科学探究专题[下学期]
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课件32张PPT。科学探究的七个要素：1.提出问题
2.猜想与假设
3.制定计划与设计实验（方案）
4.进行实验与收集收集证据
5.分析与论证（结论）
6.评估
7.交流与合作1.提出问题的要求：（1）能从日常生活自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题（2）能书面或口头表述这些问题（3）能认识“发现问题与提出问题”对科学探究的意义1．实验探究：体育课上同学们分别在打篮球和排球，小明发现球落地后都会反弹，但反弹的高度不同。自由下落的球反弹的高度与哪些因素有关呢?大家对这个问题进行了讨论，提出了不同的猜想。
猜想一：球反弹的高度与球的种类有关。
猜想二：球反弹的高度与下落的高度有关。
球反弹的高度可能还与其它因素有关，请你再提出一个自己的猜想，
猜想三：________________________________.
请你设计实验来验证猜想一或猜想二，写出主要实验步骤和记录实验数据的表格。(仅考虑以上三个猜想的因素)2.小明是个爱观察的同学，他发现，学校的音乐教室的墙壁上常常贴上一层多孔的较软的材料，冬天，大雪过后，马路上虽然仍是车来车往，但比平时安静了很多，而当雪被踩实后，就又恢复了往日的喧嚣．请你根据这些现象帮小明提出一个探究课题，并完成探究报告。 2.猜想与假设：（1）尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想（2）对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设（3）认识“猜想与假设”在科学探究中的重要性 3. 在茂密的树林中，太阳光通过树叶间空隙照在地面上的许多光斑，大量都呈圆形，其明亮深浅不一，位置交错重叠。为什么这许多光斑都是圆的？3.制定计划与设计实验：（方案）（1）明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程（2）尝试选择科学探究的方法及所需要的器材（3）尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识（4）认识“制定计划与设计实验”在科学探究中的作用观察，实验，资料查询，调查访问4、小华和小明利用如图19所提供的器材：A、B两个等高的铜制圆柱体、海棉C，探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。小华猜想：圆柱体A比B重，压在海绵上效果明显；小明猜想B比A的底面积小，压在海绵上效果应该明显。他们将A、B两个铜柱分别放在海面上，发现效果没有明显的差别。请回答：
（1）小华和小明是根据 来比较压力的作用效果的。
（2）根据已学过的物理知识，压力越大，压力的作用效果越明显的条件是 。
（3）在不增加器材的情况下，要想研究压力的作用效果与受力面积的关系，应该如何做？（写出实验步骤、现象、结论）
实验步骤：
实验现象： 。
实验结论： 。4.进行实验与收集证据：（1）能通过观察和实验收集数（2）能通过公共信息资源收集资料（3）尝试评估有关信息的科学性（4）会阅读简单仪器的说明书，能正确记录实验数据（5）具有安全操作的意识 （仪器和人的安全）（6）认识“进行实验与收集数据”在科学探究的重要性具有安全操作的意识 （仪器和人的安全）（1）仪器量度范围：天平，温度计，弹簧测力计，电学元件的额定电流，短路，220伏电路（2）在使用易破，易碎的玻璃器材时，应谨慎操作。5.分析与论证：（结论）（1）能初步描述实验数据或有关信息（2）能对收集的信息进行简单的比较（3）能进行简单的因果推理（4）经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程（5）尝试对探究结果进行描述和解释（6）认识“分析与论证”在科学探究中是必不可少的5．小明通过光学知识的学习，知道小孔成像的特点，在一棵大树的树荫下也观察到太阳光通过树在地面上所成的像是一个个小圆，爱观察的小明同时也发现，也有一些不是小圆，他进一步思考，为什么会有一些不是小圆?难道发光体通过小孔所成的像不仅与发光体的形状有关，还与其它因素有关?于是他回到家中准备了一些器材，进行实验探究．他分别在一块不透明的纸板上分别刻上边长为lmm、2mm的正三角形和2mm、3mm的正方形，正对着太阳进行实验探究，记录实验数据和观察的现象如下：
