“科学探究”教学设计
―――臧艳玲
【设计理念】：
1、根据新课程改革的要求，注重培养学生的探究能力，教会学生探究的方法和过程。在探究活动中培养学生合作，探究，观察，记录总结和表达交流的能力。
2、给学生充分发挥展示自我的思维空间，不强调统一的实验观察方法，允许有不同的观点和看法，只要学生认真的思考、探究、观察、总结，不管实验的结果如何都要给予肯定、评价和耐心的指导。要重视探究过程，淡化成败。
【教案分析】：
本节的主要目标是让学生尝试进行科学问题的科学探究，通过多种开放式的教学活动，构建多维互动的课堂教学形式，努力体现现代学习方式的主动性、独立性、独特性、体验性和问题性，教案设计了一个科学探究的案例，让学生亲身经历科学探究的完整过程，从中领悟到科学探究的几个基本要素，体验科学探究的乐趣．
本节安排在科学入门的最后一节，在学会了一些基本的科学量的测量后，知道了什么是科学实验，科学实验并不神秘，最重要的是科学是一门实验的学科；要求学生在科学实验中了解和初步掌握科学探究的方法．教材的安排是循序渐进、更上一层楼的．教师在教学中要体会到教材编写者的意图．
【学情分析】：
初一的学生第一次接触到探究，不太了解探究的目的、方法和步骤，常常感到无从下手，只有使学生明确了探究的一般过程和方法，才能保证探究有目的地顺利进行。另外，初一的学生年龄比较小，好奇心强但自制力比较差，极易将探究活动搞成漫无边际的游玩，达不到实践的目的。因此教师必须作好活动前的教育、指导，增强学生的集体意识与合作意识。
【教学目标】：
1、知识目标：
理解和掌握科学探究的一般过程和基本环节。
①理解提出问题对科学探究的意义，猜想、假设在科学探究中的作用。
②理解科学探究需要收集、处理信息。
③初步学会运用科学探究的方法解决生活中的一些简单问题。
2、能力目标：
培养学生的问题意识、求证能力和分析推理思维。从而获得研究科学问题的方法。
3、情感目标：
激发孩子们在科学探究道路上的参予意识、协作精神及感受成功的喜悦；激励他们勇攀科学的高峰。
【教学重难点】：
1、科学探究的一般方法。
2、理解提出问题、建立假设在科学探究中的意义。
3、探究实验方案的设计。
【课前准备】：单摆实验器材、铁球、塑料球、停表。
【教学过程】：
探究钟摆的奥秘
师：科学的核心是探究，学习科学就要学会科学探究．
师：最近，@@同学家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙，只见张师傅将摆钟下面的螺丝拧几下，摆钟走时就准了．同学们，你们想知道张师傅到底动了钟的哪个机关呢？那么我们就带着这样的问题进入到今天的探究之旅
首先，请同学们回忆一下我们进行探究的基本步骤：提出问题――建立猜测和假设――制定计划――获取事实与证据――检验与评价――合作与交流
提出问题：
师：提出问题是进行科学探究的第一步，伟大的科学家爱因斯坦说过，提出问题有时比解决问题更重要．同学们要仔细观察平日周围的事物，善于思考，善于提出问题．
师：对这个现象，你想知道些什么？
生：张师傅拧摆钟下面的螺母究竟调节了摆钟的什么而改变了摆钟走时的准确性？ 生：钟摆来回摆动的时间是由什么决定的？
生：……
2、? 猜想与假设：
师：牛顿说，没有大胆的猜想，就作不出伟大的发现．在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性不的解释．
师：对于以上问题，你们的猜想是什么？（想想看，问题的真正答案可能是什么？）
生：摆动的快慢（摆来回摆动一次的时间）可能与摆锤的轻重有关．
生：摆动的快慢可能与偏离的角度大小有关．
生：摆锤下面的螺母位置估计会影响摆的长度，看来，摆动的快慢跟摆的长短有关．
师：好，前面几位同学分别提出了他们的猜想，是否还有同学有不同的猜想和假设？如果没有，那么你赞同哪位同学的观点？（设疑）其中是只有一位同学说对了，还是有若干同学正确？切忌从老师的表情上揣度答案，这不是一种正确的科学探究态度． a、如果你认为，摆锤的轻重会影响摆动的快慢，那么是轻的快，还是重的快． b、如果你认为，摆动的角度会影响摆动的快慢，那是摆角大的快，还是摆角小的快． c、如果你认为，摆的长度会影响摆动的快慢，那么情况又是怎样的呢？
生：……（思考、交流、回答）
3、?制定计划：
师：对于以上的猜想，你们准备怎样制定计划与设计实验来验证呢？能不能利用我给大家提供的材料进行实验验证呢？ 生：用细线系住小球代替钟摆，用秒表测量摆动的时间．
师：设计实验应针对探究目的，选择探究的器材，在此，对具体的实物进行了简化，用细线悬挂小球代替，是一个很好的设计．下面请分组讨论制定实验步骤，设计实验数据表格．（若学生初次探究设计表格有一定困难，可由教师示范表格设计方法：控制变量→待研究变量（纵向列表）→实验次数/顺序（横向列表）→待测数据）
要注意在实验中使用控制变量法，设计好对比的组。
生：探究步骤如下：……
?
