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1、第五节第五节 科学探究科学探究一、生活中的探究一、生活中的探究一天晚上，小芳在房一天晚上，小芳在房间里看书，忽然，台间里看书，忽然，台灯突然熄灭了。电灯灯突然熄灭了。电灯为什么会熄灭？为什么会熄灭？（发现并发现并提出问题提出问题）根据自己的生活经验和知识，小芳提出了根据自己的生活经验和知识，小芳提出了许多引起电灯熄灭的原因：许多引起电灯熄灭的原因：可能是整个村停电了；可能是整个村停电了；可能是自己家里的保险丝烧断了；可能是自己家里的保险丝烧断了；可能灯泡接触不良；可能灯泡接触不良；可能是灯丝断了（可能是灯丝断了（建立猜想与假设建立猜想与假设） 究竟是哪一种原因引究竟是哪一种原因引起电灯熄灭的呢
2、？这是起电灯熄灭的呢？这是需要找出证据来证明的需要找出证据来证明的、村里可能停电了？、村里可能停电了？、村里可能停电了？、村里可能停电了？证明：推开窗户，发现其他房子证明：推开窗户，发现其他房子证明：推开窗户，发现其他房子证明：推开窗户，发现其他房子都亮着灯。都亮着灯。都亮着灯。都亮着灯。结论：村里没停电，结论：村里没停电，结论：村里没停电，结论：村里没停电，问题出在自己家里。问题出在自己家里。问题出在自己家里。问题出在自己家里。、保险丝可能烧断了？、保险丝可能烧断了？、保险丝可能烧断了？、保险丝可能烧断了？证明：走到另一个房间，打开开证明：走到另一个房间，打开开证明：走到另一个房间，打开开证
3、明：走到另一个房间，打开开关，电灯亮了关，电灯亮了关，电灯亮了关，电灯亮了结论：家里保险丝没断，结论：家里保险丝没断，结论：家里保险丝没断，结论：家里保险丝没断，问题出在灯炮上问题出在灯炮上问题出在灯炮上问题出在灯炮上、可能接触不良？、可能接触不良？、可能接触不良？、可能接触不良？证明：拧动灯泡，发现灯证明：拧动灯泡，发现灯证明：拧动灯泡，发现灯证明：拧动灯泡，发现灯仍然不亮。仍然不亮。仍然不亮。仍然不亮。结论：接触没问题，结论：接触没问题，结论：接触没问题，结论：接触没问题，问题出在灯泡上。问题出在灯泡上。问题出在灯泡上。问题出在灯泡上。、灯泡可能坏了？、灯泡可能坏了？、灯泡可能坏了？、灯泡
4、可能坏了？证明：换了一个新灯泡，灯亮了。证明：换了一个新灯泡，灯亮了。证明：换了一个新灯泡，灯亮了。证明：换了一个新灯泡，灯亮了。结论：灯泡坏了。结论：灯泡坏了。结论：灯泡坏了。结论：灯泡坏了。电灯为什么不亮呢？电灯为什么不亮呢？电灯为什么不亮呢？电灯为什么不亮呢？（获取事实证据获取事实证据）提出问题：提出问题：提出问题：提出问题：电灯熄灭电灯熄灭电灯熄灭电灯熄灭的原因何的原因何的原因何的原因何在？在？在？在？建立假设：建立假设：建立假设：建立假设：可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是可能是收集证据收集证据收集证据收
5、集证据检验假设检验假设检验假设检验假设：观察户外观察户外观察户外观察户外的、别的的、别的的、别的的、别的房间的灯、房间的灯、房间的灯、房间的灯、线路、灯线路、灯线路、灯线路、灯丝、灯头丝、灯头丝、灯头丝、灯头结论结论结论结论：灯头里的灯头里的灯头里的灯头里的灯丝断了灯丝断了灯丝断了灯丝断了 在生活中探究问题时，我们一般会同时假设几种可在生活中探究问题时，我们一般会同时假设几种可在生活中探究问题时，我们一般会同时假设几种可在生活中探究问题时，我们一般会同时假设几种可能的原因，再对每一种可能产生的结果进一步探究，能的原因，再对每一种可能产生的结果进一步探究，能的原因，再对每一种可能产生的结果进一步
6、探究，能的原因，再对每一种可能产生的结果进一步探究，直到找到真正的原因，采取相应的措施。直到找到真正的原因，采取相应的措施。直到找到真正的原因，采取相应的措施。直到找到真正的原因，采取相应的措施。天花和牛痘的故事天花和牛痘的故事天花和牛痘的故事天花和牛痘的故事为了探究科学真谛，科学家作出了艰辛的努力。为了探究科学真谛，科学家作出了艰辛的努力。下面让我们来读一读下面让我们来读一读科学家探究的故事科学家探究的故事吧。吧。二、科学探究二、科学探究天花天花天花天花天花是一种烈性天花是一种烈性传染病传染病, ,患者的死患者的死亡率很高亡率很高宋朝时有人把病人的宋朝时有人把病人的痘痘痂痂（伤口痊愈后脱落物
