0-2.什么是科学探究（课件 35PPT ）

(共35张PPT)
伟大的科学家牛顿好奇于苹果落地而发现了“万有引力”；瓦特好奇于水的沸腾顶起壶盖而发明了蒸汽机……在讨论这些事例告诉我们什么道理时,4位同学分别讲了如下的看法。
甲说：小小的疑问都有可能引发科学的发现。
乙说：从探究身边的问题着手可以进入科学的世界。
丙说：科学的发现有赖于仔细观察、认真思考，积极实验。
丁说：科学的发现都是从偶然的观察中得到的。
根据你的观点，最不同意谁的看法
（
）
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
练习：
D
是科学家探索自然的基本方式，也是我们学习
的重要方法。
科学探究
科学
华师大版七上——走近科学第2节
什么是科学探究
为了揭开自然的奥秘，科学家们进行了艰苦的探究工作。他们是怎样进行探究的呢？
让我们举一个发现海王星的例子。
自天王星被发现后，很多天文学家在观察中发现，天王星运行的轨道与按牛顿理论计算的结果不一致。对于这一“反常”的现象，有的人认为，可能是因为天王星离开太阳较远，决定行星运动的牛顿理论不再适用。
当时还是剑桥大学二年级学生的亚当斯和法国年轻的天文学教员勒威耶却认为，这种“反常”的现象很可能是某颗未知行星的影响造成的。他们各自独立地进行了潜心的研究。为了证实自己的猜想，他们开始收集证据（evidence），查阅了大量关于天王星的观测数据（data），并运用数学的方法进行了复杂的推算。1845年9月，亚当斯先于勒威耶提出了有关这一未知行星在天空中运动轨道参数的预言（hypothesis）。为了检验他提出的预言，亚当斯分别请求剑桥天文台和格林尼治天文台台长帮助搜索星空，可惜没有引起重视。
直到1846年9月，德国天文学家伽勒（J.G.
Galle，1812—1910）根据勒威耶的预言，用望远镜发现了这颗行星—海王星。
请根据材料找出这故事里科学探究每个步骤对应的问题
为什么天王星的轨道异常？
（观察到的与计算出的不一致）
可能是因为天王星离开太阳较远，决定行星运动的牛顿理论不再适用；亚当斯和勒威耶认为可能是某颗未知行星的影响。
亚当斯和勒威耶查阅了大量关于天王星的观测数据，并运用数学的方法推算出未知行星的运动轨道。
提出
问题
建立假设
收集证据
德国天文学家伽勒用望远镜发现了海王星。
验证假设
4、最后，谁证实了他们的猜测是真实的？
1、科学家们观察到什么现象？提出了什么问题？
2、科学家们提出了哪几种猜测？
3、为了证实自己的猜想，亚当斯和勒威耶如何收集证据？
上述发现海王星的例子说明科学家在探索自然时需要进行科学探究。
我们也可以做个小小科学家用科学探究的方法解决生活中的问题。
亚当斯和勒威耶发现海王星
如何用探究的方法解决生活中的问题？
事例1：有一天小明肚子突然疼起来了，可能的原因有哪些呢?是受凉了还是食物中毒?是盲肠炎还是其他毛病?首先得搞清楚疼痛的部位，再想一想，最近是否淋了雨还是天气突然变冷时衣服穿少了?吃了哪些东西?根据这些情况做出初步的设想，然后再请医生诊断，通过必要的检查和化验，就可以找出原因并对症治疗。
思考：上述事例中属于提出问题的是____；作出假设是____；收集证据是____。
如何用探究的方法解决生活中的问题
科学探究过程需要
，做出
，收集证据和
，还需要应用
进行分析和解释。
提出问题
验证假设
科学知识
假设
探究小明肚子疼的原因
发现问题、提出问题：
做出假设：
收集证据、验证假设：
得出结论：
小明的肚子突然疼起来了
可能是受凉了；可能是吃了不清洁的东西；可能是吃得太饱了；可能是盲肠炎……
检查疼痛的部位；用听诊器听诊；化验等等……
找出原因并对症治疗。
提出一个问题，往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。
——爱因斯坦
探究保温杯的保温性能
保温杯的保温性能与那些因素有关？
杯子的材料、外包装袋的材料、杯中装水的多少
杯中水的初温、环境温度
实验时外包装袋的材料、杯中装水的多少都不同，可以吗？
实验时不能同时有两个自变量
控制变量法
只做一次实验得出结论行吗？
应多次实验，避免实验偶然性，减小误差
（单一变量原则）
一.控制变量法（变量和因素是一样的意思）
对于多变量（因素）的问题,常常采用控制变量的方法,把多变量的问题变成多个单变量的问题.每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.
