1、今天我們就來學習研究問題的方法今天我們就來學習研究問題的方法科學探究科學探究小結小結：對于這些問題，大家都思考過，但你：對于這些問題，大家都思考過，但你有沒有研究過？你想知道該如何去研究嗎？有沒有研究過？你想知道該如何去研究嗎？在日常生活中，有許多問題曾經在我們腦海在日常生活中，有許多問題曾經在我們腦海中盤旋過，例如：（中盤旋過，例如：（1）當我們跳起后，不論）當我們跳起后，不論跳得多高，為什么總是落到地上？（跳得多高，為什么總是落到地上？（2）為什）為什么一顆小小的種子會長成參天大樹？么一顆小小的種子會長成參天大樹？ （3）我們又是怎樣從小小的嬰幼兒長到現在）我們又是怎樣從小小的嬰幼兒長到現

2、在的青少年？的青少年？第5節、科學探究 提出一個問題，往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數學或實驗上的技能而已，而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。 愛因斯坦科學家所獲的成果牛頓哥白尼瓦特達爾文創立了“日心說”發現了“萬有引力定律”創立了生物進化論發明了“蒸汽機”伽勒發現了海王星v科學史：你認識他們嗎？1、科學家是怎樣進行探究的： 發現海王星 自1781年天王星被發現后，1820年發現天王星的觀測數據與應用牛頓萬有引力計算得到的運行軌道出現了偏離，于是天文學家就圍繞這一問題展開了探究。1、科學家是怎樣進行探究

3、的： 發現海王星 1830年后科學家們提出了種種假說，如“觀測誤差”說、彗星撞擊“災變”說、“未知衛星”說等，它們都因證據不足而一一被排除。英國的亞當斯和法國的勒威耶提出“未知行星”假說，并被不少天文學家所接受。他們獨立運用數學方法對收集到的數據進行復雜的推算。1、科學家是怎樣進行探究的： 發現海王星 1845年9月，亞當斯計算出新行星的質量和軌道參數，并請求格林尼治天文臺和劍橋大學天文臺幫助尋找新行星，可惜沒有引起權威的重視。1、科學家是怎樣進行探究的： 發現海王星 1846年9月，勒威耶將自己獨立研究的結果寄給德國柏林天文臺懇請伽勒幫助尋找新星。伽勒9月23日收到來信，當晚僅用了1小時就發

4、現了這顆新的行星，后被命名為海王星。天花和牛痘的故事天花和牛痘的故事天花是一種死亡率很高的傳染病，天花是一種死亡率很高的傳染病，18世世紀之前，還沒有治療天花的有效方法，紀之前，還沒有治療天花的有效方法，因此每年有大量的人死于天花，可以因此每年有大量的人死于天花，可以說是說是“談天花色變談天花色變”。這時候我們的。這時候我們的故事人物出來了故事人物出來了我是琴納醫生，天花實在是我是琴納醫生，天花實在是太可怕了，這么多人的生命太可怕了，這么多人的生命被奪走了。我作過調查，奇被奪走了。我作過調查，奇怪的發現患牛痘的女工不會怪的發現患牛痘的女工不會感染，另外得過天花的人也感染，另外得過天花的人也不會

5、再次感染。這是為什么不會再次感染。這是為什么呢？一定有秘密在其中。呢？一定有秘密在其中。我是一名擠奶女工，其實我是一名擠奶女工，其實牛也會得天花，患病的牛牛也會得天花，患病的牛身上會出現很多牛痘，我身上會出現很多牛痘，我們因此也會感染小膿包，們因此也會感染小膿包，但是很快就好了，更奇怪但是很快就好了，更奇怪的是我們以后再也不會得的是我們以后再也不會得天花了。天花了。或許人得過一次天花以后或許人得過一次天花以后就會產生免疫力。可以抵就會產生免疫力。可以抵擋病毒的入侵。那我一定擋病毒的入侵。那我一定要好好想一下，如果可以要好好想一下，如果可以讓人們像擠奶女工那樣先讓人們像擠奶女工那樣先感染牛痘，就

