(共26张PPT)
1.1.4学习探究
冀少版七年级上册
学习目标
1.通过学习探究蚂蚁的食性,说出科学探究的一般过程和方法。
2.学会运用科学探究的方法解决实际问题。
3.与他人交流、合作,体验科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径之一。
新知导入
在日常生活中,我们会发现许多有关生物的问题,例如,树叶为什么是绿色的?猫为什么善于捕鼠?……这些问题都可以通过科学探究找到答案。科学探究的方法是怎样的呢?
新知讲解
参考视频
新知讲解
一、科学探究的过程
一天,小明看到了一群蚂蚁,其中有一些正在往洞里运食物。
根据一段时间的观察和自己已有的知识及生活经验,他提出了许多假设。
并设计实验进行了验证,他得到了结论,并与同学进行了交流
资料分析
新知讲解
在一个培养皿的两端分别放上少许面粉和少许糖,把10只蚂蚁放进培养皿中,盖上培养皿盖,仔细观察蚂蚁的行为
(3)设计实验
1.探究蚂蚁的食性
(1)提出问题
蚂蚁爱吃什么样的食物呢?
(2)作出假设
蚂蚁可能爱吃甜的食物,可能爱吃软的食物,可能爱吃小昆虫……
面粉
糖
新知讲解
蚂蚁爱吃甜的食物
(4)完成实验
按实验设计完成实验
(5)得出结论
(6)表达与交流
把探究的过程和结果与其他同学进行了交流
面粉
糖
提出问题
作
出
假
设
制订计划
实施计划
得出结论
表达交流
新知讲解
放面粉的目的是为了和糖形成对照,说明蚂蚁喜欢甜的食物
设计实验时为什么要在培养皿分别放少量的面粉和糖?只放糖行不行?
在该实验过程中除了糖和面粉不一样之外,其他的环境条件如何控制?
其他条件包括面粉和糖的多少、蚂蚁的个体大小及健康程度等都应相同,从而形成对照,增加实验的说服力
不能,石头和土块不属于食物
在实验时能不能把面粉换着石头或者土块?
单一变量原则
对照原则
可行性原则
新知讲解
有时实验结果并不支持假设,在这种情况下,应该修订假设,甚至放弃而重新提出假设,并重新制订计划,完成探究过程
小明做实验时为选用10只蚂蚁?只用1只行不行?
按实验设计,进行了几次反复实验后才得出结论,为什么要反复实验
只进行一次实验,结果具有偶然性,多次实验是为了避免偶然性
得出的实验结果跟假设一定一样吗?
实验结束后,要把蚂蚁放回适合它们生存的自然环境中
重复性原则
是适当增加实验对象的数量,避免实验结果的偶然性
新知讲解
2.科学探究的一般过程
科学探究
提出问题
作出假设
制订计划
实施计划
得出结论
表达与交流
对事物进行详细的观察,提出问题
(1)提出问题
科学问题
是指根据观察到的现象或者通过收集数据而提出的,并且可以通过科学探究来解决的问题
新知讲解
假设不是随意作出的,它是建立在已有的知识和经验的基础上的
(2)作出假设
根据已有的知识和生活经验,尝试对问题的答案作出假设
能够提出有研究价值的问题,并作出符合科学事实的假设,是探究成功的前提
假设可能是正确的,也可能是错误的,需要我们通过探究去验证
针对假设,制订计划,设计实验,实验方案包括所需要的材料和用具、方法和步骤等
(3)制订计划
①设计实验时,要明白设计实验的原则
制订出恰当的探究计划,是探究成功的关键
新知讲解
实验设计的基本原则
在实验中要设置对照实验,将实验组和对照组进行对比分析,才能得出有科学价值的、令人信服的结论
一次实验的结果是不能令人信服的,只有经过多次反复的实验,这些实验得到相同的实验结果,才可以在此基础上得出正确的结论
科学探究要求一组对照实验中有且只有一个变化的因素,即实验变量,其他条件都相同且适宜,否则不能得出可信的结论
a.对照原则
b.单一变量原则
c.可重复性原则
新知讲解
②实验方案的设计要紧紧围绕提出的问题和作出的假设来进行
③在设计实验方案时,通常每个实验设计只探究一个因素的作用,也就是在其他条件都相同的情况下,通过改变这个因素来观察该因素与被研究对象之间的关系
④实验设计既要标明材料的选择和处理、实验器具和试剂,还要考虑实验程序及其操作过程的注意事项等
是人们根据探究的目的,利用科学仪器、设备,人为地控制或模拟自然现象(条件),排除干扰,突出主要因素,在有利的条件下研究自然规律
(4)实施计划
按照设计,实施计划,完成实验
实验
(3)制定计划
新知讲解
对收集起来的数据或实验现象进行分析、推理和判断,得出结论;收集更多的证据支持解释,检查解释的过程、方法上是否存在问题,必要时提出改进措施
(5)得出结论