科学实验方法归类
举例：种子的萌发与水分，温度，和空气等因素有关
现在要研究温度对种子的萌发是否有关？或者有什么样的关系？
其中：水分和空气是需要控制不变的因素（什么意思呢?就是做多组实验，水分和空气都要用一样的）
温度是需要改变的因素，所以每组实验的温度都不一样
实验设计的主要原则
对照原则：实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。
平行重复原则：对所做的实验在同样条件下，进行足够次数的重复，不能只进行1－2次便轻易得出结论。需要选择的实验材料的样本数（植株的数目、种子的粒数、实验动物的个体数）不能太少，如果太少，实验具有偶然性，就没有说服力。任何一项实验，要有科学性，都必须能够重复，都必须经得起重复。
情境1：1986年1月28日，发生了震惊世界的航天惨案
——
美国航天飞机“挑战者号”在升空72秒后爆炸，7名宇航员包括1名女教师全部遇难。造成这一事故的原因在哪里?
事后，美国事故特别调查委员会组织有关部门开展打捞残骸、查阅资料和收集实况录像等方面的工作，提出了失事的原因是由于固体火箭上的一种密封图失效，使燃料逸出而导致事故发生。
为了证实这一分析的正确性，专家们对密封圈的性能和当时的气象条件进行了深入的调查。原来这种密封圈在10℃以下就不能正常工作，而发射时地面最低气温曾达到零下5.6℃，从而导致密封圈失效。尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射，但未受到重视。这一事故给人们留下了极其惨痛的教训。
思考：上述事例中属于提出问题是___；作出假设是____；
收集证据是____。
“挑战者号”失事原因的探究
　根据自己的生活经验和知识，小明提出了许多引
起电灯熄灭的原因：可能是整个小区停电了；可能是自己家里的保险丝烧断了；可能灯泡接触不良；可能是灯丝断了……
事例：
一天晚上，小明在房间里看书，忽然，悬挂在天花板
上的电灯熄灭了。电灯为什么会熄灭？
究竟是哪一种原因引起电灯熄灭的呢？
这是需要找出证据来证明的。
１、小区可能停电了。
证明：推开窗户，发现其他
　　　楼层都亮着灯。
２、保险丝可能烧断了。
证明：走到另一个房间，
　　打开开关，电灯亮了
３、可能接触不良。
证明：拧动灯泡，发现电灯仍然不亮。
结论３：接触没问题，问题出在灯泡上。
４、灯泡可能坏了。
证明：换了一个新灯泡，
　　　灯亮了。
结论１：小区没停电，问题出在自己家里。
结论２：保险丝没断，问题出在灯泡上
结论４：灯泡坏了。
科学探究需要不断地发现问题，做出猜想和假设，需要通过多种途径寻求证据，还需要不断地思考和评价，用科学原理解释现象和结论。
总结一下：我们今天学到的科学探究可以探究很多问题。
比如：
1、根据人脚印的长度如何判断人的身高？
2、在不打开盒子的前提下，想知道盒子里装的一个小物体是什么？
。。。。。。
我们在学习科学知识时也要进行科学探究，需掌握基本步骤以及一些重要的方法。最后让我们尝试一下如何去解题。
1．下列属于科学发现的是(
)
A．牛顿发现了万有引力
B．小明发现了西湖十大美景
C．小王发现蚯蚓有环节
D．小东发现自己英语说得很好
（宁波市中考题）2．下列关于科学探究的说法中正确的是(
)
A．科学探究是科学家的工作，和我们无关
B．科学探究是高深而神秘的，我们无法完成
C．科学探究需要尖端的仪器设备，我们无法完成
D．只要留心观察，从身边的问题着手，我们都可以进入科学世界进行科学探究
A
D
（武汉市中考题）3．小梅家有一批盆栽的郁金香，过去一直开红色花，现在却开出了紫色的花，有人认为这是土壤中缺水引起的，但小梅经过一段时间补充水分后，还是开紫色的花。这说明实验结果与原来的假说是不符的，最好的处理方法是
(
)
A．修改假说，重新实验
B．修改实验过程，使之与假说相符
C．修改结果，使之与假说相符
D．实验不成功，停止探究
4．海王星的发现，源于许多科学家对天王星的运行轨道观察，发现其反常，亚当斯和勒威耶对这一反常现象的猜想是(
)
A．可能存在某颗未知行星
B．牛顿理论可能不正确
C．行星的运行轨道是不能预测的
D．天王星是一颗特殊的星
A
A
5．亚当斯和勒威耶为了证实自己的猜想，提出未知行星在天空中运行轨道参数的预言，所进行的工作有(
)
①查阅大量关于天王星的观察数据
②用望远镜进行多次观察
③应用数学的方法进行推算
A．②③
B．①②
C．①③
D．①②③
（温州市中考题）6．小明家种植了许多西瓜，他的爸爸从种子市场买来了一种“8424”西瓜种子，经过精心培育、合理施肥、适时治虫，西瓜开花结果，但是结的果实总是长不大，很多只有拳头大小。邻居家的另一品种西瓜却长得非常好，对此现象，小明所作的猜想不合理的是(
)
A．种子品种有问题
B．化肥对结果实有影响
C．治虫剂对结果实有影响
D．气候不适宜
C
D
End
1.在I、II、Ш三个培养皿中，加入不同成份的培养基，分别接种等量的大肠杆菌，置于适宜条件下培养一段时间后，统计各培养皿中的菌落数（见下表）。实验结果能说明大肠杆菌生长需要糖类的是（
）
A.培养皿I和III
B.培养皿II
C.培养皿I和II
D.培养皿II和III
D
2．如图所示是探究“食物上滋生微生物条件”实验。一星期后用放大镜观察，结果只有乙中有大量微生物生长。下列有关分析错误的是（　　）
?