6、不會得天花，感染牛痘，就不會得天花，那該多好啊！我該怎么實那該多好啊！我該怎么實驗呢？這是個很難做的決驗呢？這是個很難做的決定。定。沒有任何人沒有任何人會讓會讓我拿我拿他們他們的孩子做的孩子做實驗實驗 我是詹姆士。八我是詹姆士。八歲了歲了。我。我喜喜歡和鄰居歡和鄰居一起玩。但去年其一起玩。但去年其中的一中的一個個因得天花死了。我因得天花死了。我不知道我不知道我會怎么樣。琴納醫會怎么樣。琴納醫生說生說假如我很勇敢能做假如我很勇敢能做這個這個實驗的話實驗的話明年他就明年他就送送我上我上學學。我真得很想上。我真得很想上學學。我是詹姆士的爸爸。我是詹姆士的爸爸。我很窮要養活七我很窮要養活七個孩子。我是

7、琴納個孩子。我是琴納醫生的園丁。琴納醫生的園丁。琴納醫生是個好醫生。醫生是個好醫生。他對我很友善。他對我很友善。我我不知道他要對詹姆不知道他要對詹姆士做什么我只是士做什么我只是相信他不會傷害詹相信他不會傷害詹姆士。姆士。盡管還有很多人懷疑，盡管還有很多人懷疑，但是實驗成功了。這但是實驗成功了。這個小男孩很勇敢，他個小男孩很勇敢，他種了牛痘之后，就再種了牛痘之后，就再也不怕天花了。太棒也不怕天花了。太棒了！我的假設是正確了！我的假設是正確的。那我們以后就可的。那我們以后就可以通過種牛痘來預防以通過種牛痘來預防天花了。天花了。建立猜想和假設收集證據、檢驗假設得出結論、作出解釋科學探究的基本過程發現

8、問題、提出問題（1）、發現）、發現問題提出問題問題提出問題A、往人的鼻孔吹痘茄粉可、往人的鼻孔吹痘茄粉可預防天花（但不安全）。預防天花（但不安全）。B、養牛場擠奶女工中沒有人、養牛場擠奶女工中沒有人患天花。患天花。C、已經得過天花的人、已經得過天花的人不會再次感染天花。不會再次感染天花。（2）提出假設）提出假設（3）設計探究計劃）設計探究計劃“得過一次天花，人得過一次天花，人 體會體會對天花產生免疫力對天花產生免疫力”將將“牛痘膿漿接種到牛痘膿漿接種到人身上人身上”觀察變化。觀察變化。（4）收集事實和證）收集事實和證據據通過觀察、實驗通過觀察、實驗（5）檢驗假設）檢驗假設作出解釋作出解釋“把牛

9、痘膿漿接種到人身把牛痘膿漿接種到人身上，使人通過得輕微的天花上，使人通過得輕微的天花后產生對天花的免疫力后產生對天花的免疫力”（6）交流和討論）交流和討論對探究的過程和結論以口對探究的過程和結論以口頭或書面報告等形式表達出來，頭或書面報告等形式表達出來，與他人進行交流和討論。與他人進行交流和討論。2、科學探究的一般過程：、科學探究的一般過程：發現和提出問題發現和提出問題建立猜測和假設建立猜測和假設制定計劃（設計實驗方案）制定計劃（設計實驗方案）收集事實證據收集事實證據檢驗與評價檢驗與評價合作與交流合作與交流假設假設 猜想猜想驗證驗證 檢驗檢驗作出解釋作出解釋2、我們一起來探究：臺燈為什么會不亮

10、？可能是燈泡壞了；可能是開關壞了；可能是導線斷了；可能是插頭未插好； 觀察燈泡；檢查插座和插頭；查看電線；等等原來是燈絲斷了。提出問題建立假設檢驗假設作出解釋 臺燈不亮的原因3、如何用探究的方法解決生活中的問題：小明肚子為什么疼了？可能是吃了不清潔的東西；可能是受涼了；可能是吃的太飽了；可能是盲腸炎 檢查疼痛的部位；用聽診器聽診；化驗等等 找出原因并對癥下藥。提出問題建立假設檢驗假設得出結論 小明肚子疼了每天，我們都在行走，都會留下一串串腳印。每天，我們都在行走，都會留下一串串腳印。你是否觀察和研究過自己和別人的腳印？你是否觀察和研究過自己和別人的腳印？有哪些人會十分關注人們留下的腳印，他們是

