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第2节 什么是科学探究
一、选择题
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．小东发现自己说得很好
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
3．在探究活动中，下列最有意义的是( )21世纪教育网
A．提出一个新的问题 B．使用一件好的仪器
C．认真解决一个问题 D．做一个成功的实验
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21世纪教育网
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
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
7．在科学探究中借助仪器是为了( )
A．扩大观察范围 B．完成观察任务
C．得到观察结果 D．延长观察过程
8．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[来源:21世纪教育网
二、填空题
9．科学探究需要 和 ，需要通过各种途径 和 ，需要 ，需要用证据去 ，还需要 。
10．你看，右图中的横线是直线吗？再用直尺判断一下，图中的横线到底是不是直线？ ，说明 是不可靠的，所以进行实验时，必须借助于 。
11．某同学将一支铅笔放入水中见到如图所示现象，请你提出一个有意义的问题：
12．王老师在课堂上发现一位同学精神不振且很疲劳，脸色绯红，同时伴有咳嗽，于是王老师估计该同学可能在发烧，要求该同学测量体温。上述信息中，王老师的“估计该同学可能在发烧”属于建立 ，要求该同学测量体温的目的是 。21世纪教育网
13．阅读材料，回答问题。
追踪SARS病毒之源
SARS病毒是一种新型动物冠状病毒的说法得到学术界公认时，很多专家推测，这场疫病与野生动物有关。病源究竟何在？必须做进一步的研究，相当一部分任务落到了兽医专家的肩上。
4月30日，来自中国农科院哈尔滨兽医研究所、解放军军医大学、华南农业大学和广东省动物防疫监督总所4个单位的专家齐聚广州，动物冠状病毒疫源调查组开始了紧张的工作。
5月16日凌晨，突破出现了！在一系列试验中，同时从猴、蝙蝠、果子狸和蛇的样品中检测到的核酸片断序列与SARS病毒有很高的同源性！实验室所有的人屏住呼吸，重新取样，打乱顺序，重复实验，结论相同！再重复实验，仍然是同一个结论！专家们再也抑制不住内心的喜悦了，这就是说，他们在动物体内发现了SARS病毒的基因片断。
另一路人马也在做同样的实验，也取得了实质性进展，也是在5月16日。5月23日，香港与深圳的合作研究团队召开新闻发布会宣布，到5月16日，一共在6只果子狸中分离到3株冠状病毒，全基因组序列分析结果显示，该病毒与A类SARS病毒同源性超过99%。
5月23日，两项结论指向同一目标的研究成果，分别在北京和深圳向社会发布，引起了世界的关注。人类对SARS病毒的认识又前进了一步!
让我们一起来分析：
①问题一：你觉得“追踪SARS病毒之源”是否是一个科学探究的过程？
②问题二：在这个过程中，所提出的问题是什么？
③问题三：“这场疫病与野生动物有关”是所建立的 。[来源:21世纪教育网
④问题四：你觉得要顺利完成这个过程，科学家至少还要进行哪些步骤？
⑤如果你是专家组中的一员，请你再提出一个问题。
第2节
一、1.A 2.D 3.A 4.A 5.C 6.D 7.A 8.A
二、9.观察 提出问题 收集证据 处理数据 建立假设 检验假设 应用科学原理进行解释 10.是 观察 仪器 11.略 12.假设 收集证据，验证假设 13.①是 ②SARS病源在哪里？ ③假设 ④略 ⑤略
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第二节
什么是科学探究
一、科学家是如何
进行科学探究的呢？？？
海王星
海王星地貌
海王星概述
海王星是距离太阳(Sun) 第八个位置的行星，也是太阳系第四大（以直径来说）的行星。海王星的直径比 天王星(Uranus)小，但是质量比天王星要大。
轨道：距离太阳 4,504,000,000 km
直径：49,532 km
质量：1.0247X1026 kg
到过海王星的太空船
唯一造访过海王星的太空船-- 航海家2号（Voyager 2） 于1989年的8月25日通过。我们大部分有关海王星的资讯都是来自这唯一一次的相遇，不过幸运的是最近许多地面观测及 哈伯太空望远镜（HST）的观测也提供了非常大量的资料给我们。
天王星运行的轨道与计算结果不一致
这种反常现象可能是某颗未知行星的影响造成的
望远镜发现了一颗新星
发现了海王星
发现问题提出问题
建立假设
收集证据
检验假设
得出结论
亚当斯和勒威耶发现海王星
建立猜想和假设
收集证据、检验假设
得出结论、作出解释
科学探究的基本过程
发现问题、提出问题
２、冥王星的发现
海王星发现之后，人们发现它的轨道也与理论计算的不一致．于是几位学者用亚当斯和勒维列的方法预言另一颗新行星的存在．
在预言提出之后，1930年，汤博（Tom baugh）发现了这颗行星——冥王星．冥王星的实际观测轨道与理论计算的一致，所以人们确认，冥王星是太阳系最外一颗行星了．
冥王星与其卫星
美国2001年发射，并于2006至2008年访问冥王星的宇宙飞船
你想听科学家进行科学探究的故事吗？
天花和牛痘的故事－－－琴纳发现天花疫苗
天花和牛痘的故事
调查后发现了问题：
为什么患过牛痘的人不会得天花？
调查
调查
可能得过一次天花，人体就对天花产生了免疫力
牛痘脓浆接种到人内，人产生牛痘。再接种天花脓浆，人不会患天花
