1.5科學探究教學設(shè)計浙教版七年級上冊科學

浙教版七上科學§1.5科學探究教學設(shè)計課題1.5科學探究單元一學科科學年級七上教材分析科學探究是貫穿于整個科學教學的一條主線，本節(jié)內(nèi)容放在第一章的最后一節(jié)教學，目的是在前幾節(jié)“有形”測量的基礎(chǔ)上，向綜合、開放的探究過程拓展，形成科學探究的整體思路。本節(jié)通過介紹科學家成功的探究活動和生活中的具體探究實例來展開科學探究的過程和方法，并讓學生嘗試初步運用科學探究的方法來解決生活中兩個實際問題。通過學習使學生知道科學探究的一般過程，為后續(xù)的學習和探究活動提供較為系統(tǒng)的探究思路。所以本節(jié)內(nèi)容具有比較重要的作用和地位。而七年級學生抽象理性思維能力較弱，容易形成科學“遙不可及”的前印象，不利于激發(fā)探究的興趣，但卻對科學探究充滿了神秘感及向往。通過學習科學家的探究事例，讓學生學習探究的過程，使學生充分體會到科學就在我們身邊，只要細心觀察思考，自己也可以參與科學探究活動并取得成功。本節(jié)內(nèi)容擬用1課時完成教學。學習目標科學觀念：知道科學探究的重要性；了解和認識科學探究的基本步驟；會對簡單的科學問題進行科學探究；科學思維：探究中，體會科學探究與生活中的探究在本質(zhì)上的相似性；探究實踐：通過對“手持小電扇不會轉(zhuǎn)動的原因”、“人的身高和腳印長度的關(guān)系”等的探究，實施簡單的科學探究活動，了解科學探究的基本步驟；態(tài)度責任：從科學家的探究案例中，體會科學探究的一般步驟和基本方法。重點知道科學探究的幾個步驟難點如何提問、如何建立猜想和假設(shè)教學環(huán)節(jié)教師活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”順利發(fā)射，標志著我國走向全球量子通信研究的領(lǐng)先地位?！澳犹枴睘榭茖W家的研究創(chuàng)造了新的條件?？茖W家是怎樣進行研究的？導(dǎo)入新課講授新課生活中，我們經(jīng)常地遇到一些現(xiàn)象，然后我們也會自行利用科學探究來解決實際問題；例如，你的手持小電扇不會轉(zhuǎn)動了。你一定想知道電扇不轉(zhuǎn)動的原因，你思考或探究過程是怎樣的？提出問題：手持小電扇為什么不轉(zhuǎn)動了？作出假設(shè)：可能是電池沒電了。作出預(yù)測：如果這個假設(shè)是成立的，對其進行充電或換上新的電池，手持小電扇應(yīng)該會轉(zhuǎn)動。實驗：對手持小電扇充電或換上新的電池。驗證：按一下小電扇的開關(guān)，結(jié)果手持小電扇正常轉(zhuǎn)動起來了。這就是一個生活中科學探究的實例。1、上述探究過程中，經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)和步驟？2、若換上電池或充電后，手持小電扇還是不會轉(zhuǎn)動，接下來你會怎么想？怎么做？若換上電池或充電后，手持小電扇還是不會轉(zhuǎn)動，則說明前面的假設(shè)不正確，應(yīng)該重新提出假設(shè)，如可能是導(dǎo)線斷了、可能是電動機壞了……，然后再進行預(yù)測和實驗，直到找到原因，然后采取相應(yīng)的措施。一、生活中的探究1、生活中，我們經(jīng)常利用科學探究解決實際問題；2、生活中科學探究的一般步驟：（1）觀察現(xiàn)象；（2）提出問題；（3）作出假設(shè)；（4）進行預(yù)測；（5）實驗檢驗。3、若實驗檢驗結(jié)果不支持假設(shè)，則應(yīng)該修改或提出新假設(shè)，然后再預(yù)測、實驗，直到實驗結(jié)果支持假設(shè)。4、在探究問題時，我們一般會先假設(shè)幾種可能的原因。再對每一種原因可能產(chǎn)生的結(jié)果進行探究，直到找到真正的原因，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。二、科學家的探究1、科學探究：科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。它是一個不斷地發(fā)現(xiàn)問題，通過多種途徑尋求證據(jù)，運用創(chuàng)造性思維解決問題，并通過評價與交流達成共識的過程?？茖W為了探究科學真諦做出了艱辛的努力。如，“發(fā)現(xiàn)青蒿素并應(yīng)用于治療瘧疾的研究”就是一次成功的科學探究活動。2、屠呦呦團隊發(fā)現(xiàn)青蒿素的故事：討論交流：1）根據(jù)青蒿素的發(fā)現(xiàn)歷程，你認為科學探究經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)？參考：提出科學問題→建立假設(shè)→制訂計劃、進行實驗→分析證據(jù)、得出結(jié)論→解釋表達和交流2）發(fā)現(xiàn)青蒿素，是我國科研人員在沒有先進實驗設(shè)備的艱苦科研條件下取得成功的范例。對此，你有什么感想？