(共27张PPT)
浙教版七年级上册
第3节 像科学家那样探究
第1章 探索自然的科学
引入新课
2016年，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射，标志着我国走向全球量子通信研究的领先地位。“墨子号”为科学家的研究创造了新的条件。
科学家是怎样进行研究的？
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视频：墨子号
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一.生活中的探究
在日常生活中，我们经常利用科学探究解决实际问题。
例如，对手持小电扇不会转动的原因进行探究。
发现：手持小电扇不会转动了。
提问：手持小电扇为什么不转动了？
假设：可能是电池没电了。
预测：如果这个假设是成立的，对其进行充电或换上新的电池，手持小电扇应该会转动。
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实验：对手持小电扇充电或换上新的电池。
验证：手持小电扇正常转动起来了。
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如果手持小电扇还是不转动，怎么办？
这样不断探究，直至找到原因，然后采取相应的措施。
我们可以提出另外的假设，如导线断了、电动机坏了……
在探究问题时，我们一般会先假设几种可能得原因，再对每一种原因可能产生的结果进行探究，直到找到真正的原因，发现规律。
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二、科学家的探究
科学探究是获得科学知识的一种基本方式。
它是一个不断地发现问题，通过多种途径寻求证据，运用创造性思维来解决问题，并通过评价与交流达成共识的过程。
科学家为了探究科学真谛做出了艰辛的努力。
我们来看一下我国科学家一次成功的探究活动
——青蒿素的发现过程。
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1.发现并提出问题：
20世纪，疟疾肆虐，夺去了无数人的生命。疟疾的治疗一直困扰着人类。
为治疗疟疾，科学家们不约而同地提出一个共同问题：
如何找到治疗疟疾的有效药物？
2.建立猜想与假设:
1969年，屠呦呦担任我国抗疟疾药物研究项目的组长。
她翻阅古籍，寻找方药，经过两年的研究、筛选，受我国古代药典《肘后备急方·治寒热诸疟方》的启发，提出猜想：
青蒿对疟疾的治疗有重要价值
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3.制订计划，进行实验:
屠呦呦从《肘后备急方·治寒热诸疟方》的记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”中得到启发：
为什么这与中药常用的高温煎熬法不同？
原来古人用的是青蒿鲜汁！
这两者的差别是温度。
她决定用沸点只有34.6℃的乙醚来提取青蒿中的有关物质。
实验过程繁复而冗长。
在经过190次失败后，屠呦呦团队终于提取出青蒿中的有关物质。
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4.分析证据，得出结论:
1971年10月，屠呦呦在实验室观察这种青蒿提取物对疟原虫的抑制作用时，发现其对疟疾抑制率达到100%。
1972年，屠呦呦团队成功分离并结晶出青蒿素，
在接下来的临床试验中得出，青蒿素对疟疾有极高的抑制率，从而找到了战胜疟疾的有效方法。
结论：
青蒿素能治疗疟疾
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5.表达与交流:
科研人员开启了测定青蒿素分子结构的工作，确定了青蒿素的分子结构。1986年，青蒿素获得新药证书。2001年，世界卫生组织向恶性疟疾流行的国家推荐以青蒿素为基础的联合治疗方案。青蒿素问世以来，使数百万人逃离了疟疾的魔掌。
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2015年10月，我国科学家屠呦呦因开创性地从中草药中分离出青蒿素并应用于疟疾的治疗而获得诺贝尔生理学或医学奖。
诺贝尔奖评选委员会的颁奖词中写道：“屠呦呦发现了青蒿素，这种药物有效降低了疟疾患者的死亡率”“对全球的影响及对人类福祉的改善是无法估量的”。
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视频：青蒿素的发现过程
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1.根据青蒿素的发现历程，你认为科学探究经历了哪些环节？
发现和提出问题
建立猜想或假设
制定计划、设计实验
获取事实与证据
分析证据得出结论
表达与交流
2.发现青蒿素，是我国科研人员在没有先进实验设备的艰苦科研条件下取得成功的范例。对此，你有什么感想？
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视频:科学探究的步骤
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在开展科学研究时，首先要善于发现和提出问题，然后针对所要探究的问题，结合自己的已有经验、科学知识和已掌握的有关问题的信息，通过思考建立猜想或假设。
接着，对要探究的问题制订探究的计划，通过观察实验等途径获取尽可能多的事实或证据，分析证据并得出结论，然后以书面报告、论文等形式表达，并与他人讨论和交流探究的过程与结果。
