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第1章 科学入门
第3节 科学观察
观察（observation）是重要的科学研究方法，也是我们学习科学的重要方式。
1、科学发现往往源于用心的观察与研究
一、用心观察
图1-30 伦琴制作的第一张X光照片
1895年，德国物理学家伦琴（Wilhelm Conrad R ntgen）偶尔发现放在阴极射线管附近用黑纸包裹得很严实的照相底片发生了严重的感光现象，于是想到可能有种神秘的光穿过了黑纸。通过进一步仔细的观察和研究，他发现了伦琴射线（X射线）。
现在人们常用指纹识别系统来辨别人的身份。为什么指纹可以辨别人的身份呢？我们来做个探究。
1.先用肉眼仔细观察自己十个手指的指纹，比较指纹的纹路是否相同。____________。
2.再用放大镜观察一个手指的指纹。与肉眼直接
观察相比较，用放大镜观察到的指纹大小与清晰程度有什么变化？_________________________________。
3.将自己右手食指的指纹用印泥清晰地印在白纸上，并将其与同学的指纹比较，你发现了___________________________________。
指纹纹路不相同
用放大镜看，指纹纹路稍大而清晰
不相同
①同一个人不同手指的纹路不相同；
②通过放大镜观察到的指纹变大，图像更清晰；
③不同人的指纹不同；
4.从这个活动中可得出的结论：______________________________。
________________________________________________________。
观察就是观察者利用感觉器官或借助于仪器有目的、有计划地感知客观事物的过程；直接用感觉器官的观察，叫直接观察；借助于仪器进行的观察，叫间接观察。
（1）观察是有目的的活动，拟订观察计划；
（2）观察力求全面、系统。从各个方面，各个角度去观察事物和现象；
（3）观察要有一丝不苟的科学态度。要认真细致，做必要的记录；
2.观察会受环境与心理等各种因素的影响，单凭我们的感官进行观察还不能对事物做出可靠的判断。
下图中的横线是直线吗？
下图中是螺旋还是同心圆？
3、科学观察是通过精密计划或研究后进行的。
1845年，剑桥大学的学生亚当斯和法国科学家勒威耶通过对太阳系中天王星轨道的数学计算，预言了天王星外有一颗新行星存在。
1846年，人们果然在他们预言的位置发现了新的行星，并将它命名为海王星。因此，海王星又被称为 “笔尖上发现的行星”。
图1-35 海王星
二、拓展观察力
为了扩大我们观察的内容和范围，科学家们研究和发明了很多方法，设计与研制了许多观测仪器，极大地拓展了人类的观察能力。
①从感官观察
仪器观察
②从自然状态下观察
实验中观察
③从人脑指导下观察
电脑参与下观察
④从地面观察
太空立体观察
1.人类观察能力是历史发展
2.人们设计与研制了许多观测仪器，极大地拓展了人类的观察能力
用电子显微镜观察到的叶绿体
①借助仪器观察微小世界
用显微镜观察洋葱表皮
用放大镜观察铅笔头
②借助仪器观察远距世界
用望远镜观察远处建筑
用天文望远镜观测遥远的星系
世界上最大的单口径射电望远镜
用频闪照相机拍摄的物体运动时的照片
②借助仪器观察运动极快的物体
列举你周围（家里、学校里、医院、商场、社区等）见到过的观测仪器。试着通过查资料，了解这些仪器的用途和简单原理，并与小组内同学交流与讨论。
防盗门“猫眼”
学校里显微镜
医院里“CT”检查仪
商场、社区里摄像头
三、观察结果的记录与整理
科学观察不仅要认真、仔细，更重要的是要有客观、有效、规范的记录。
常见观察记录的方法：
①文字描述法
例如：观察指纹活动中观察记录。
②表格记录法
例如：在使用酒精灯的活动中记录现象。
③图形记录法
例如：海波熔化实验记录。
下表是太阳系八大行星的一些观测数据，比较这些数据你可得出什么结论？
表1-3 太阳系八大行星的观测数据
★ 地球与太阳之间的平均距离为1.496×108 千米。
结论：
①八大行星与太阳的距离由近及远的顺序是_________________________________________________。
②八大行星中，围绕太阳转得最快的______，最慢的是_______。
③海王星绕太阳1周的时间约为地球上的_______年。
水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
水星
海王星
约165
科学观察认真、仔细分析实验，并如实客观、有效、规范的记录。
三、观察与实验
科学研究需要进行反复观察和精确测量，并进一步设计各种实验，从中总结出普遍的规律。
很多科学实验中，两种溶液混合后会发生有趣的变化。
1.实验桌上有A、B、C、D4种溶液，如图1-39甲，将它们分别滴30滴溶液在4支试管中，并分别在试管上标注相应溶液的字母A、B、C、D，如图1-39乙。观察这4种溶液的颜色，并将结果填在下表中。
无色
蓝色
棕黄色
无色
2. 混合溶液：用滴管将10滴B 溶液滴入A 试管中，再振荡试管，观察试管中溶液的变化，并将观察的结果记录在下表中。
3. 用上述相同的方法，将4种溶液相互混合，观察其变化，并将观察的结果记录在下表中。
溶液混合 颜色 是否有沉淀 是否有气泡 清澈或浑浊
A+B
A+C
A+D
B+C
B+D
C+D
无
无
无
清澈
无
无
无
有
无
红褐色
有
无
浑浊
白色
无
无
无
清澈
无
无
无
清澈
清澈
浑浊
科学实验（experiment）过程中往往会出现许多有趣的现象。例如，化学反应实验中会产生变色、爆炸、气泡、沉淀等现象。
你能说出图1-40中各种实验器具的名称和用途吗 仔细观察老师实验操作的动作，想一想，为什么要这样做？
烧杯：用于较多量试剂的反应和配制溶液。
表面皿：暂时存放少量固体或液体
玻璃棒：可搅拌、引流、移液、蘸取
药匙：取少量固体粉末
1.将生鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，观察鸡蛋的沉浮情况。
2.在烧杯里先加入少量食盐，不断搅拌（尽量避免玻璃棒与烧杯内壁接触），并使食盐溶解在水中，观察鸡蛋的沉浮情况。
继续在烧杯里加入食盐，直到鸡蛋浮在水面为止。
盐（勺） 0 4 6 7 8
鸡蛋沉浮情况
表1-6 记录表
下沉到杯底
鸡蛋会浮起来
1.下列有关观察的认识,正确的是( )
A.观察就是用眼睛去看
B.到野外游玩时,没有目的地东张西望属于观察
C.叉开两手指,量度桌子的长度属于观察
D.无意之中听到一次爆炸声属于观察
C
2.认识自然首先要学会观察。你认为认识自然现象可能需要( )
①用眼睛看 ②用脑思考 ③用仪器和工具测量
A.只有① B.只有② C.只有③ D.①②③
D
玻璃棒
玻璃棒
玻璃棒与烧杯内壁或底部接触
下沉
上浮
水中溶解食盐的量(或食盐水的浓度）
