一、教学目标:
科学探究的基本过程与科学探究的思想
开课者:陈钦杏
1、知识与技能:
(1) 了解科学探究的基本过程和一般方法;
(2) 理解提出问题对科学探究的意义,理解猜想和假设在科学探究中的作用; (3) 理解科学探究需要收集、处理信息和相关的技术。 (4) 理解科学探究的基本思想控制变量法
(5) 初步培养学生分析问题、解决问题的能力; (6) 培养合作技能,对集体合作的意义有所体验。 2、 过程与方法:
初步学会运用科学探究的方法及思想解决生活生产中的一些简单的问题;
3、 情感、态度与价值观:
(1) 让学生感受探究活动的乐趣和成功喜悦; (2) 培养学生乐于探究、积极思考的习惯; (3) 培养学生学会协作与交流的意识。
三、教学重点:
科学探究的一般方法。
四、教学难点:
理解提出问题、建立假设在科学探究中的意义。
六、教学准备:
CAI课件演示
七、教学过程设计:
复习回顾:
科学探究的基本过程(即六个环节)?
提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析实验得出结论,评价与交流。 (学生回答,教师板书其中的四个环节)
一、提出问题,建立猜测与假设,设计实验和检验假设,作出解释和得出结论
例题1: 水蚤的身体呈半透明,制作装片后在低倍显微镜下可以观察到其心脏的搏动情况。某班甲、乙、丙、丁四组学生,分别用滴管从10℃、20℃、30℃的三种含有水蚤的培养液中吸取培养液,滴在载玻片上,制成不同装片进行观察,得到数据如下表。试回答:
练习1:
种子的萌发除受温度,水分、空气等非生物因素的影响外,是否受其他生物的影响?有人就这一问题进行了实验研究,下表是他们的实验结果,请分析回答: 该实验探究的具体问题是 。 温馨提醒:(一)解答提出问题需要注意的方面有:
1、回答“问题”时,应该用一个问句来表达而不能用一个陈述句; 2、所提的问题应该与题目设置的情境有关。 例题2:
紫背天葵是一种保健型蔬菜,菜农常用扦插的方式对其进行繁殖。对扦插材料处理的方法不同,将影响成活率。在处理扦插的茎段时,在茎段下方是切成水平切口,还是切成斜向切口?请你设计一个实验,探究哪种处理方法更容易使茎段成活。
问题:作出的假设是: 。 练习2:
某同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在箱子上,双翅没有振动,仍嗡嗡地叫个不停。他对《十万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。密封的发生部位到底在哪里呢?下面是该同学的主要探究过程:
1)把多只蜜蜂的双翅用胶水黏在木板上,蜜蜂仍然发生。 2)剪去多只蜜蜂的双翅,蜜蜂仍然发生。
3)在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”,蜜蜂发声时,黑点上下鼓动。 4)用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点,蜜蜂不发声。 请回答:“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是: 。 练习3:
在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关; 猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确,他们找到了上表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1)为了验证猜想一,应选用编号为____的琴弦进行实验
(2)为了验证猜想二,应选用编号为_______的琴弦进行实验。 (3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项 内 容。
温馨提醒:(二)解答建立猜想与假设时需要注意的方面:
1.要善于对题目所创设的情境进行分析,排除干扰因素,抓住主要环节。 2.所做的假设应该是与情境中的研究过程相符合。
3.当回答“假设”时,则必须要用一个陈述的语句,而不能是问句。 例题3:
为了探究光反射的规律,叶子同学进行了实验
1.叶子同学想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他将如何操作?
2.如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:
3.实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了__________(“镜面”或“漫”)反射。若将纸板B向后折转一定的角度,则在纸板B上_____(能 /不能)看到反射光,此时反射光线和入射光线_______(在/不在)同一平面内。
温馨提醒:(三)解答设计实验方案时需要注意
1、分析探究活动中的各种条件,注意对多种变量因素的控制。 2、根据实验目的和学过的相关知识来设计探究方案。 例题4:
为了研究温度对小麦种子萌发的影响,某科技小组进行了如下实验:
实验材料:某品种小麦种子800粒,培养皿(直径90mm),脱脂棉,自动恒温箱,蒸馏水等。
实验过程:
①取培养皿6只,在沸水中煮沸一段时间再冷却,编号为A、B、C、D、E、F;将脱脂棉在开水中浸泡后冷却,再平铺在培养皿内。
②挑选600粒种子并随机分成6等份,然后再均匀地摆放在8只培养皿内,盖上盖,放到6只温度不同的自动恒温箱内,每隔一天检查并适时喷水。
③6天后,统计各组培养皿内种子的发芽率。结果记录如下表:
请分析回答:
(1)根据表中数据,可得出的实验结论是
(2)为了使各温度下测试的发芽率吏准确,应该补充的实验是 (3)为了在20~30℃区间找到更准确的促发芽温度,应该补充的实验是。 练习4:
撑杆跳运动员要落在厚厚的海绵垫上,轮船靠近趸船时互相接触处挂有缓冲轮胎,警察对高楼坠落的人员施救时,在地面铺上空气垫·····
(1)根据以上现象,小明提出了一个问题,一个物体撞击其他物体时,撞击力的大小是否与相互作用的时间有关?