A．甲乙这一实验对照组中，变量是水分
B．通过甲乙的对照，说明微生物的生长需要水
C．通过乙丙的对照，说明这些微生物的生长繁殖不需要营养
D．设置丙的目的是为了排除乙中的微生物可能来自于水
C
果蔬
甲
乙
丙
丁
滴数
12
5
8
17
3．维生素C的水溶液能使高锰酸钾溶液褪色。某兴趣小组选取甲、乙、丙、丁4种果蔬研磨成汁，并用统一规格的滴管，将它们分别滴入到2毫升相同浓度的高锰酸钾溶液中，使之褪色的滴数如下表。
请据表分析，维生素C含量由低到高排列正确的是（　　）
A．乙一丙一甲一丁
B．甲一丙一乙一丁
C．丁一甲一丙一乙
D．丁一丙一乙一甲
C
4．有甲、乙两种不同品牌的保温杯，为了比较这两种品牌的保温杯盛水时的保温效果，小明按照科学探究的程序，明确了具体的探究问题，选择了适当的器材，在控制变量的前提下，在室内进行了实验，得到了一段时间内，甲、乙两种保温杯内水的温度的实验数据，根据数据绘制的图象如图所示。请你根据图象所提供的信息回答以下问题：
（1）小明探究的问题是
　
　
。
（2）请比较甲、乙两种保温杯的保温效果：　
　。（选填选项前的字母）
A．甲保温杯的保温效果好
B．乙保温杯的保温效果好
C．甲、乙两种保温杯的保温效果一样好
（3）请估计实验过程中第7小时的室温：　
　℃。
两种品牌的保温杯盛水时的保温效果哪个好？
B
20
5．小明发现他家种植的菊花出现了异常现象，靠近马路一侧的菊花不开花，远离马路一侧的菊花开花．小明观察周围环境后，发现马路边安装了许多路灯．小明和爸爸选择靠近路灯的1株未开花的菊花，晚上用黑色塑料袋套起来，白天取下，观察一段时间，看它是否能开花．
（1）该实验方案的设计基于的假设是　
　
．
（2）他们应该选择　
　
作为这株菊花的对照组．
（3）他们的实验方法有什么明显不足？　
　
．
影响菊花开放的环境因素是日照时间的长短．
靠近马路一侧不开花的菊花
只选了一株菊花，具有偶然性
编号
SO2浓度
（克/升）
菠菜/油菜/青菜受害时间（分）
出现黄斑
较多黄斑
大面积变黄
整体变黄
1
0.28
3/17/13
6/25/20
10/32/24
20/46/31
2
0.42
2/7/11
4/22/18
9/28/22
15/34/28
3
0.56
1/5/6
3/10/12
7/15/16
13/24/20
4
0
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
6．随着化石燃料的大量使用，SO2已成为主要的大气污染物之一．SO2会影响植物的生长吗？某科学兴趣小组进行了实验探究．
取4个相同的饮料瓶，分别编为1、2、3、4号并贴上标签，1～3号瓶内各充有不同浓度的SO2气体，4号瓶不充入SO2．然后在瓶内分别放入1
片大小相同的菠菜叶，迅速拧紧瓶盖，放在窗口处．随时观察叶片变化，记录现象和数据．再以油菜、青菜为材料，重复上述实验．实验现象和数据记录如表格（“﹣﹣﹣”表示实验时间内无变化）．
（1）4号瓶的作用是　
　
．
（2）对实验所用的饮料瓶还有什么要求？　
　
．
（3）根据表中数据分析可知，同种植物的受害程度与　
　
有关．
（4）由实验可知，以上三种植物中最适合用来监测大气中SO2浓度的是　
　
．
形成对照
无色透明且气密性良好
SO2浓度、受害时间
菠菜
容积：2000ml的可乐瓶
发射角度
20度
装水量（ml）
300
400
500
600
700
第一次距离（m）
18.28
19.6
20.95
19.95
16.98
第二次距离（m）
17.42
20.3
24.36
23.36
14.36
第三次距离（m）
22.33
19.58
21.32
21.34
19.34
平均距离（m）
19.34
19.83