结论：
患过牛痘的人不会得天花？
提出问题
为什么得过牛痘的女工不会患天花呢？
建立假设
或许得过一次天花，人体就对天花产生了免疫力
设计实验
收集证据
检验假设
取微量牛痘脓浆，接种到…
得出结论
接种牛痘可以抵御天花
我们一起来探究吧！！
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．．．
例子：
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。
结论１：小区没停电，
问题出在自己家里。
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
结论２：保险丝没断，
问题出在灯炮上
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４：灯泡坏了。
小明思考：为什么灯泡坏了？他仔细观察
了灯泡，发现灯丝断了。爸爸告诉他：
灯泡通电后，灯丝会发热，如果这时灯泡
晃动时，灯丝就很容易断裂；另外灯泡使
用时间长，灯丝会变细，也容易断裂。
小明终于明白电灯熄灭的原因。
你能说说小明是怎样进行探究的吗？
提出问题：
电灯熄灭
的原因何
在？
建立假设：
可能是．．．
可能是．．．
可能是．．．
可能是．．．
可能是．．．
收集证据
检验假设：
观察户外
的、别的
房间的灯、
线路、灯
丝、灯头
作出解释：
灯头里的灯丝断了
二、如何用探究的方法解决生活中的问题：
小明肚子为什么疼了？
可能是吃了不清洁的东西；可能是受凉了；可能是吃的太饱了；可能是盲肠炎……
检查疼痛的部位；用听诊器听诊；化验等等……
找出原因并对症下药。
提出问题
建立假设
检验假设
得出结论
——小明肚子疼了
黑盒实验
给你一个密封的盒子
里面放有一个物体。
在不打开盒子的前提下。
想知道里面装的是什么
东西，你会用什么办法？
摇一摇
掂一掂
吸一吸
听一听
操作 目的 感受或现象 判断
摇动 感觉大小 可以滚动 应该较小
掂掂轻重 感受质量 很轻 质量很小
…… …… …… ……
脚印的长度与人的身高会有什么关系？
（回家作业）
科学研究的结果（参考）
科学家们测量了许多人的身高和脚印长度之后，得出了从脚印长度推算身高的公式：
身高(厘米)＝脚印长度(厘米)×6.876(共17张PPT)
什么是科学探究
我们如何解决生活中的小问题
问题：自行车胎瘪了，如果让你自己动手修自行车，你怎么办？
可能是车胎破了，
可能是气门嘴里的螺丝松了，
或者是气门嘴里的小橡皮管坏了。
检查气门嘴的螺丝
卸下螺帽取出气门芯查看。
给车胎打气，查看和倾听，放到水里
作出假设
收集证据
科学家是怎样进行探究的？
情境1：太阳系的八颗大行星，你估计是如何被发 现的？
史料：直接观察发现了金星、木星、水星、火星和土星，用望远
镜观察发现了天王星，而海王星……
思考与讨论
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？
4、最后，谁证实了他们的猜测是真实的？
初步归纳出科学家探究的步骤
发现海王星的轨道异常（观察到的与算出的不一致）
可能是决定运动的牛顿理论不再适用；可能有一颗未知的卫星；亚当斯和勒威耶认为可能有一颗未知的行星。
亚当斯和勒威耶大量查阅天王星的观察数据并用数学方法推算出未知行星的运动轨道。
观察并提出问题
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
建立猜想和假设
收集证据、检验假设
得出结论、作出解释
科学探究的基本过程
提出问题
情境2：1986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_____。
科学家是怎样进行探究的？
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____。
事例2：在美国科罗拉多州，有一天，有7个孩子突然病倒了，并伴有腹泻、胃痛、发烧、呕吐等症状。数日后，又有43人出现了相同的症状。化验结果显示，所有的患者都感染了一种能够通过染菌的肉或蛋传播的细菌。那么孩子们是怎么感染上病菌的呢？为什么有些孩子感染了，而另一些孩子却没有？研究员认为这些细菌来自于某些染菌的食物。他们对孩子们进行了询问。但孩子们说：他们没有在一起吃饭!
那么孩子们一起参加过什么活动呢？调查发现：他们去动物园参观了一种蜥蜴展览。研究员经检查发现了一只蜥蜴确是此病菌的携带者。但展览的动物是不许触摸的，又怎么会感染到孩子们身上呢？于是，研究员仔细询问了孩子们在展区的活动，并将他们提供的信息与那些没有得病的孩子进行比较，发现洗过手的孩子没得病，而没洗手的孩子则病了。
对信息的进一步筛选和分析发现，凡是接触过木栅栏又没洗手的孩子都病了。而对木栅栏的检验的确发现了该病菌。原来孩子们得病的过程是这样的：他们爬上围护蜥蜴的木栅栏，没有洗手就直接吃了东西，病菌就由口腔进入了他们的体内。
研究员在研究上述病因时：①提出的问题是____;②建立的假设是____;③收集的证据是____ 。
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，问题出在灯炮上
结论４：灯泡坏了。
3、你认为用科学探究的方法解决日常生活和工作中的一些问题有什么好处？
你是否也有类似的解决电灯不亮的经历？请举一例。
科学探究需要
1、观察和提出问题
2、寻找（收集）证据和处理数据
3、（提出猜想）建立假设
4、用证据去验证假设
5、应用科学原理进行解释
想一想
你认为科学探究过程中，什么最重要？
1、小张放学回家后发现家里养的鱼死了一条。
我们一起来探究吧！！
2、某户人家失窃，窃贼跳窗逃跑，请你想一想，如何找到破案线索？