科学研究是一个不断创新的过程，科学家并不是总在每一项研究中使用相同的方法，经历相同的过程。“发现青蒿素”的研究显示了科学家进行实验探究时可能遵循的一般过程。
对照实验方案设计过程中，一般要考虑变量的控制：找到需要操纵的变量，设置实验组与对照组，使实验组与对照组中的变量只有一个，即变量的唯一性。
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三、像科学家那样探究
探究:人的身高与脚印长度的关系
警察常根据脚印的长度来推断罪犯身高。考古学家也会根据古代人脚印的长度来确定古代人的身高。
1.提出问题：
人的身高与脚印的长度有什么关系？
2.建立假设：
人脚印的长度与身高可能存在着一定的比例关系;
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3.制订计划:
建立假设后，需要设计方案来检验这个假设。人的身高与脚印的长度是否存在某种关系，关系如何？为了探究这个问题，你准备搜集哪些证据？通过什么方法来搜集？
①选择同学、家人等高矮不同的人群进行实验，用刻度尺分别测出人的身高对应的脚印长度。
②根据测出的身高和脚印长度，算出身高与脚印的比例关系。
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检验假设时，需要足够的证据。搜集证据需要记录,表格和图像是很好的记录方式。以同班同学为研究对象，将测得的数据填在表1.3-1中。
4.搜集证据
21.5
147
22
150
22.5
155
23.5
160
23.8
162
24
165
24.9
170
26
178
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5.分析证据并得出结论：
根据搜集的证据，你得出了什么结论？你的假设是否正确？
把你探究的结果与其他同学交流，你有什么收获和感想？
得出结论：
身高与脚印的长度确实存在着一定的倍数关系， 身高约是脚印长的7倍。
6.交流与评价：
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视频:身高与脚印长度的关系
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科学研究需要获取事实与证据，以便做出可靠的判断。
例如,某同学发烧了，是什么原因呢？
是受凉了，还是身体某处有炎症？……
医生会测体温，用听诊器听诊，化验血、尿或大便等。
医生综合这些信息后就可判断该同学发烧的原因。
我们得到和使用的信息越多，对信息的综合分析越细致，得出的结论越可靠。
当堂检测
1.2022年12月4日，搭载水稻种子实验样品的"神舟十四号"载人飞船安全着陆。返回的太空水稻种子由中科院实验室培养。对此提出以下问题，其中不属于科学问题的是（ ）
A．该水稻得到种子会更多吗？ B．该水稻成熟时间会更短吗？
C．该水稻植株长得会更高吗？ D．该水稻开出的花会更美吗？
D
2.长时间玩手机会影响视力，学校每学期都会对学生进行视力检查，以评估学校学生视力变化情况。“视力检查”这一过程相当于科学探究环节中的（ ）
A．提出问题 B．建立假设 C．设计实验方案 D．收集事实与证据
D
当堂检测
3.当你感冒到医院看病时，通常医生会问你是否头痛、咳嗽、鼻塞，然后给你测体温。医生采取这些行动的直接目的是为了（ ）
A．提出问题 B．建立假设 C．获取事实与证据 D．交流
C
4.某同学喜欢观察鸟的行为。她曾看到某种鸟在吃蓟的种子，就想证实蓟的种子是不是这种鸟最爱吃的食物，于是用三种食物(蓟的种子、稻谷、太阳花的种子)若干进行实验探究。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验时应把蓟的种子放在离鸟最近的地方
B. 此实验的假设是“这种鸟可能最爱吃蓟的种子”
C. 实验前三种食物的取用数量应一样多
D. 若发现三种食物都被鸟吃完了，则该结果不支持本实验的假设
A
当堂检测
5.海鲜馆里有一道菜叫“西施舌(一种软体动物)炒九层塔(一种香料植物)”，媒体报道九层塔含有黄樟素。小明认为微量黄樟素会导致癌症(A)，于是他准备了两组老鼠，一组长期喂含有微量黄樟素的食物，另一组喂正常食物(B)。一年后，两组老鼠都没患癌症(C)。
（1）上文中A应属于科学探究过程中的 ________。
（2）本实验结果________(填“符合”或“不符合”)假设。
（3）步骤B采用的是科学探究活动中常用的________方法。
建立假设
不符合
对照
板书设计
1.3 像科学家那样探究
1、科学探究：
获得科学知识的一种基本方式；
2、科学探究的过程：
提出问题、建立猜想与假设、制定计划设计实验、获取事实与证据、得出结论检验假设、表达与交流
4、控制变量：
对照实验：变量唯一
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1、复习本节课所学的主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、复习本章内容,准备单元测试。1.3像科学家那样探究课后检测
班级 姓名
1.当你感冒到医院看病时，通常医生会问你是否头痛、咳嗽、鼻塞，然后给你测体温。医生采取这些行动的直接目的是为了（ ）
A．提出问题 B．建立假设 C．获取事实与证据 D．交流
2.为了区别酱油和陈醋，有同学提出：“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”。这位同学的说法中“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”应属于科学探究环节中的（ ）
