0.2什么是科学探究（课件 29张PPT）

(共29张PPT)



























什么是科学探究
楼雨婷
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科学家与科学探究
太阳系的八颗大行星，你估计是如何被发现的？
要用肉眼看到水星也是很困难的（因为离太阳太近）。
金星是最亮的一颗行星，但目前距太阳太近，无法看到。到5月就可以在黄昏时的西方天空看到它。与此同时，水星也在黎明时出现在东方。
木星目前距太阳很近，无法看到。到9月份，就可以看到它在日落时从东方升起。
火星目前就可以看到。每天傍晚在正东方看到的红色亮星就是它。
土星现在会在晚10点左右升起。
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……
从1781年英国天文学家赫歇尔发现太阳系第七颗行星(天王星)之后，科学家们便开始研究天王星运行的轨道，在研究过程中，人们发觉天王星和计算出来的轨道不完全一样。有的人认为可能是天王星离太阳较远，觉得决定行星运动的牛顿理论不再适用。有人预言：在天王星的外面还有一颗，这颗星在吸引着天王星，这种引力使天王星的运行轨道和计算的不一样。但是，这颗尚未被发现的新星究竟在哪里呢？
科学家们提出了什么问题？科学家们提出了哪几种猜测？?
科学家们提出了什么问题？科学家们提出了哪几种猜测？?
从1781年英国天文学家赫歇尔发现太阳系第七颗行星(天王星)之后，科学家们便开始研究天王星运行的轨道，在研究过程中，人们发觉天王星和计算出来的轨道不完全一样。有的人认为可能是天王星离太阳较远，觉得决定行星运动的牛顿理论不再适用。有人预言：在天王星的外面还有一颗，这颗星在吸引着天王星，这种引力使天王星的运行轨道和计算的不一样。但是，这颗尚未被发现的新星究竟在哪里呢？
在英国剑桥大学，有一个名叫亚当斯的学生，对这个问题很感兴趣，他根据力学原理，运用数学的方法推算这颗新星的位置。经过两年多时间的推算，终于在1845年，即他大学毕业后的第二年，解决了这个理论难题。这时，他只有26岁。他满怀喜悦地把推算的结果通过母校达英国皇家天文台，皇家天文台根本不把这个青年人放在眼里，他的研究成果没有受到重视。
最后排除了哪几种猜测，作出了什么假设，由谁提出的？?
为了证实自己猜测，他们如何收集证据？最后谁验证了他们的猜测是真实的？

无独有偶，几乎在同一时间，法国巴黎工科大学的青年教师勒威耶，也对这个问题有着浓厚的兴趣，他利用工作之余从事天文学研究，同样用数学方法推算出这颗新星的位置。他把推算的结果写信告诉德国柏林天文台的伽勒，1846年9月23日，伽勒把望远镜指向勒威耶所说的新星位置，在那里真的有一颗新的行星。当德国天文台发布了发现海王星的消息后，英国的青年科学家亚当斯才为人们所注意。
1847年，法国的勒威耶由于其杰出的科学成就，被选为英国皇家学会会员。第二年，他在伦敦会见了亚当斯。两个不同国度的天文学家，从此结为朋友，相互支持，各自在天文学上都作出了杰出的贡献。
最后排除了哪几种猜测，作出了什么假设，由谁提出的？?
为了证实自己猜测，他们如何收集证据？
在英国剑桥大学，有一个名叫亚当斯的学生，对这个问题很感兴趣，他根据力学原理，运用数学的方法推算这颗新星的位置。经过两年多时间的推算，终于在1845年，即他大学毕业后的第二年，解决了这个理论难题……
法国巴黎工科大学的青年教师勒威耶，也对这个问题有着浓厚的兴趣，他利用工作之余从事天文学研究，同样用数学方法推算出这颗新星的位置。
最后谁验证了他们的猜测是真实的？
法国巴黎工科大学的青年教师勒威耶，也对这个问题有着浓厚的兴趣，他利用工作之余从事天文学研究，同样用数学方法推算出这颗新星的位置。他把推算的结果写信告诉德国柏林天文台的伽勒，1846年9月23日，伽勒把望远镜指向勒威耶所说的新星位置，在那里真的有一颗新的行星。当德国天文台发布了发现海王星的消息后，英国的青年科学家亚当斯才为人们所注意。
[讨论]请同学们来总结海王星是怎么被发现的？
科学家与科学探究
观察：天王星运动的轨道
收集和处理事实、数据，按牛顿理论计算天王星运动轨道
发现问题和提出问题：天王星运行的轨道 与计算结果不一致
建立假设：①可能是天王星离开太阳较远，牛顿理论不再适用②这种反常现象可能是某颗未知行星的影响造成的
收集证据和检验假设：望远镜发现了一颗新星
得出结论：发现了海王星
科学家与科学探究
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

一、提出问题
天花是一种死亡率很高的传染病。天花流行时，就会有大量患者丧生，即使幸存下来的人，也会在脸上留下疤痕。
如何有效的预防天花？
中国早在宋朝真宗时期（998—1022），就已经采用接种人痘——即将轻症天花病人脓疤中的浆液（简称痘浆）接种于健康人的方法来预防天花。
发现1：往人的鼻孔里吹痘痂粉可以预防天花，但并不安全
发现2：养牛场挤奶女工中没有人患天花Zx、、xk

琴纳在广泛的调查中发现， 几乎家家都有天花的受害者，但只有养牛场的挤奶女工中没有人患天花。
牛也会患“天花”，挤奶女工在接触病牛时，会被病牛的牛痘感染，但不久就会痊愈，以后她们就不会患天花。
发现3：已经得过天花的人不会再次感染天花
得了天花的病人，痊愈后就不会再次感染天花。
痊愈后的天花病人
二、建立猜想与假设
得过一次天花，人体可能对天花产生免疫能力Zx、。。、xk
挤奶女工得了一次轻微的天花，就有了对天花的免疫力；得过天花的人也有对天花的免疫力。
三、制定计划（设计实验）
四、获取事实和证据
将牛痘脓浆接种到人身上，观察变化
被接种牛痘的人获得了抵抗天花的免疫力
五、检验与评价
把牛痘脓浆接种到人身上，使人通过得轻微的天花后 产生对天花的免疫能力。
六、交流与合作


情境1：1986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____。







科学家与科学探究
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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____。





一天晚上，小红在房间里看书，忽然，悬挂在天花板上的电灯熄灭了。



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……
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。




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




（2012?吴中区二模）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
（宁波市中考题）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
A
D
（武汉市中考题）3．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


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
A
A
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
（温州市中考题）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
C
D



























End
　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____ 。