分析实验现象和数据,得出结论
当结论与假设矛盾时,首先反思探究过程的科学性、严密性,其次重新考虑作出假设,重新实验,得出正确结论。结论可通过一次探究获得,也可通过多次探究获得
新知讲解
书写探究报告,与其他同学交流探究过程和结果,取长补短、查缺补漏,进一步完善探究过程,保证探究结论的科学性、正确性。
(6)表达与交流
对探究的过程和结论进行表达和交流
不是每次探究都必须刻意追求科学探究的六大环节,以实际内容的需要为准,避免探究的程序化倾向
注意
新知讲解
在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同且适宜的实验
科学探究实验中的相关概念
是指接受实验变量处理的组别,即人为控制变量的为实验组
①对照实验
②对照组和实验组
实验组
指不接受实验变量处理的组别,即变量是理想的或接近自然状态的为对照组
对照组
新知讲解
1.在科学探究过程中,要坚持实事求是的科学态度,不能凭主观判断和臆测,也不要被原有的知识所束缚
二、科学探究的基本要求
2.探究的结果要经过反复的实验论证,尤其是在探究过程中结果与原有知识、作出的假设不一致时,要反思探究的过程,反复进行实验论证,而不能随意修改探究的结果
3.要善于发现问题。在我们生活的周围存在着许许多多值得探究的问题
4.要细心观察、勤于思考,通过科学探究的方法发现、解决生活和生产中的实际问题
新知讲解
参考视频
巩固探究实验的步骤与方法
课堂练习
1.在科学探究活动中,若实验结果不支持假设,后续做法错误的是( )
A.修改实验数据 B.认真分析原因 C.重新进行实验 D.继续查找资料
2.关于实验设计的说法,正确的是( )
①要设计对照实验;②要遵循单一变量原则;③求多组的平均值,可尽量减小误差;④设计重复组或减少实验对象数量,可减少实验偶然性的发生。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
A
A
课堂练习
3.小明在家里花瓶的积水中发现孑孓(蚊子幼虫)大量浮在水面,他推测这种现象跟空气或光线有关,于是设计了如下表所示的实验方案(一段时间后记录实验结果),下列分析错误的是( )
组别 孑孓数/只 光线 细密铁丝网 实验结果
上浮数/只 死亡数/只
甲 20 光照 竖放
乙 20 光照 横放 —
丙 20 黑暗 竖放 —
注:细密铁丝网竖放在水中时孑孓能浮上水面,横放在水中时阻碍孑孓浮上水面。
A.细密铁丝网的摆放方式可控制空气这一变量
B.甲、乙两组对照可以研究空气对孑孓的影响
C.甲、丙两组对照可以研究光照对孑孓的影响
D.增加每组实验的孑孓数可以避免实验误差
D
课堂练习
4.某种金合欢有大而中空的刺,蚂蚁栖居其中,并以金合欢幼叶尖端的组织为食。为了研究蚂蚁对金合欢生长的影响,生物小组用金合欢幼苗进行实验,结果如下表。下列相关分析正确的是( )
项目 没有蚂蚁生活的金合欢 有蚂蚁生活的金合欢
10个月的存活率/% 43 72
幼苗生长的高度/cm 5月25日至6月16日 0→6.2 0→31.0
6月17日至8月3日 6.2→10.2 31.0→72.9
A.实验的变量是幼苗的存活率和高度
B.蚂蚁以金合欢幼叶尖端的组织为食,对金合欢生长有害
C.蚂蚁“侵食”金合欢,可提高幼苗的存活率并能促进幼苗生长
D.栖居的蚂蚁数量越多,对金合欢生长越有利
C
课堂总结
1.科学探究的基本步骤是提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达与交流。
2.对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同且适宜的实验。
3.进行对照实验,一般要坚持对照性原则、单一变量原则、重复性原则。同时,还需要排除偶然因素的影响。
板书设计
坚持实事求是的科学态度
结果要经过反复的实验论证
细心观察、勤于思考,通过科学探究发现并解决问题
学习探究
探究蚂蚁的食性
科学探究的一般过程
提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→表达与交流
基本要求
作业布置
1.完成教材14页当堂练
2.尝试完成教材14页试试看
3.尝试按科学探究的方法来探究一个你所感兴趣的问题
谢谢
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