11、誰？有哪些人會十分關注人們留下的腳印，他們是誰？為什么警察和考古學家如此關注腳印？為什么警察和考古學家如此關注腳印？警察和考古學家警察和考古學家警察可通過腳印了解罪犯的的警察可通過腳印了解罪犯的的 身身 高、體重、高、體重、職業、性別等，考古學家測量古代人的腳印，職業、性別等，考古學家測量古代人的腳印，希望了解古人的身希望了解古人的身 高、體重、性別等。高、體重、性別等。可見腳印可能與人的可見腳印可能與人的 身身 高、體重、職業、高、體重、職業、性別等有關。性別等有關。人腳印的長度與人的身高人腳印的長度與人的身高有什么關系？有什么關系？腳印長度可能與身高腳印長度可能與身高 成比例或身高越高，腳

12、印成比例或身高越高，腳印長度越長。長度越長。你是怎樣想到的？如何了驗證自己的假使？你是怎樣想到的？如何了驗證自己的假使？2、腳印的探究、腳印的探究（1）提出問題：）提出問題：（2）建立假設：）建立假設：（3）設計實驗，收集事實證據：）設計實驗，收集事實證據：通過測量不同年齡、不同性別、不同體重通過測量不同年齡、不同性別、不同體重人的腳印的長度與身高，多測幾組數據。人的腳印的長度與身高，多測幾組數據。如何記錄這些數據？如何記錄這些數據？（表格法和圖表法）（表格法和圖表法）如何設計表格？表格包括哪些內容？如何設計表格？表格包括哪些內容？用表格記錄有何優點？用表格記錄有何優點？（便于對數據進行處理、

13、分析、得出結論。）（便于對數據進行處理、分析、得出結論。）調查號姓名性別腳印長身高 在山西懷仁縣發生了一樁無頭案：城外的玉米在山西懷仁縣發生了一樁無頭案：城外的玉米地里，發現一具女尸。兇手是誰呢地里，發現一具女尸。兇手是誰呢?在現場上留在現場上留下一行腳印。下一行腳印。 公安局請來了公安局請來了“腳印專家腳印專家”來破來破案。案。 “腳印專家腳印專家”仔細觀察了腳印，作出了如仔細觀察了腳印，作出了如下判斷：下判斷： “這個罪犯是個這個罪犯是個25歲左右的男人，身歲左右的男人，身高高1米米7，不胖不瘦。從腳印的走向來看，他朝，不胖不瘦。從腳印的走向來看，他朝南窯村走去。南窯村走去。” 公安人員按

14、照公安人員按照“腳印專家腳印專家”的的判斷，從南窯村查出判斷，從南窯村查出13個個25歲左右，身高歲左右，身高1米米7，男青年，逐一分析，其中有一個青年嫌疑最大。男青年，逐一分析，其中有一個青年嫌疑最大。經過進一步調查取證，證明這個男青年確實就經過進一步調查取證，證明這個男青年確實就是罪犯。是罪犯。 腳印的故事腳印的故事腳印的用途腳印的用途1、可以判斷個人的體重和胖瘦程度、可以判斷個人的體重和胖瘦程度2 2、可以大致判斷個人的年齡和體力情、可以大致判斷個人的年齡和體力情況況3、可以大致發生的時間、可以大致發生的時間 少年罪犯步子短，腳印瘦小，腳印之間少年罪犯步子短，腳印瘦小，腳印之間的距離往往

15、不規則，步行的路線往往彎曲。的距離往往不規則，步行的路線往往彎曲。 青年罪犯往往腳印大，步子跨得大，腳青年罪犯往往腳印大，步子跨得大，腳印間的距離均勻，走直線。印間的距離均勻，走直線。 中年罪犯走路中年罪犯走路穩、慢，腳印間的距離變短。穩、慢，腳印間的距離變短。 老年罪犯的步幅變得更短，足跡中腳后老年罪犯的步幅變得更短，足跡中腳后跟的壓力比腳掌重。跟的壓力比腳掌重。 步伐很亂，腳印間距離不勻，說明罪犯步伐很亂，腳印間距離不勻，說明罪犯可能精疲力盡，或者已經受了傷。可能精疲力盡，或者已經受了傷。 腳印的腳印的后跟凹印很深，前掌淺，說明走路的人挺后跟凹印很深，前掌淺，說明走路的人挺胸收腹，身子比較