A．提出问题 B．设计实验 C．猜想与假设 D．获得结论
3.为比较蔬菜中维生素C含量，黎明同学根据维生素C可使高锰酸钾溶液褪色的原理，设计了如下实验：在四只同样的试管中分别加入2毫升相同浓度的高锰酸钾溶液，然后用滴管分别向其中滴加黄瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液，边滴边振荡，直到高锰酸钾溶液褪色为止，实验结果如下：
黄瓜汁 青椒汁 芹菜汁 白菜汁
高锰酸钾溶液（2毫升） 14滴 8滴 15滴 11滴
据表可知维生素C含量最多的蔬菜是（ ）
A．黄瓜 B．青椒 C．芹菜 D．白菜
4.2022年12月4日，搭载水稻种子实验样品的"神舟十四号"载人飞船安全着陆。返回的太空水稻种子由中科院实验室培养。对此提出以下问题，其中不属于科学问题的是（ ）
A．该水稻得到种子会更多吗？ B．该水稻成熟时间会更短吗？
C．该水稻植株长得会更高吗？ D．该水稻开出的花会更美吗？
5.长时间玩手机会影响视力，学校每学期都会对学生进行视力检查，以评估学校学生视力变化情况。“视力检查”这一过程相当于科学探究环节中的（ ）
A．提出问题 B．建立假设
C．设计实验方案 D．收集事实与证据
6.著名的科学家奥斯特在整理器材时偶然发现了电流能使磁针发生偏转的现象，从而进行持续研究，最终发现了电流的磁效应。他的最初发现来源于（ ）
A．实验 B．调查 C．观察 D．阅读
7.到商店购买乒乓球时，陈明同学总要将几只乒乓球从选定的位置放手，观察乒乓球反弹的高度，选择反弹较高的乒乓球。陈明的行为类似于科学探究中的（ ）
A. 观察、实验收集证据
B. 做出猜想和假设
C. 发现并提出问题
D. 交流合作、评价证据
8.玻璃杯从一定高度掉到水泥地上会破碎而掉到沙坑里却不容易破碎。老师要求同学们针对这一现象提出一个问题。下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是（ ）
A.“玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬吗 ”
B.“玻璃杯从一定高度处掉到水泥地上会破碎吗 ”
C.“为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢 ”
D.“玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系 ”
9.某同学喜欢观察鸟的行为。她曾看到某种鸟在吃蓟的种子，就想证实蓟的种子是不是这种鸟最爱吃的食物，于是用三种食物(蓟的种子、稻谷、太阳花的种子)若干进行实验探究。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验时应把蓟的种子放在离鸟最近的地方
B. 此实验的假设是“这种鸟可能最爱吃蓟的种子”
C. 实验前三种食物的取用数量应一样多
D. 若发现三种食物都被鸟吃完了，则该结果不支持本实验的假设
10.市场上的防晒霜都宣称可以防晒。暑假期间，某学校学生外出徒步旅行，准备借此机会做一个关于某品牌防晒霜的实验，看它是否有效。其中四位同学的实验方案如下表：
你认为最合理的实验方案是( )
A. 小玲 B. 小敏 C. 小英 D. 小红
11.海鲜馆里有一道菜叫“西施舌(一种软体动物)炒九层塔(一种香料植物)”，媒体报道九层塔含有黄樟素。小明认为微量黄樟素会导致癌症(A)，于是他准备了两组老鼠，一组长期喂含有微量黄樟素的食物，另一组喂正常食物(B)。一年后，两组老鼠都没患癌症(C)。
（1）上文中A应属于科学探究过程中的________。
（2）本实验结果________(填“符合”或“不符合”)假设。
（3）步骤B采用的是科学探究活动中常用的________方法。
12.一天饭后孙青同学帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒。他忙拿于抹布去擦，却很难将水擦干。妈妈见状拿了另一块干抹布擦，很快就将桌上的水擦干了。他感到有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事。妈妈只是告诉他：“我拿的抹布是棉布做的，你拿的抹布是涤纶做的。”他不禁想到了一个问题并进行了如下的探究。
（1）提出的问题：___________________________________
（2）猜想与假设： 。
（3）所需的器材：三个形状和大小相同的烧杯，重量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足够的水。
布料种类 涤纶 麻 棉
杯中所剩水量 最多 较少 最少
布块所含水量 最少 较多 最多
（4）主要步骤：向三个烧杯中倒入_______的水，分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透，然后将三块布分别取出。从方便和准确的角度看，应观察和比较_______，将现象记入表:
（5）结论：______________________________________________。
（6）炎热的夏天，从吸水多少这个角度说，应尽量采用_______类的布料来制作夏装。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B B D D C A D A B
建立假设；不符合；对照
(1)布的吸水能力跟什么因素有关。
(2)猜想与假设：布的吸水能力可能跟布料的种类有关。
(4)相同质量(体积)的水;烧杯中所剩下的水;(5)结论：布的吸水能力跟布料的种类有关,棉布的吸水能力强。(6)棉布。