4、? 进行实验事实与证据：
师：实验时要严格按照实验步骤操作，操作中要注意观察，把观察到的重要现象和数据记录下来，数据的记录要尊重事实，不可拼凑不可杜撰．
5、? 检验与评价（分析过程）：
师：实验数据只是一堆原始材料，必须通过分析、论证，才能形成结论．好比建造房子，一堆砖块、黄沙、水泥等材料要经过设计、施工、装饰，才能变成宏伟的建筑．下面请根据实验数据对比分析，得出的实验结论．
生：摆球摆动的快慢（来回摆动一次的时间）与摆重无关．
生：摆球摆动的快慢与摆动的角度无关．
生：摆球摆动的快慢与摆长有关，摆长越大，摆球摆动越慢；摆长越短，摆球摆动越快．
『板书』：摆动的快慢只与摆长有关，与摆重、摆角无关．
摆长越大，摆球摆动越慢；摆长越短，摆球摆动越快．
?6、? 合作与交流（评估）：
师：探究过程是否恰当？探究得到的结论是否合理？探究过程中是否出现新的问题等，都需要再进行充分的考虑．
生：如果我们再多做几次，总结出的结论可能会更可靠．
生：我们测的摆动时间还真准确呢．
生：我认为结论是可靠的，刚才估计张师傅把螺母往下拧，估计起了增加摆长的作用，使摆动变慢，原来走快的钟就准了，张师傅的做法和我们实验的结论一致．
生：我认为可以忽略空气阻力的影响，钟的快慢可能跟所处的地点有关．
生：……
师：祝贺学生成功完成了探究实验．总结探究的环节
三、提高练习
小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千。小丽把小红、小玲分别轻轻推一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？
三人对此问题进行了研究，提出如下猜想：
?猜想1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
猜想3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千摆动时离开中心线最大距离有关。
为了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、细线、秒表、小球，依照科学学习中的科学方法，按右图进行实验，得到下表中数据。
请你通过分析回答下列问题：
（1）为验证猜想1，应选用序号为 两组实验进行对比分析。
（2）为验证猜想2，应选用序号为 两组实验进行对比分析。
（3）为验证猜想3，应选用序号为 两组实验进行对比分析。
（4）实验结论：小球往返一次所用的时间与 有关，
与 无关。
四、板书设计：
摆动的快慢只与摆长有关，与摆重、摆角无关．
摆长越大，摆球摆动越慢；摆长越短，摆球摆动越快．
五、补充资料：
大家不要总以为老师和科学家说的就一定是正确的，人非圣贤，孰能无过？科学家也有犯错误的时候，我们（包括很多科学家）共同认定了数十年的冥王星，在2006年被认定并不是太阳系的第九大行星，“九大行星”的说法更正为“八大行星”。大家要敢于质疑权威。（但是要有根据，不是无凭无据的否定一切，那也不是科学的态度。）
课件16张PPT。科学探究专题课堂科学探究开始啦回顾：合作与交流开始恭喜同学们顺利的完
成了一个科学实验
探究的过程！一、提出问题A、师傅到底动哪里机关才使它走准确的？
B、钟摆来回摆动的时间由什么决定的？
C、……
……二、建立猜测和建设A、摆动的快慢可能和摆重有关
B、摆动的快慢可能与偏离的角度大小有关
C、摆动的快慢可能和摆的长短有关
D、……
……三、制定计划注意：
在试验过程中注意控制变量法的使用，如何设置对照试验四、获取事实与证据注意：
仔细观察实验中的现象，千万不要忘了把观察到的重要现象和数据记录下来，数据的记录要尊重事实，不可拼凑不可杜撰！五、检验与评价摆动的快慢只与摆长有关，与摆 重、摆角无关。
摆长越大，摆球摆动的越慢，摆长越短，摆球摆动的越快。六、合作与交流所以，刚才估计师傅是动了钟的……1、摆动一个来回的时间很短而且很难把握，我们怎么才能使测量的结果更准确呢？
2、实验总是存在着误差，哪些可能是影响这次实验的因素？
3、减少实验误差的最好办法是什么？
例： 小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千。小丽把小红、小玲分别轻轻推一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行了研究，提出如下猜想：
1：秋千往返摆动一次所用的时间可能与 有关。
2：秋千往返摆动一次所用的时间可能与 有关。
3：秋千往返摆动一次所用的时间可能与 有关。
为验证上述猜想，她们来到实验室，依照科学学习中的科学方法，按右图进行实验，得到下表中数据。练兵场请你通过分析回答下列问题：
A、验证与质量的关系，应选 两组实验进行分析。
B、验证与绳长的关系，应选 两组实验进行分析。
C、验证与秋千摆动时离开中心线最大距离的关系，应选 用 两组实验进行分析。
D、实验结论：
小球往返一次所用的时间与 有关，
与 无关。2、41、34、5O点到小球中心的距离小球质量及摆动距中心线最大的距离1、完成后面相关问题：沙士病毒（SARS）从哪来？
沙士病毒是一种新型的冠状病毒，“新型”的意思只是指以前没有被发现过，并非一定是新出现的。它有可能是真正的新病毒，即从已有的冠状病毒突变而来，但是许多专家相信，这种病毒在自然界种早已存在，原先寄生在其他动物身上，近来才转移到了人体。 至于沙士病毒的原来宿主是哪种动物，则有各种各样的猜测，有认为是猫，有认为是猪，有认为是某种野生动物。最近生物资源利用研究所将沙士病毒的序列与感染人、鸡、猪、猫、狗等动物的几种已知冠状病毒做比较，推断沙士病毒可能是由鸡的冠状病毒变异而来。