參考：即使科研條件很艱苦，我國的科學家們，沒有條件，創(chuàng)造條件也會將研究進行下去，這就是一種責任心，一份擔當，這更是科學探究的所需要的精神和毅力。好奇心和興趣是科學研究的驅(qū)動力，保持對科學探究的好奇心和興趣，我們也可以像科學家那樣，逐步走向成功。閱讀：屠呦呦與青蒿素歸納：3、科學探究的一般過程和步驟：①提出科學問題；②建立猜想與假設(shè)；③制訂計劃和方案；④進行實驗與搜集證據(jù)；⑤分析證據(jù)；⑥得出結(jié)論；⑦解釋、表達和交流。4、關(guān)于科學探究過程的三點說明：（1）在開展科學研究時，首先要發(fā)現(xiàn)和提出問題，然后針對所要探究的問題，結(jié)合自己的已有經(jīng)驗、科學知識和已掌握的有關(guān)問題的信息，通過思考建立猜想或假設(shè)。接著，對要探究的問題制訂探究的計劃，通過觀察實驗等途徑獲取盡可能多的事實或證據(jù)，分析證據(jù)并得出結(jié)論，然后以書面報告、論文等形式表達，并與他人討論和交流探究的過程與結(jié)果。（2）科學研究是一個不斷創(chuàng)新的過程，科學家并不是總在每一項研究中使用相同的方法，經(jīng)歷相同的過程?！鞍l(fā)現(xiàn)青蒿素”的研究顯示了科學家進行實驗探究時可能遵循的一般過程。（3）對照實驗方案設(shè)計過程中，一般要考慮變量的控制：找到需要操縱的變量，設(shè)置實驗組與對照組，使實驗組與對照組中的變量只有一個，即變量的唯一性。拓展：對照實驗實驗設(shè)計中，變量唯一性設(shè)計舉例：如，“比較蔬菜中維生素C含量”實驗設(shè)計：原理：維生素C可使紫色高錳酸鉀溶液褪色；設(shè)計：在4支同樣的試管中分別加入2mL相同濃度的紫色高錳酸鉀溶液，然后用相同的滴管分別向其中滴加黃瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液，邊滴加邊振蕩，直到紫色高錳酸鉀溶液剛好褪色為止，記錄所滴加的汁液滴數(shù)。分析證據(jù)：若汁液滴數(shù)越多則表明維生素C含量越少。分析與講解：需要操縱的變量：不同的蔬菜（不同的維生素C含量）需要控制相同的變量：4支試管相同、滴管相同、高錳酸鉀溶液的濃度相同、高錳酸鉀的體積相同、蔬菜都取汁液、都是邊滴加汁液邊振蕩，都滴加到剛好褪色。整個實驗設(shè)計過程中，只有蔬菜中的維生素C含量不同，其余條件均相同。即變量唯一。視頻：科學探究的一般步驟三、像科學家那樣探究1、醫(yī)生的科學探究：醫(yī)生會像科學家那樣獲取事實與證據(jù)，做出可靠的判斷。如，某同學發(fā)燒了，是什么原因呢？受涼了還是身體某處有炎癥？……醫(yī)生會測體溫、聽診、驗血、驗?zāi)蚧虼蟊愕?。醫(yī)生綜合這些信息后就可判斷發(fā)燒的原因。而且能得到和使用的信息越多，對信息的綜合分析越細致，得出的結(jié)論就越可靠。2、我們也需要科學探究：科學家在探索自然規(guī)律時需要進行科學探究，我們在學習科學知識時，也要進行科學探究。2、警察和考古學家的研究：警察常根據(jù)腳印的長度來推斷狡黠嫌疑人的身高；考古學家也會根據(jù)古代人腳印的長度來推測古代人的身高。3、我們學習過程也需要科學探究：科學家在探索自然規(guī)律時需要進行科學探究，我們在學習科學知識時，也要進行科學探究。探究實踐：探究人的身高與腳印長度的關(guān)系（1）提出問題：人腳印的長度與身高有什么關(guān)系？（2）建立假設(shè)：；（3）制訂計劃：建立假設(shè)后，需要設(shè)計方案來檢驗這個假設(shè)。人的身高與腳印的長度是否存在某種關(guān)系，關(guān)系如何？為了探究這個問題，你準備搜集哪些證據(jù)？通過什么方法來搜集？（4）搜集證據(jù)：檢驗假設(shè)時，需要足夠的證據(jù)，搜集證據(jù)需要記錄，表格和圖像是很好的記錄方式，將你獲得的數(shù)據(jù)填在表中。（5）分析證據(jù)并得出結(jié)論：根據(jù)搜集的證據(jù)，你得出了什么結(jié)論？你的假設(shè)是否正確？（6）交流與評價：把你探究的結(jié)果與其他同學交流，你有什么收獲和感想？視頻：身高與腳印長度的關(guān)系一些學生手中也有手持小電扇，從小電扇不轉(zhuǎn)動入手，展示生活中的科學探究，可增加學生的興趣并初步認識到科學探究的一般過程，同時體會生活中也存在探究，探究不是科學家的專利體現(xiàn)生活處處有科學的理念生活中的科學探究是粗略的，有時還是定性的而科學家的探究則更為精密、細致，更多的是定量的；以青蒿素的發(fā)現(xiàn)為平臺，讓學生認識到科學探究的過程從而歸納、提煉出科學探究的一般步驟與環(huán)節(jié)使學生明白一般步驟，而具體運用到探究中時，切不可生搬硬套，要根據(jù)具體情況而定拓展內(nèi)容：變量的控制為后續(xù)科學探究作鋪墊在了解了科學探究的一般步驟、方法后，引導(dǎo)學生模仿著進行探究，實踐練習以達到突出重點的目的通過模仿探究，達到教學目標課堂練習1、到商店購買乒乓球時，陳明同學總要將幾只乒乓球從選定的位置放手，觀察乒乓球反彈的高度，選擇反彈較高的乒乓球。陳明的行為類似于科學探究中的（