22.21
21.55
16.89
7．如图，某学习小组同学在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究。他们在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出。下表是他们在实验中收集到的
（1）由实验方案可知，他们研究的问题是　
　
。
（2）分析表中数据可得出的结论是：在可乐瓶容积、发射角度相同的情况下，　
　
。
水火箭飞行距离与装水量有什么关系？
装水量为5OO毫升时，水火箭飞行距离最远
认识常见实验器材及其用途
实验器材
名称
用途
注意事项
试管、试管架、试管夹
试管：用作少量试剂的反应容器，可以直接加热。
试管架：放置试管
试管夹：加热时夹持试管
1、试管盛放液体时，盛液量
不得超过1/3;
2、管口向上与桌面成45度；
3、加热固体时，管口略向下倾斜。不能对着人。
胶头滴管
用于吸取和滴加少量液体
1、吸取液体时先排净空气。不可平放和倒置。
2、滴入时，悬空竖直在容器正上方，不能伸入。
3、用完后应放在滴瓶内，应用清水冲洗干净。
4、不能交叉使用。
认识常见实验器材及其用途
实验器材
名称
用途
注意事项
铁架台
用于夹持和固定各种仪器。一般常用于过滤、加热等实验操作
在铁架台上固定仪器时要从下到上。
玻璃棒
搅拌；过滤液体时引流；蘸取少量固体或液体。
搅拌时不要碰撞容器壁；用后及时擦洗干净。
蒸发皿
用作蒸发液体，浓缩溶液，干燥固体。
盛液量不能超过2/3，防止加热时液体沸腾外溅；加热完用坩埚钳夹取。
认识常见实验器材及其用途
实验器材
名称
用途
注意事项
烧杯
常温或加热时使用。配制溶液、大量试剂反应容器
不可直接加热，放在石棉网上使其受热均匀，加液量不超过容积的三分之一。
酒精灯
常用的加热仪器
酒精量不得超过2/3；也不少于1/4。点燃时用火柴，不能用一个点燃另一个酒精灯；熄灭时用灯帽盖灭。
量筒
量取液体的体积
水平放置，读数时视线应与凹液面最低处水平。
不能加热、配制溶液，不能做反应容器。
认识常见实验器材及其用途
实验器材
名称
用途
注意事项
集气瓶
（瓶口上边缘磨砂，无塞，一般上盖玻璃片）
用于收集或短时间贮存少量气体，用作物质在气体中燃烧的反应器
不能加热，若作为物质反应时，有固体生成，瓶底应放少量水或沙子。
广口瓶、细口瓶
（瓶颈内侧磨砂）
广口瓶：用于盛放固体药品；
细口瓶：用于盛放液体药品。
不能加热
普通漏斗、分液漏斗
普通漏斗：过滤装置、防倒吸装置
分液漏斗：向反应器中滴加液体
不能加热
认识常见实验器材及其用途
实验器材
名称
用途
注意事项
托盘天平
称量物体的质量
使用前要调“0”；
左盘放物体，右盘放砝码。
温度计
测量物体的温度
不能超过量程；测量液体温度，测温泡要悬在液体中，不能碰到底部或器壁。
放大镜、显微镜
放大镜：观察物体并将物体放大
显微镜：观察肉眼看不见的微小物体。
使用时要右手握镜臂，左手托镜座。轻拿轻放。
认识常见实验器材及其用途
实验器材
名称
用途
注意事项
电流表、电压表
电流表：测电路中的电流
电压表：测电路中的电压
量程选对；正负接线柱不能接反；
停表
测量时间
使用前要上紧发条；回表后，如秒表不指零，应记下其数值。
药匙
取用固体药品
每次用完要擦洗
认识常见实验器材及其用途
化学常用仪器根据用途分类
1、能直接加热的仪器:
试管、蒸发皿.
2、不能直接加热的仪器:
烧杯.（可以放上石棉网加热）
3、不能加热的仪器:集气瓶、
漏斗、量筒.
4、用于称量和量取的仪器:托盘天平、量筒.
5、用于取药品的仪器:药匙、镊子、胶头滴管.
6、用于夹持或支撑的仪器:试管夹、铁架台、坩埚钳.
7、过滤分离的仪器:漏斗、玻璃棒.
8、加热常用的仪器:酒精灯.