科学探究

课  题 1.6 科学探究 日 期 2003年9月12日   教 学 目 标   1、了解科学探究的基本过程和一般方法。 2、理解提出问题对科学探究的意义，理解猜想和假设在科学探究中的作用。 3、理解科学探究需要收集、处理信息和相关的技术。 4、初步学会运用科学探究的方法解决生活生产中的一些简单的问题。     重 点 难 点 分 析   科学探究是了解科学的基本方法。学习科学探究的方法，需以学生日常生活中较为熟悉并有初步体验的实例为载体。结合学生初步具有的观察、分析和实验能力，进行简单的科学探究实践活动。在活动的过程中认识、体会科学探究的一般过程，学习科学探究的方法。在认识理解科学探究的一般过程中，要着重提高如何提出问题，建立猜想与假设，怎样收集处理数据，以及如何分析数据得出结论的能力。培养学生有意识地、主动地运用所学的科学探究方法解决日常遇到的问题，为今后的学习和探究奠定基础。     课程资源的准备与开发   教学策略:引导一一  探索法 媒体:课件《科学探究》 教学用具: 台灯、插座、灯丝烧断的灯泡、灯泡、螺丝刀、磁铁、多个黑盒(内置 铁球、苹果或香蕉等)。   教  、学 预 设 调 控 对 策 一、引人新课: 1、在日常生活中，有许多问题曾经在我们脑海中盘旋过，例如: (1)当我们跳起后，不论跳得多高，为什么总是落到地上? (2)为什么一颗小小的种子会长成参天的大树? (3)我们又是怎样从小小的婴幼儿长到现在的青少年? 小结:对于这些问题，大家都思考过，但你有没有研究过？你想知道该如何去研究吗? 今天我们就来学习研究问题的方法一一科学探究。 2、了解了“天花和牛痘的故事”后，可以让学生谈谈科学家所进行的探究活动的基本过程，同时谈谈自己的感受。然后引入自己身边的探究。 二、新课探究: (一)介绍科学探究的一般过程。 什么是科学探究?科学探究的一般过程是怎样的? 首先从日常生活中一个简单的例子来了解科学探究的一般过程。 出示两台灯。 问:家里有没有这样的台灯? 生:有。 问:你们会使用台灯吗? 生:会。 请两位同学上台演示台灯的操作。 (现象:一盏台灯亮了，另一盏不能亮。) 问:我们观察到什么现象? 生:一盏台灯亮了，另一盏不能亮。 问:从观察的现象中，你思考到什么问题? 生:台灯为什么不亮? 问:你认为导致台灯不亮的原因有哪些? 生:可能停电了;可能开关坏了;可能导线断了;可能插座末插好;可能灯泡坏了…… 讨论:(1)原因1:停电，不可能，其余灯都亮着。 (2)原因2:电线断了，可能性极小。 (3)原因3:可能是插头、开关、灯泡中某一个部位故障。 问:在这么多的猜想与假设中，你想先验证哪个假设?为什么? 生:灯泡。因为，灯泡可能性最大，检验灯泡最简单; 问:我们怎么判断灯泡的好坏? 生:(1)观察灯泡。(2)换新灯泡。(3)或将此灯泡换到另一台灯上。 请学生演示(怎么检验?)。 观察到现象:甲台灯亮了，说明是灯泡坏了。 台灯不亮的问题我们已经解决了，现在请你说出我们解决问题的过程。 1、提出问题:台灯为什么不亮? 我们是怎样提出问题的?根据观察，观察到乙台灯不亮，提出问题的发现往往在于仔细地观察。 2、建立猜想与假设: 你们是怎么想到这么多的猜想与假设?依据日常生活中的经验。日常生活经验或所学知识越多，越有利于猜想与假设的提出。 3、设计实验、收集证据、验证假设: 我们怎样设计实验的。在实验中你是如何验证假设的。通过观察实验现象，在观察中收集证据，验证假设。 4、得出结论:灯泡坏了。 小结，上述过程是我们探究《台灯为什么不亮芦的基本过程，也是我们研究其他问题的一般过程，更是科学家探究科学的一般过程，只不过科学家在探究申比我们更善于发现问题，建立猜想与假设，能设计更好的实验验证他们的猜想与假设罢了。我们称这个通过发现问题、建立假设、设计实验、验证假设、得出结论的探究过程为科学探究的一般过程。 