第一次：边长为lmm的正三角形第二次：边长为2mm的正三角形第三次：边长为2mm的正方形第四次：边长为3mm的正方形(1)小明在进行这些探究实验时，研究的是能否较真实地观察到小孔成像这一现象可能与________有关．
(2)分析实验现象可知：小孔越大，要观察到物体通过小孔成的像，小孔与光屏之间的距离应该________.6．小红说：冬天穿棉衣觉得暖和是因为棉衣能产生热量。小明为了验证这个说法是否正确，设计了两个方案并分别进行了实验探究。
实验1 拿一支温度计，看清上面显示的温度，然后将其放入棉袄中。等一段时间后取出，发现温度计示数无变化；
实验2 将一根冰棒用薄膜包好后放入棉袄中，再拿一根同样的冰棒放在盘子中。等外面盘子中的冰棒融化后，取出棉袄中的冰棒，结果这根冰棒并没有融化；
（1）实验1和实验2证明了小红的说法是 的；
（2）哪个实验所表现的事实能说明“冬天穿棉衣觉得暖和”的真正原因？请你对这个原因作一个大致的解释。6.评估：（1）有评估探究过程和探究结果的意识（2）有注意假设与探究结果的差异（3）能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题（4）尝试改进探究方案（5）有从评估中吸取经验教训的意识（6）认识评估对科学探究的意义7．下表是甲、乙两同学在用天平和量筒测盐水密度的实验中设计的两种方案。分析、比较两种方案，回答下列问题：
方案A和方案B 哪一种测出的ρ盐水的值较准确？答：
请对这两个方案进行简单的评价。7.交流与合作：（1）能写出简单的探究报告（2）有准确表达自己观点的意识（3）在合作中注意既坚持原则又尊重他人（4）能思考别人的意见，改进自己的探究方案（5）有团队精神（6）认识科学探究中必须有合作精神8．小明早晨在上学的途中发现停留在树叶上的露珠都是圆圆的圆形水滴。他把这一现象告诉了小红，小红兴奋地说：“对！我也发现了。还有自来水开关里滞留着的水滴也是呈圆形落下来的。”
小明说：“水滴为什么呈圆形呢？”他们查阅、分析了大量有关资料。得知：水滴的表面被一层看不见的绷紧的表皮覆盖着。在水的里面，每个分子都受到来自周围各个方向的同样大小的力的牵拉。但是在水面上，和空气接触的方向没有拉力的作用。也就是说，只有朝水的内侧拉的力在起作用。这个力会使水面变小，所以水滴就变圆了。有些体重较轻的小动物和昆虫可以在水面上行走，就是利用了水的表面张力。这激起了两人的好奇心，他们想：水的表面张力会被破坏吗？小明认为会，小红则表示怀疑。于是他们决定用实验来检验。先在脸盆上倒上水，在水面上放几个用电光纸剪成的小人。然后拿一块肥皂接触水面中心，小人立刻向四周散开。
为什么会这样呢？原来，肥皂和洗涤剂中含有碱，它们能破坏水的表面张力。当肥皂溶于水后，这部分肥皂水的表面张力突然减小，于是小人就向着表面张力大的方向移动。（1）根据你刚才的阅读，将空格补充完整。
表面张力是液体内部的分子把表面层分子向______拉的力所引起的，表面张力使水的表面尽可能的变________，最后成_________形的.
（2）用铝箔剪一艘小船，在铝箔上钻一小孔，将一小块肥皂插进小孔，把船放进干净的水里，小船就会向前进，你能解释一下其中的道理吗？
答：当肥皂溶于水后，改变了水的_________，于是小船就向着________变___的方向移动。如果水面比较大，表面张力的大小不一致到一致需要较长时间，因此小船就可以在水面上行进许久.
