什么是科學(xué)探究

什么是科學(xué)探究

提出一個(gè)問(wèn)題，往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問(wèn)題、新的可能性，從新的角度去看舊的問(wèn)題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！獝垡蛩固?/p>

一、科學(xué)家是如何進(jìn)行科學(xué)探究的呢？？？考考你你認(rèn)識(shí)他們嗎？科學(xué)家所獲的成果牛頓哥白尼瓦特達(dá)爾文創(chuàng)立了“日心說(shuō)”發(fā)現(xiàn)了“萬(wàn)有引力定律”創(chuàng)立了生物進(jìn)化論發(fā)明了“蒸汽機(jī)”伽勒發(fā)現(xiàn)了海王星在海王星發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中，天文學(xué)家們是如何提出問(wèn)題的？亞當(dāng)斯和勒威耶提出了什么猜想？又是如何收集證據(jù)的？他們的預(yù)言是如何被證實(shí)的？你認(rèn)為在上述探究過(guò)程中，有哪些十分重要的環(huán)節(jié)？思考與討論閱讀P7~8內(nèi)容，海王星的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。初步歸納出科學(xué)家探究的步驟發(fā)現(xiàn)天王星的軌道異常（觀察到的與算出的不一致）可能是決定運(yùn)動(dòng)的牛頓理論不再適用；可能有一顆未知的衛(wèi)星；亞當(dāng)斯和勒威耶認(rèn)為可能有一顆未知的行星。亞當(dāng)斯和勒威耶大量查閱天王星的觀察數(shù)據(jù)并用數(shù)學(xué)方法推算出未知行星的運(yùn)動(dòng)軌道。觀察并提出問(wèn)題建立假設(shè)收集證據(jù)德國(guó)天文學(xué)家伽勒用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了海王星。驗(yàn)證假設(shè)天花和牛痘的故事天花是一種死亡率很高的傳染病，18世紀(jì)之前，還沒(méi)有治療天花的有效方法，因此每年有大量的人死于天花，可以說(shuō)是“談天花色變”。這時(shí)候我們的故事人物出來(lái)了我是琴納醫(yī)生，天花實(shí)在是太可怕了，這么多人的生命被奪走了。我作過(guò)調(diào)查，奇怪的發(fā)現(xiàn)患牛痘的女工不會(huì)感染，另外得過(guò)天花的人也不會(huì)再次感染。這是為什么呢？一定有秘密在其中。我是一名擠奶女工，其實(shí)牛也會(huì)得天花，患病的牛身上會(huì)出現(xiàn)很多牛痘，我們因此也會(huì)感染小膿包，但是很快就好了，更奇怪的是我們以后再也不會(huì)得天花了?；蛟S人得過(guò)一次天花以后就會(huì)產(chǎn)生免疫力?？梢缘謸醪《镜娜肭帧Ｄ俏乙欢ㄒ煤孟胍幌?，如果可以讓人們像擠奶女工那樣先感染牛痘，就不會(huì)得天花，那該多好啊！我該怎么實(shí)驗(yàn)?zāi)兀窟@是個(gè)很難做的決定。沒(méi)有任何人會(huì)讓我拿他們的孩子做實(shí)驗(yàn)