16、直。胸收腹，身子比較直。 午夜，下了一場雨。腳印上午夜，下了一場雨。腳印上有許多麻點，說明是雨前留下的。有許多麻點，說明是雨前留下的。麻點少而淺，說明是在雨快住了麻點少而淺，說明是在雨快住了的時候留下的。腳印光滑，沒有的時候留下的。腳印光滑，沒有麻點，那無疑是雨后留下的。麻點，那無疑是雨后留下的。 夏秋之夜，上半夜留下的腳夏秋之夜，上半夜留下的腳印，上面往往有昆蟲爬過的痕跡。印，上面往往有昆蟲爬過的痕跡。下半夜留下的腳印，由于地面比下半夜留下的腳印，由于地面比較潮，泥土易碎裂，腳印的邊緣較潮，泥土易碎裂，腳印的邊緣往往不很清楚。往往不很清楚。 各種腳印各種腳印腳印探究案例腳印探究案例提出問題提

17、出問題：人腳印與身高有什么關系？人腳印與身高有什么關系？建立假設建立假設：（你認為什么關系呢？）（你認為什么關系呢？）設計實驗方案：設計實驗方案： （通過什么方法收集呢）（通過什么方法收集呢）收集事實證據：收集事實證據：（記錄和處理數據）（記錄和處理數據）檢驗假設檢驗假設： （你的結論對了嗎？）（你的結論對了嗎？）交流：交流：拿結果和你的同學交流拿結果和你的同學交流提出問題提出問題(1)能發現與科學有關的問題。能發現與科學有關的問題。(2)能從科學的角度較明確地表述能從科學的角度較明確地表述 這些問題這些問題(3)認識到發現問題和提出問題的意義認識到發現問題和提出問題的意義(1)能對問題的答案

18、提出假設能對問題的答案提出假設 (2)能對實驗結果進行預測。能對實驗結果進行預測。比如：人的腳印長度與身高可能成比例比如：人的腳印長度與身高可能成比例關系或者其它的可能，都可以假設關系或者其它的可能，都可以假設 建立假設建立假設(1)明確實驗目的和已有條件，制定明確實驗目的和已有條件，制定實驗方案。實驗方案。(2)嘗試選擇實驗方法及所需要的裝嘗試選擇實驗方法及所需要的裝置與器材。置與器材。(3)認識到制定計劃的作用。認識到制定計劃的作用。可設計從不同人群中來收集數據，分別從不同可設計從不同人群中來收集數據，分別從不同年齡，不同性別，不同體重的人群中實驗。年齡，不同性別，不同體重的人群中實驗。設

19、計實驗方案設計實驗方案(1)能用不同方式收集實驗數據。能用不同方式收集實驗數據。(2)如實記錄實驗數據，知道重復收集如實記錄實驗數據，知道重復收集實驗數據的意義。實驗數據的意義。(3)能對實驗數據進行分析處理。能對實驗數據進行分析處理。（求平均值）（求平均值）收集事實證據收集事實證據表格和圖象等是很好的記錄方式表格和圖象等是很好的記錄方式 (1)嘗試根據實驗現象和數據得出結論嘗試根據實驗現象和數據得出結論(2)能對實驗結果進行解釋和描述。能對實驗結果進行解釋和描述。(3)認識到對實驗數據進行分析論證是認識到對實驗數據進行分析論證是必不可少的。必不可少的。檢驗假設檢驗假設可以求身高和腳印長度的比

20、值，然后可以求身高和腳印長度的比值，然后求平均值求平均值(1)能寫出實驗探究報告。能寫出實驗探究報告。(2)在合作中注意既堅持原則又尊重他人在合作中注意既堅持原則又尊重他人(3)有合作精神。有合作精神。(4)認識到必須有交流與合作的樂趣。認識到必須有交流與合作的樂趣。交交 流流科學研究的結果（參考）科學研究的結果（參考）科學家們測量了許多人的身高和腳印長度科學家們測量了許多人的身高和腳印長度之后，得出了從腳印長度推算身高的公之后，得出了從腳印長度推算身高的公式：式： 身高身高(厘米厘米)腳印長度腳印長度(厘米厘米)6.876 （4）檢驗假設：）檢驗假設：（5）、交流、討論）、交流、討論對數據進行分析、討論、交流對數據進行分析、討論、交流在日常生活中，有許多問題我在日常生活中，有許多問題我們是無法直接觀察和測量的。們是無