（3）小明和小红在探究过程中的思维程序是 。9．张华到张丽家玩，她们看见墙上挂钟的摆来回摆动，如图14，对此她们产生了极大的兴趣，对钟摆摆动快慢与哪些因素有关，提出了自己的猜想。张华认为：摆长越短，钟摆来回摆动一次的时间越短；张丽认为：摆锤质量越小，钟摆来回摆动一次的时间越短。她们的猜想是否正确呢？请你同她们一起设计验证方法。
现已找来了长短不同的无弹性细线两根，质量不同的金属小球各一个、秒表一快（测量小球来回摆动一次的平均时间）。
⑴为了验证张华的猜想：
①实验所选器材为： 。
②实验中应控制 不变，研究的是 与时间的关系。
⑵为了验证张丽的猜想：
①实验所选器材为： 。
②实验中应控制 不变，研究的是 与时间的关系。10.寻找“往日之光”
在科幻小说《往日之光》中，作者鲍勃·肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事。
“想像有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景。各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化。身居闹市，犹如别墅。” 这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降住飞驰的光。科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实。
(1)本文作者进行科学幻想的依据是什么?
(2)在生活和学习中你一定也有许多奇思妙想吧，简要写出一种想像及其依据。31. 星期天一大早，小明和同学们骑车前往绿州园进行环保调查。行进中，道路两旁迎面扑来的树木，像是在欢迎小调查员的到来，阵阵海风吹过，格外的凉爽．路边几位环卫工人正在辛勤地工作着：有的用扫把清扫落叶，有的推着清洁车将垃圾装入车内．忽然，响起一声喇叭声，只见一辆汽车从身旁掠过，带飞了还未及时清理的落叶……，同学们深有感慨地说：“环卫工人真辛苦，我们今后可不能随意乱丢垃圾啊！” 请从上面的阅读材料中找出2处与物理知识有关的叙述，并标明相关的物理知识． 例：道路两旁的树木迎面扑来——参照物 (1)_______________________________________ (2)_______________________________________
2.猜想与假设
3.制定计划与设计实验（方案）
4.进行实验与收集收集证据
5.分析与论证（结论）
6.评估
7.交流与合作1.提出问题的要求：（1）能从日常生活自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题（2）能书面或口头表述这些问题（3）能认识“发现问题与提出问题”对科学探究的意义1．实验探究：体育课上同学们分别在打篮球和排球，小明发现球落地后都会反弹，但反弹的高度不同。自由下落的球反弹的高度与哪些因素有关呢?大家对这个问题进行了讨论，提出了不同的猜想。
猜想一：球反弹的高度与球的种类有关。
猜想二：球反弹的高度与下落的高度有关。
球反弹的高度可能还与其它因素有关，请你再提出一个自己的猜想，
猜想三：________________________________.