7、）（伤口痊愈后脱落物）经过经过处理处理后，吹进小孩后，吹进小孩鼻孔，使小孩获得对天鼻孔，使小孩获得对天花的花的抵抗力抵抗力发现问题：发现问题：往人鼻孔里往人鼻孔里吹痘茄粉可预防天花吹痘茄粉可预防天花（不安全）（不安全）发现问题发现问题：养牛场挤奶：养牛场挤奶女工中没有人患天花女工中没有人患天花发现问题：发现问题：已经得过已经得过天花和牛痘的人不会天花和牛痘的人不会再次感染天花。再次感染天花。如何才能安全地预防天花的感染呢？（提出问题）建立假设：建立假设：得过一次天得过一次天花，人体就会对天花产花，人体就会对天花产生免疫能力生免疫能力设计实验方案：设计实验方案：将牛痘脓浆接种到人身上，观察将牛痘
8、脓浆接种到人身上，观察变化。变化。收集证据，检验假设收集证据，检验假设：把牛痘脓浆接种到人身上，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使人通过得轻微的天花后产生对天花的免疫能力1.提出问题提出问题2.建立假设建立假设3.设计实施方案设计实施方案4.收集事实证据收集事实证据5.检验假设检验假设得出结论得出结论6.交流、评价交流、评价科学探究的一般步骤科学探究的一般步骤现象现象(仔细观察仔细观察) 1.1.脚印的长度与人的身高会有什么关系？脚印的长度与人的身高会有什么关系？三、我们一起来探究三、我们一起来探究1.1.1.1.提出问题提出问题提出问题提出问题2.2.2.2
9、.建立猜想和假设建立猜想和假设建立猜想和假设建立猜想和假设3.3.3.3.设计验证方案设计验证方案设计验证方案设计验证方案4.4.4.4.收集收集收集收集获取事实与证据获取事实与证据获取事实与证据获取事实与证据调查号调查号姓名姓名性别性别脚印长脚印长身高身高 6.6.6.6.交流交流交流交流5.5.5.5.检验假设检验假设检验假设检验假设意大利南部发现意大利南部发现3030多多万年前的人类脚印万年前的人类脚印科学家从科学家从脚印的长度脚印的长度推断：推断： 原始人的原始人的身高身高可能可能不足不足1.51.5米米在山西怀仁县发生了一桩无头案：城外的玉米地里，在山西怀仁县发生了一桩无头案：城外的
10、玉米地里，发现一具尸体。凶手是谁呢发现一具尸体。凶手是谁呢? ?在现场上留下一行脚印。在现场上留下一行脚印。 公安局请来了公安局请来了“脚印专家脚印专家”来破案。来破案。 “ “脚印专家脚印专家”仔细观察了脚印，作出了如下判断：仔细观察了脚印，作出了如下判断： “ “这个罪犯是这个罪犯是个个2525岁左右的男人，身高岁左右的男人，身高1 1米米7 7，不胖不瘦。从脚印，不胖不瘦。从脚印的走向来看，他朝南窑村走去。的走向来看，他朝南窑村走去。” ” 公安人员按照公安人员按照“脚印专家脚印专家”的判断，从南窑村查出的判断，从南窑村查出1313个个2525岁左右，岁左右，身高身高1 1米米7 7，男
11、青年，逐一分析，其中有一个青年嫌，男青年，逐一分析，其中有一个青年嫌疑最大。经过进一步调查取证，证明这个男青年确疑最大。经过进一步调查取证，证明这个男青年确实就是罪犯。实就是罪犯。 脚印的故事脚印的故事脚印的用途脚印的用途1 1、可以判断个人的体重和胖瘦程度、可以判断个人的体重和胖瘦程度2 2、可以大致判断个人的年龄和体力情况、可以大致判断个人的年龄和体力情况3 3、可以大致确定发生的时间、可以大致确定发生的时间脚印探究案例提出问题提出问题建立假设建立假设设计实验方案设计实验方案收集事实证据收集事实证据检验假设检验假设评价与评价与交流交流人人脚印与身高有什么关系？脚印与身高有什么关系？你认为什