C）A.

發(fā)現(xiàn)并提出問題

B.

做出猜想和假設(shè)

C.

觀察、實驗收集證據(jù)

D.

交流合作、評價證據(jù)2、玻璃杯從一定高度掉到水泥地上會破碎而掉到沙坑里卻不容易破碎。老師要求同學們針對這一現(xiàn)象提出一個問題。下面是四位同學的發(fā)言，其中較有價值且可探究的問題是（

D）A.

“玻璃杯掉到水泥地上會破碎，是因為地面比較硬嗎?”

B.

“玻璃杯從一定高度處掉到水泥地上會破碎嗎?”

C.

“為什么玻璃杯掉到水泥地上會破碎，而掉到沙坑里卻不容易破碎呢?”

D.

“玻璃杯掉到地上是否破碎與下落高度、地面的軟硬程度有什么關(guān)系?3、某同學喜歡觀察鳥的行為。她曾看到某種鳥在吃薊的種子，就想證實薊的種子是不是這種鳥最愛吃的食物，于是用三種食物(薊的種子、稻谷、太陽花的種子)若干進行實驗探究。下列有關(guān)敘述錯誤的是(A)A.實驗時應(yīng)把薊的種子放在離鳥最近的地方B.此實驗的假設(shè)是“這種鳥可能最愛吃薊的種子”C.實驗前三種食物的取用數(shù)量應(yīng)一樣多D.如果發(fā)現(xiàn)三種食物都被鳥吃完了，那么這個結(jié)果不支持本實驗的假設(shè)4、設(shè)計對照實驗時，應(yīng)遵循的原則是(B)A.所有變量都相同B.除實驗變量外，其他條件都相同C.所有變量都不相同D.除實驗變量外，其他條件都不同5、市場上的防曬霜都宣稱可以防曬。暑假期間，某學校學生外出徒步旅行，準備借此機會做一個關(guān)于某品牌防曬霜的實驗，看它是否有效。其中四位同學的實驗方案如下表：你認為最合理的實驗方案是(B)A.小玲B.小敏C.小英D.小紅6、海鮮館里有一道菜叫“西施舌(一種軟體動物)炒九層塔(一種香料植物)”，媒體報道九層塔含有黃樟素。小明認為微量黃樟素會導(dǎo)致癌癥(A)，于是他準備了兩組老鼠，一組長期喂含有微量黃樟素的食物，另一組喂正常食物(B)。一年后，兩組老鼠都沒患癌癥(C)。（1）上文中A應(yīng)屬于科學探究過程中的________。（2）本實驗結(jié)果________(填“符合”或“不符合”)假設(shè)。（3）步驟B采用的是科學探究活動中常用的________方法。[參考：（1）建立假設(shè)（2）不符合（3）對照]及時訓練，有利于鞏固剛剛學習的新知識。同時還有發(fā)現(xiàn)學生理解所學知識中存在的問題，便于及時糾正、修補。課堂小結(jié)1、科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。它是一個不斷地發(fā)現(xiàn)問題，通過各種途徑尋求證據(jù)，并通