问题1：以上科学探究的研究问题是
问题2：专家提出了哪些假设？你能再提一些假设吗？
问题3：专家们收集了哪些证据？得出了什么结论？2、夏天到了，贮存的食物很容易腐败，食物腐败的主要原因是细菌和真菌以食物为培养基，在适宜的环境下大量繁殖所致。为了保持食物新鲜，人们用了很多办法保存食品，如低温、腌制、真空包装、添加防腐剂、干制等。请设计实验探究某项因素是抑制细菌和真菌大量繁殖的因素之一。
提出的问题：????????????????? ???????
作出的假设：????????????????????????? ????
设计实验方案：????????????????? ??????
根据经验预测的结果：?????????????? ?? ???????
得出的结论：????????????????????????????? ???????????3、一天饭后，孙青同学帮妈妈收拾桌子上的碗筷时不小心将一杯水碰倒了，他忙拿干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，他感到很奇怪，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，你手里的抹布是涤纶的。他不禁想到了一个问题并进行了如下的探究：
（1）〔提出问题〕 。
（2）〔猜想与假设〕 。（3）〔所需的器材〕三个形状和大小相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足够的水。
（4）〔主要的步骤〕将三个烧杯中倒入 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，应该观察和比较 。
（5）〔结论〕 。
（6）炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服，因此，从吸水多少这个角度说，应尽量采用 类的布料来制作夏装。课后寄语：
希望同学们能够通过这次课程对科学探究有一个全新的认识，能够在以后对科学的学习中，能抱着科学严谨的态度，勤于思考，善于发现问题，在科学的海洋中自如的畅游！〔练兵场〕
1、阅读下文，完成后面相关问题：沙士病毒（SARS）从哪来？
沙士病毒是一种新型的冠状病毒，“新型”的意思只是指以前没有被发现过，并非一定是新出现的。它有可能是真正的新病毒，即从已有的冠状病毒突变而来，但是许多专家相信，这种病毒在自然界种早已存在，原先寄生在其他动物身上，近来才转移到了人体。至于沙士病毒的原来宿主是哪一种动物，则有各种各样的猜测，有的认为是猫，有的认为是猪，有的认为是某种野生动物。最近生物资源利用研究所将沙士病毒的序列与感染人、鸡、猪、猫、狗等动物的几种已知冠状病毒做了比较，推断沙士病毒可能是由鸡的冠状病毒变异而来。
问题1：以上科学探究的研究问题是___________________ ________
问题2：专家提出了哪些假设？
你能再提出一些假设吗？
问题3：专家们收集了哪些证据？
得出了什么结论？
2、夏天到了，贮存的食物很容易腐败，食物腐败的主要原因是细菌和真菌以食物为培养基，在适宜的环境下大量繁殖所致。为了保持食物新鲜，人们用了很多办法保存食品，如低温、腌制、真空包装、添加防腐剂、干制等。请设计实验探究某项因素是抑制细菌和真菌大量繁殖的因素之一。
提出的问题：??????????????????????????作出的假设：??????????????????????????????
设计实验方案：????????????????????????根据经验预测的结果：???????????????????????
得出的结论：????????????????????????????????????????
3、一天饭后，孙青同学帮妈妈收拾桌子上的碗筷时不小心将一杯水碰倒了，他忙拿干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，他感到很奇怪，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，你手里的抹布是涤纶的。他不禁想到了一个问题并进行了如下的探究：
（1）〔提出问题〕 。
（2）〔猜想与假设〕 。
（3）〔所需的器材〕三个形状和大小相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块，足够的水。
（4）〔主要的步骤〕将三个烧杯中倒入的 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，应该观察和比较 。
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
（5）〔结论〕 。
（6）炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服，因此，从吸水多少这个角度说，应尽量采用 类的布料来制作夏装。
课后寄语：希望同学们能够通过这次课程对科学探究有一个全新的认识，能够在以后对科学的学习中，能抱着科学严谨的态度，勤于思考，善于发现问题，在科学的海洋中自如的畅游！