请你设计实验来验证猜想一或猜想二，写出主要实验步骤和记录实验数据的表格。(仅考虑以上三个猜想的因素)2.小明是个爱观察的同学，他发现，学校的音乐教室的墙壁上常常贴上一层多孔的较软的材料，冬天，大雪过后，马路上虽然仍是车来车往，但比平时安静了很多，而当雪被踩实后，就又恢复了往日的喧嚣．请你根据这些现象帮小明提出一个探究课题，并完成探究报告。 2.猜想与假设：（1）尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想（2）对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设（3）认识“猜想与假设”在科学探究中的重要性 3. 在茂密的树林中，太阳光通过树叶间空隙照在地面上的许多光斑，大量都呈圆形，其明亮深浅不一，位置交错重叠。为什么这许多光斑都是圆的？3.制定计划与设计实验：（方案）（1）明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程（2）尝试选择科学探究的方法及所需要的器材（3）尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识（4）认识“制定计划与设计实验”在科学探究中的作用观察，实验，资料查询，调查访问4、小华和小明利用如图19所提供的器材：A、B两个等高的铜制圆柱体、海棉C，探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。小华猜想：圆柱体A比B重，压在海绵上效果明显；小明猜想B比A的底面积小，压在海绵上效果应该明显。他们将A、B两个铜柱分别放在海面上，发现效果没有明显的差别。请回答：
（1）小华和小明是根据 来比较压力的作用效果的。
（2）根据已学过的物理知识，压力越大，压力的作用效果越明显的条件是 。
（3）在不增加器材的情况下，要想研究压力的作用效果与受力面积的关系，应该如何做？（写出实验步骤、现象、结论）
实验步骤：
实验现象： 。
实验结论： 。4.进行实验与收集证据：（1）能通过观察和实验收集数（2）能通过公共信息资源收集资料（3）尝试评估有关信息的科学性（4）会阅读简单仪器的说明书，能正确记录实验数据（5）具有安全操作的意识 （仪器和人的安全）（6）认识“进行实验与收集数据”在科学探究的重要性具有安全操作的意识 （仪器和人的安全）（1）仪器量度范围：天平，温度计，弹簧测力计，电学元件的额定电流，短路，220伏电路（2）在使用易破，易碎的玻璃器材时，应谨慎操作。5.分析与论证：（结论）（1）能初步描述实验数据或有关信息（2）能对收集的信息进行简单的比较（3）能进行简单的因果推理（4）经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程（5）尝试对探究结果进行描述和解释（6）认识“分析与论证”在科学探究中是必不可少的5．小明通过光学知识的学习，知道小孔成像的特点，在一棵大树的树荫下也观察到太阳光通过树在地面上所成的像是一个个小圆，爱观察的小明同时也发现，也有一些不是小圆，他进一步思考，为什么会有一些不是小圆?难道发光体通过小孔所成的像不仅与发光体的形状有关，还与其它因素有关?于是他回到家中准备了一些器材，进行实验探究．他分别在一块不透明的纸板上分别刻上边长为lmm、2mm的正三角形和2mm、3mm的正方形，正对着太阳进行实验探究，记录实验数据和观察的现象如下：
第一次：边长为lmm的正三角形第二次：边长为2mm的正三角形第三次：边长为2mm的正方形第四次：边长为3mm的正方形(1)小明在进行这些探究实验时，研究的是能否较真实地观察到小孔成像这一现象可能与________有关．
(2)分析实验现象可知：小孔越大，要观察到物体通过小孔成的像，小孔与光屏之间的距离应该________.6．小红说：冬天穿棉衣觉得暖和是因为棉衣能产生热量。小明为了验证这个说法是否正确，设计了两个方案并分别进行了实验探究。
实验1 拿一支温度计，看清上面显示的温度，然后将其放入棉袄中。等一段时间后取出，发现温度计示数无变化；
实验2 将一根冰棒用薄膜包好后放入棉袄中，再拿一根同样的冰棒放在盘子中。等外面盘子中的冰棒融化后，取出棉袄中的冰棒，结果这根冰棒并没有融化；
（1）实验1和实验2证明了小红的说法是 的；
（2）哪个实验所表现的事实能说明“冬天穿棉衣觉得暖和”的真正原因？请你对这个原因作一个大致的解释。6.评估：（1）有评估探究过程和探究结果的意识（2）有注意假设与探究结果的差异（3）能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题（4）尝试改进探究方案（5）有从评估中吸取经验教训的意识（6）认识评估对科学探究的意义7．下表是甲、乙两同学在用天平和量筒测盐水密度的实验中设计的两种方案。分析、比较两种方案，回答下列问题：