12、么关系呢？你认为什么关系呢？通过什么方法收集呢？通过什么方法收集呢？记录和处理数据记录和处理数据你你的的结论对了吗？结论对了吗？拿拿结果和你的同学交流结果和你的同学交流科学家们测量了许多人的身高和脚印长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度之后，得出了从脚印长度推算身高的公式：公式：科学研究的结果（参考）科学研究的结果（参考）身高身高(厘米厘米)脚印长度脚印长度(厘米厘米)6.876黑匣子探究实验（见课本第30页）思考：1、“黑盒子实验黑盒子实验”一定是黑的吗一定是黑的吗？这里表示什么意思？这里表示什么意思？2、实际生活中，你还可以举哪些、实际生活中，你还可以举
13、哪些“黑盒子黑盒子”实验呢？实验呢？2.2.黑匣子里面有什么？黑匣子里面有什么？(1)(1)能从日常生活中发现与科学有关的问题。能从日常生活中发现与科学有关的问题。(2)(2)能从科学的角度较明确地表述这些问题能从科学的角度较明确地表述这些问题提出问题提出问题比如：人的脚印长度与身高可能成比例关比如：人的脚印长度与身高可能成比例关系或者其它的可能，都可以假设系或者其它的可能，都可以假设 建立假设建立假设(1)能对问题的答案提出假设能对问题的答案提出假设(2)能对实验结果进行一定程度的预测能对实验结果进行一定程度的预测可设计从不同人群中来收集数据，分别从不同可设计从不同人群中来收集数据，分别从不
14、同年龄，不同性别，不同体重的人群中实验年龄，不同性别，不同体重的人群中实验。设计实验方案设计实验方案(1)明确实验目的和已有条件，制定实验方案。明确实验目的和已有条件，制定实验方案。(2)尝试选择实验方法及需要的装置与器材。尝试选择实验方法及需要的装置与器材。(3)认识到制定计划的作用。认识到制定计划的作用。(1) (1) 能用不同方式收集实验数据。能用不同方式收集实验数据。(2) (2) 如实记录实验数据，知道重复收集实验如实记录实验数据，知道重复收集实验 数据的意义。数据的意义。(3) (3) 能对实验数据进行分析处理。能对实验数据进行分析处理。 （求平均值）（求平均值）收集事实证据收集事
15、实证据表格和图象等是很好的记录方式表格和图象等是很好的记录方式 (1)(1)尝试根据实验现象和数据得出结论尝试根据实验现象和数据得出结论(2)(2)能对实验结果进行解释和描述。能对实验结果进行解释和描述。(3)(3)认认识识到到对对实实验验数数据据进进行行分分析析论论证证是是必必不不可少的。可少的。检验假设检验假设可以求身高和脚印长度的比值，然后求平均值可以求身高和脚印长度的比值，然后求平均值( (1)1)能写出实验探究报告。能写出实验探究报告。(2)(2)在合作中注意既坚持原则又尊重他人在合作中注意既坚持原则又尊重他人(3)(3)有合作精神。有合作精神。(4)(4)认识到必须有交流与合作的乐
16、趣。认识到必须有交流与合作的乐趣。交交 流流各各种种脚脚印印 少年步子短，脚印瘦小，脚印之间的距离少年步子短，脚印瘦小，脚印之间的距离往往不规则，步行的路线往往弯曲。往往不规则，步行的路线往往弯曲。 青年往往脚印大，步子跨得大，脚印间青年往往脚印大，步子跨得大，脚印间的距离均匀，走直线。的距离均匀，走直线。 中年走路稳、慢，中年走路稳、慢，脚印间的距离变短。脚印间的距离变短。 老年的步幅变得更短，足迹中脚后跟的老年的步幅变得更短，足迹中脚后跟的压力比脚掌重。压力比脚掌重。 步伐很乱，脚印间距离不匀，说明罪犯步伐很乱，脚印间距离不匀，说明罪犯可能精疲力尽，或者已经受了伤。可能精疲力尽，或者已经受
17、了伤。 脚印的脚印的后跟凹印很深，前掌浅，说明走路的人挺后跟凹印很深，前掌浅，说明走路的人挺胸收腹，身子比较直。胸收腹，身子比较直。 午夜，下了一场雨。脚印上有午夜，下了一场雨。脚印上有许多麻点，说明是雨前留下的。许多麻点，说明是雨前留下的。麻点少而浅，说明是在雨快停麻点少而浅，说明是在雨快停住了的时候留下的。脚印光滑，住了的时候留下的。脚印光滑，没有麻点，那无疑是雨后留下没有麻点，那无疑是雨后留下的。的。 夏秋之夜，上半夜留下的夏秋之夜，上半夜留下的脚印，上面往往有昆虫爬过的脚印，上面往往有昆虫爬过的痕迹。下半夜留下的脚印，由痕迹。下半夜留下的脚印，由于地面比较潮，泥土易碎裂，于地面比较潮，泥土易碎裂，脚印的边缘往往不很清楚。脚印的边缘往往不很清楚。
