出新问题和试验。,67/68,谢谢大家,-9-28,68/68,
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