(2)针对小明提出来的问题,你的猜想是____________。
(4)小明根据自己的猜想,设计了如下的实验方案 在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉,从相同的______,先后落下同一个鸡蛋。落在面粉厚度大的槽中,鸡蛋完好无损,落在面粉厚度较小的槽中,鸡蛋破裂,在这里,小明通过比__________看出撞击时间的长短,由此你得出的结论是_________________? 温馨提醒:(四)语言表达方面
1、表达时,没有体现控制变量法的思想。 2、表达时,前因后果关系混乱,甚至颠倒。 3、描述实验步骤或操作没有切中关键点。 4、评价时太简单,没有科学意义。 二、科学探究的思想(控制变量法)
1)探究实验的关键:控制实验条件(即变量) 2)控制实验条件分两个部分:
(1).探究的因素控制不同,建立对照组;
(2).暂不探究的其他因素,应控制条件相同,排除这些因素的干扰。 例题5:
为探究种子萌发的环境条件,杨明同学设计了如下实验:在甲、乙、丙、丁四个培养皿内分别放等量的棉花,在棉花的上面都放入25粒豌豆种子,然后将它们放在不同条件下进行培养,数日后记录种子萌
________是否是种子萌发所需要的环境条件?
(2)实验甲和乙对照,变量是_______,通过这组实验可以得出的结论是______________。
(3)根据实验甲和_______的实验结果判断,_______不是种子萌发的环境条件。请说明理由:____________________。
(4)实验设计中,实验甲和_______不能形成对照,原因是_____。
(5)如空气充足,甲实验中有2粒种子没有萌发,其可能的原因是:_______。
练习5:草履虫是单细胞原生动物的代表,它喜欢生活在稻田、水沟或水不大流动的池塘中,以细菌和单细胞藻类为食。某研究性学习小组在草履虫的采集和培养过程中,又有了很多新的发现,进行探究(培养皿中各加入40只生长良好的草履虫),记录下表数据:
小结:这节课都学到了哪些知识?(学生作结)
一、教学目标:
科学探究的基本过程与科学探究的思想
开课者:陈钦杏
1、知识与技能:
(1) 了解科学探究的基本过程和一般方法;
(2) 理解提出问题对科学探究的意义,理解猜想和假设在科学探究中的作用; (3) 理解科学探究需要收集、处理信息和相关的技术。 (4) 理解科学探究的基本思想控制变量法
(5) 初步培养学生分析问题、解决问题的能力; (6) 培养合作技能,对集体合作的意义有所体验。 2、 过程与方法:
初步学会运用科学探究的方法及思想解决生活生产中的一些简单的问题;
3、 情感、态度与价值观:
(1) 让学生感受探究活动的乐趣和成功喜悦; (2) 培养学生乐于探究、积极思考的习惯; (3) 培养学生学会协作与交流的意识。
三、教学重点:
科学探究的一般方法。
四、教学难点:
理解提出问题、建立假设在科学探究中的意义。
六、教学准备:
CAI课件演示
七、教学过程设计:
复习回顾:
科学探究的基本过程(即六个环节)?
提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析实验得出结论,评价与交流。 (学生回答,教师板书其中的四个环节)
一、提出问题,建立猜测与假设,设计实验和检验假设,作出解释和得出结论
例题1: 水蚤的身体呈半透明,制作装片后在低倍显微镜下可以观察到其心脏的搏动情况。某班甲、乙、丙、丁四组学生,分别用滴管从10℃、20℃、30℃的三种含有水蚤的培养液中吸取培养液,滴在载玻片上,制成不同装片进行观察,得到数据如下表。试回答:
练习1:
种子的萌发除受温度,水分、空气等非生物因素的影响外,是否受其他生物的影响?有人就这一问题进行了实验研究,下表是他们的实验结果,请分析回答: 该实验探究的具体问题是 。 温馨提醒:(一)解答提出问题需要注意的方面有:
1、回答“问题”时,应该用一个问句来表达而不能用一个陈述句; 2、所提的问题应该与题目设置的情境有关。 例题2:
紫背天葵是一种保健型蔬菜,菜农常用扦插的方式对其进行繁殖。对扦插材料处理的方法不同,将影响成活率。在处理扦插的茎段时,在茎段下方是切成水平切口,还是切成斜向切口?请你设计一个实验,探究哪种处理方法更容易使茎段成活。
问题:作出的假设是: 。 练习2:
某同学在一个养蜂场看到许多蜜蜂聚集在箱子上,双翅没有振动,仍嗡嗡地叫个不停。他对《十万个为什么》中“蜜蜂发声是不断振动双翅产生的”这一结论产生怀疑。密封的发生部位到底在哪里呢?下面是该同学的主要探究过程:
1)把多只蜜蜂的双翅用胶水黏在木板上,蜜蜂仍然发生。 2)剪去多只蜜蜂的双翅,蜜蜂仍然发生。
3)在蜜蜂的翅根旁发现两粒小“黑点”,蜜蜂发声时,黑点上下鼓动。 4)用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点,蜜蜂不发声。 请回答:“用大头针刺破多只蜜蜂的小黑点”基于的假设是: 。 练习3:
在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横载面积有关; 猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关 为了验证上述猜想是否正确,他们找到了上表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1)为了验证猜想一,应选用编号为____的琴弦进行实验
(2)为了验证猜想二,应选用编号为_______的琴弦进行实验。 (3)表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项 内 容。
温馨提醒:(二)解答建立猜想与假设时需要注意的方面:
1.要善于对题目所创设的情境进行分析,排除干扰因素,抓住主要环节。 2.所做的假设应该是与情境中的研究过程相符合。
3.当回答“假设”时,则必须要用一个陈述的语句,而不能是问句。 例题3:
为了探究光反射的规律,叶子同学进行了实验
1.叶子同学想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他将如何操作?