方案A和方案B 哪一种测出的ρ盐水的值较准确？答：
请对这两个方案进行简单的评价。7.交流与合作：（1）能写出简单的探究报告（2）有准确表达自己观点的意识（3）在合作中注意既坚持原则又尊重他人（4）能思考别人的意见，改进自己的探究方案（5）有团队精神（6）认识科学探究中必须有合作精神8．小明早晨在上学的途中发现停留在树叶上的露珠都是圆圆的圆形水滴。他把这一现象告诉了小红，小红兴奋地说：“对！我也发现了。还有自来水开关里滞留着的水滴也是呈圆形落下来的。”
小明说：“水滴为什么呈圆形呢？”他们查阅、分析了大量有关资料。得知：水滴的表面被一层看不见的绷紧的表皮覆盖着。在水的里面，每个分子都受到来自周围各个方向的同样大小的力的牵拉。但是在水面上，和空气接触的方向没有拉力的作用。也就是说，只有朝水的内侧拉的力在起作用。这个力会使水面变小，所以水滴就变圆了。有些体重较轻的小动物和昆虫可以在水面上行走，就是利用了水的表面张力。这激起了两人的好奇心，他们想：水的表面张力会被破坏吗？小明认为会，小红则表示怀疑。于是他们决定用实验来检验。先在脸盆上倒上水，在水面上放几个用电光纸剪成的小人。然后拿一块肥皂接触水面中心，小人立刻向四周散开。
为什么会这样呢？原来，肥皂和洗涤剂中含有碱，它们能破坏水的表面张力。当肥皂溶于水后，这部分肥皂水的表面张力突然减小，于是小人就向着表面张力大的方向移动。（1）根据你刚才的阅读，将空格补充完整。
表面张力是液体内部的分子把表面层分子向______拉的力所引起的，表面张力使水的表面尽可能的变________，最后成_________形的.
（2）用铝箔剪一艘小船，在铝箔上钻一小孔，将一小块肥皂插进小孔，把船放进干净的水里，小船就会向前进，你能解释一下其中的道理吗？
答：当肥皂溶于水后，改变了水的_________，于是小船就向着________变___的方向移动。如果水面比较大，表面张力的大小不一致到一致需要较长时间，因此小船就可以在水面上行进许久.
（3）小明和小红在探究过程中的思维程序是 。9．张华到张丽家玩，她们看见墙上挂钟的摆来回摆动，如图14，对此她们产生了极大的兴趣，对钟摆摆动快慢与哪些因素有关，提出了自己的猜想。张华认为：摆长越短，钟摆来回摆动一次的时间越短；张丽认为：摆锤质量越小，钟摆来回摆动一次的时间越短。她们的猜想是否正确呢？请你同她们一起设计验证方法。
现已找来了长短不同的无弹性细线两根，质量不同的金属小球各一个、秒表一快（测量小球来回摆动一次的平均时间）。
⑴为了验证张华的猜想：
①实验所选器材为： 。
②实验中应控制 不变，研究的是 与时间的关系。
⑵为了验证张丽的猜想：
①实验所选器材为： 。
②实验中应控制 不变，研究的是 与时间的关系。10.寻找“往日之光”
在科幻小说《往日之光》中，作者鲍勃·肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事。
“想像有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景。各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化。身居闹市，犹如别墅。” 这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降住飞驰的光。科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实。
(1)本文作者进行科学幻想的依据是什么?
(2)在生活和学习中你一定也有许多奇思妙想吧，简要写出一种想像及其依据。31. 星期天一大早，小明和同学们骑车前往绿州园进行环保调查。行进中，道路两旁迎面扑来的树木，像是在欢迎小调查员的到来，阵阵海风吹过，格外的凉爽．路边几位环卫工人正在辛勤地工作着：有的用扫把清扫落叶，有的推着清洁车将垃圾装入车内．忽然，响起一声喇叭声，只见一辆汽车从身旁掠过，带飞了还未及时清理的落叶……，同学们深有感慨地说：“环卫工人真辛苦，我们今后可不能随意乱丢垃圾啊！” 请从上面的阅读材料中找出2处与物理知识有关的叙述，并标明相关的物理知识． 例：道路两旁的树木迎面扑来——参照物 (1)_______________________________________ (2)_______________________________________
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