我是詹姆士。八歲了。我喜歡和鄰居一起玩。但去年其中的一個(gè)因得天花死了。我不知道我會(huì)怎么樣。琴納醫(yī)生說(shuō)假如我很勇敢能做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的話﹐明年他就送我上學(xué)。我真得很想上學(xué)。我是詹姆士的爸爸。我很窮﹐要養(yǎng)活七個(gè)孩子。我是琴納醫(yī)生的園丁。琴納醫(yī)生是個(gè)好醫(yī)生。他對(duì)我很友善。我不知道他要對(duì)詹姆士做什么﹐我只是相信他不會(huì)傷害詹姆士。盡管還有很多人懷疑，但是實(shí)驗(yàn)成功了。這個(gè)小男孩很勇敢，他種了牛痘之后，就再也不怕天花了。太棒了！我的假設(shè)是正確的。那我們以后就可以通過(guò)種牛痘來(lái)預(yù)防天花了。提出問(wèn)題為什么得過(guò)牛痘的女工不會(huì)患天花呢？建立假設(shè)或許得過(guò)一次天花，人體就對(duì)天花產(chǎn)生了免疫力。取微量牛痘膿漿，接種到人的身上……得出結(jié)論接種牛痘可以抵御天花天花和牛痘的故事——琴納發(fā)現(xiàn)天花疫苗設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)檢驗(yàn)假設(shè)科學(xué)家的探究二、如何用探究的方法解決生活中的問(wèn)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……最近是否淋雨了受凍了；最近吃了哪些食物，食物是否過(guò)期找出原因并對(duì)癥下藥。提出問(wèn)題建立假設(shè)收集證據(jù)得出結(jié)論——小明肚子疼了我們一起來(lái)探究吧??！根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，小紅提出了許多引起電燈熄滅的原因：可能是整個(gè)小區(qū)停電了；可能是自己家里的保險(xiǎn)絲燒斷了；可能燈泡接觸不良；可能是燈絲斷了．．．例子：一天晚上，小紅在房間里看書，忽然，懸掛在天花板上的電燈熄滅了．電燈為什么會(huì)熄滅？究竟是哪一種原因引起電燈熄滅的呢？這是需要找出證據(jù)來(lái)證明的．１、小區(qū)可能停電了？證明：推開窗戶，發(fā)現(xiàn)其他樓層都亮著燈。結(jié)論１：小區(qū)沒(méi)停電，問(wèn)題出在自己家里。２、保險(xiǎn)絲可能燒斷了？證明：走到另一個(gè)房間，打開開關(guān)，電燈亮了結(jié)論２：保險(xiǎn)絲沒(méi)斷，問(wèn)題出在燈炮上３、可能接觸不良？證明：擰動(dòng)燈泡，發(fā)現(xiàn)電燈仍然不亮。結(jié)論３：接觸沒(méi)問(wèn)題，問(wèn)題出在燈泡上。４、燈泡可能壞了？證明：換了一個(gè)新燈泡，燈亮了。結(jié)論４：燈泡壞了。小紅思考：為什么燈泡壞了？他仔細(xì)觀察了燈泡，發(fā)現(xiàn)燈絲斷了。爸爸告訴他：燈泡通電后，燈絲會(huì)發(fā)熱，如果這時(shí)燈泡晃動(dòng)時(shí)，燈絲就很容易斷裂；另外燈泡使用時(shí)間長(zhǎng)，燈絲會(huì)變細(xì)，也容易斷裂。小紅終于明白電燈熄滅的原因。提出問(wèn)題：電燈熄滅的原因何在？建立假設(shè)：可能是．．．可能是．．．可能是．．．可能是．．．可能是．．．收集證據(jù)檢驗(yàn)假設(shè)：觀察戶外的通斷情況、空氣開關(guān)、燈頭燈絲作出解釋：燈頭里的燈絲斷了。在探究問(wèn)題時(shí)，我們一般會(huì)假設(shè)幾種可能的原因，再對(duì)每一種可能產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)一步探究，直到找到真正的原因，采取相應(yīng)的措施。你能說(shuō)說(shuō)小紅是怎樣進(jìn)行探究的嗎？“挑戰(zhàn)者號(hào)”失事原因的探究

事例2：1986年1月28日，發(fā)生了震驚世界的航天慘案——

美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號(hào)”在升空72秒后爆炸，7名宇航員包括1名女教師全部遇難。造成這一事故的原因在哪里?

事后，美國(guó)事故特別調(diào)查委員會(huì)組織有關(guān)部門開展打撈殘骸、查閱資料和收集實(shí)況錄像等方面的工作，提出了失事的原因是由于固體火箭上的一種密封圖失效，使燃料逸出而導(dǎo)致事故發(fā)生。為了證實(shí)這一分析的正確性，專家們對(duì)密封圈的性能和當(dāng)時(shí)的氣象條件進(jìn)行了深入的調(diào)查。原來(lái)這種密封圈在10℃以下就不能正常工作，而發(fā)射時(shí)地面最低氣溫曾達(dá)到零下5.6℃