2.如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:
3.实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了__________(“镜面”或“漫”)反射。若将纸板B向后折转一定的角度,则在纸板B上_____(能 /不能)看到反射光,此时反射光线和入射光线_______(在/不在)同一平面内。
温馨提醒:(三)解答设计实验方案时需要注意
1、分析探究活动中的各种条件,注意对多种变量因素的控制。 2、根据实验目的和学过的相关知识来设计探究方案。 例题4:
为了研究温度对小麦种子萌发的影响,某科技小组进行了如下实验:
实验材料:某品种小麦种子800粒,培养皿(直径90mm),脱脂棉,自动恒温箱,蒸馏水等。
实验过程:
①取培养皿6只,在沸水中煮沸一段时间再冷却,编号为A、B、C、D、E、F;将脱脂棉在开水中浸泡后冷却,再平铺在培养皿内。
②挑选600粒种子并随机分成6等份,然后再均匀地摆放在8只培养皿内,盖上盖,放到6只温度不同的自动恒温箱内,每隔一天检查并适时喷水。
③6天后,统计各组培养皿内种子的发芽率。结果记录如下表:
请分析回答:
(1)根据表中数据,可得出的实验结论是
(2)为了使各温度下测试的发芽率吏准确,应该补充的实验是 (3)为了在20~30℃区间找到更准确的促发芽温度,应该补充的实验是。 练习4:
撑杆跳运动员要落在厚厚的海绵垫上,轮船靠近趸船时互相接触处挂有缓冲轮胎,警察对高楼坠落的人员施救时,在地面铺上空气垫·····
(1)根据以上现象,小明提出了一个问题,一个物体撞击其他物体时,撞击力的大小是否与相互作用的时间有关?
(2)针对小明提出来的问题,你的猜想是____________。
(4)小明根据自己的猜想,设计了如下的实验方案 在两个相同的玻璃槽中堆放不同厚度的面粉,从相同的______,先后落下同一个鸡蛋。落在面粉厚度大的槽中,鸡蛋完好无损,落在面粉厚度较小的槽中,鸡蛋破裂,在这里,小明通过比__________看出撞击时间的长短,由此你得出的结论是_________________? 温馨提醒:(四)语言表达方面
1、表达时,没有体现控制变量法的思想。 2、表达时,前因后果关系混乱,甚至颠倒。 3、描述实验步骤或操作没有切中关键点。 4、评价时太简单,没有科学意义。 二、科学探究的思想(控制变量法)
1)探究实验的关键:控制实验条件(即变量) 2)控制实验条件分两个部分:
(1).探究的因素控制不同,建立对照组;
(2).暂不探究的其他因素,应控制条件相同,排除这些因素的干扰。 例题5:
为探究种子萌发的环境条件,杨明同学设计了如下实验:在甲、乙、丙、丁四个培养皿内分别放等量的棉花,在棉花的上面都放入25粒豌豆种子,然后将它们放在不同条件下进行培养,数日后记录种子萌
________是否是种子萌发所需要的环境条件?
(2)实验甲和乙对照,变量是_______,通过这组实验可以得出的结论是______________。
(3)根据实验甲和_______的实验结果判断,_______不是种子萌发的环境条件。请说明理由:____________________。
(4)实验设计中,实验甲和_______不能形成对照,原因是_____。
(5)如空气充足,甲实验中有2粒种子没有萌发,其可能的原因是:_______。
练习5:草履虫是单细胞原生动物的代表,它喜欢生活在稻田、水沟或水不大流动的池塘中,以细菌和单细胞藻类为食。某研究性学习小组在草履虫的采集和培养过程中,又有了很多新的发现,进行探究(培养皿中各加入40只生长良好的草履虫),记录下表数据:
小结:这节课都学到了哪些知识?(学生作结)