了解科学探究的一般过程后，我们能否运用所学的知识探究身边一些有趣的现象? (二)一起探究。 1、脚印的探究。 问:每天，我们都在行走，都会留下一串串脚印。你是否观察和研究过自己和同学们的脚印? 生:没有。 问:但有些人却十分关注人们留下的脚印，他们是谁? 生:警察在犯罪现场勘察罪犯留下的脚印。 问:为什么警察如此关注罪犯留下的脚印? 生:可能通过脚印了解罪犯的身高、体重、职业、性别等。 问:除了警察，还有哪些人关注人们留下的脚印? 生:考古学家测量古代人脚印，希望了解古人的身高、体重、性别等。 师:可见脚印可能与人的身高、体重、性别有关。 现在我们主要探究:脚印的长度与人的身高有什么关系。 问:你认为脚印的长度与人的身高到底有什么关系? 生:脚印长度可能与身高成比例或身高越高，脚印长度越长。 问:你是怎么想到的? 生:小时候脚印小，长大后脚印大。 问:你谅如何来验证自己的假设? 生此姐十实验脸证慢没 。通过测量不同人群的身高和脚印的长度。 问:测哪些人的脚印长与身高的数据? 生:测量不同年龄、不同，性别、不同体重人脚印的长度与身高，多测组数据; 问:测量时使用哪些测量工具? 生:刻度尺和钢卷尺。 问:怎么记录这些数据?(表格法和图象法)表格包括哪些内容，使表格记录有何优点?(便于对数据进行处理、分析、得出结论) 如何再次检验结论是否正确?(通过讨论、交流、另测数据检验等) 在台灯的探究中，我们可以直接观察台灯各部分的结构;在我们研究脚印实验中，我们可以直接测量脚印的长度。但日常生活中，有些问题我们是无法直接观察和测量的。如当我们生病发烧时，能否直接观察到病变的器官?不能。这些我们无法直接观察和测量的问题就家被包裹在盒子里的东西。该如何去探究呢? 2、黑盒实验。 出示一个盒子。 问:首先从这个盒子开始。 不打开盒子，该怎么运用我们的智慧和已有知识了解盒子里装的东西? 生:通过实验测量与判断。 问:怎么测量与判断? 生:摇，感觉物体大小。 移，估计物体的形状。 吸，判断是否铁制物体…… 师:下面请同学们自己体验一下。 分组实验:进行黑盒探究 师:请同学们通过自己的探究了解盒内物体有多大?什么形状?估计是什么材料做的?……并将操作记录表中，最后阐述自己探究的过程。看看哪组猜得最快、判断得最准确。 请学生依据表格，阐述自己探究的基本过程 当学生叙述之后，打开盒子，观察盒内物体，检验学生推测的结果。若学生判断错误引导学生思考，为什么会判断错误?操作步骤是否合理了有没有更好、更接近被推测物体的方法进行探究?(分析操作步骤) 小结:对黑盒中物体的探究，是在不断地提出问题、建立假设、验证假设中，逐步接近盒中的物体。人们对许多问题的探究也是如此;科学家对科学的探究也是在不断地提出问题、建立假设、验证假设中逐渐逼近真理。 思考:黑盒是否一定是黑的?日常生活中，有哪些问题是黑盒问题?… 三、总结: 今天这节课我们从台灯熄灭了解了科学探究的一般方法、然后通过所学的科学探究的方法去探究了脚印和黑盒问题。除了今天我们所研究的问题外，在我们的身边，在日常生活中，在自然界中，你还能发现或提出问题吗?你知道该如何去研究吗?       轶 事 记 录   由于初一学生对科学探究较为陌生，生活经验十分有限，思考能力 和注意力都有待培养。因此在教学中通过叙述"电灯为什么会熄灭芦 的探究，较难吸引学生的注意力，对科学探究的过程产生直接体验。因 此，在教学中引人学生较为熟悉的"台灯为什么不能发光芦的探究实 验，使学生在探究过程中，了解科学探究的一般过程;体会提出问题、建 立假设、设计实验的意义;认识同学问合作与交流对科学探究的意义。 对于脚印的了解，学生更多地是来自课本和影视的知识，属于司接 经验。在课堂中可通过展示自己的脚印，激发学生探究科学的兴趣，   课 后 反 思