第一章第3節(jié)像科學(xué)家那樣探究（課件）七年級(jí)科學(xué)上冊(cè)（浙教版2024）

1.3

像科學(xué)家那樣探究浙教版七年級(jí)科學(xué)上冊(cè)第一章探索自然的科學(xué)一、生活中的探究在日常生活中，我們經(jīng)常利用科學(xué)探究解決實(shí)際問(wèn)題。例如，對(duì)手持小電扇不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因進(jìn)行探究。觀察:手持小電扇不轉(zhuǎn)了。提問(wèn):手持小電扇為什么不轉(zhuǎn)動(dòng)了?假設(shè):可能是電池沒(méi)電了。預(yù)測(cè):如果這個(gè)假設(shè)是成立的，對(duì)其進(jìn)行充電或換上新的電池，手持小電扇應(yīng)該會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn):對(duì)手持小電扇充電或換上新的電池。驗(yàn)證:手持小電扇正常轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。觀察提問(wèn)假設(shè)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)繼續(xù)探究不支持假設(shè)，修改或提出新假設(shè)生活中的探究假如手持小電扇還是不轉(zhuǎn)動(dòng)，我們可以提出另外的假設(shè)，如導(dǎo)線斷了、電動(dòng)機(jī)壞了……這樣不斷探究，直至找到原因，然后采取相應(yīng)的措施。在探究問(wèn)題時(shí)，我們一般會(huì)先假設(shè)幾種可能的原因，再對(duì)每一種原因可能產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行探究，直到找到真正的原因，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。二、科學(xué)家的探究發(fā)現(xiàn)青蒿素瘧疾患者全身發(fā)冷、發(fā)熱、多汗，并周期性發(fā)作提出科學(xué)問(wèn)題20世紀(jì)，瘧疾肆慮，奪去了無(wú)數(shù)人的生命。尋找治療瘧疾的有效方法，是科學(xué)家們面臨的一個(gè)共同問(wèn)題。建立假設(shè)1969年，屠呦呦擔(dān)任我國(guó)抗瘧疾藥物研究項(xiàng)目的組長(zhǎng)。她翻閱古籍，尋找方藥，經(jīng)過(guò)兩年的研究、篩選，受我國(guó)古代藥典《時(shí)后備急方·治寒熱諸瘧方》的啟發(fā)，提出猜想、青蒿對(duì)瘧疾的治療有重要價(jià)值。制訂計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)屠呦呦從《肘后備急方。治寒熱諸瘧方》的記載“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”中得到啟發(fā):為什么這與中藥常用的高溫煎熱法不同?原來(lái)古人用的是青蒿鮮汁!這兩者的差別是溫度。她決定用沸點(diǎn)只有34.6℃的乙醚來(lái)提取青蒿中的有關(guān)物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁復(fù)而冗長(zhǎng)。在經(jīng)過(guò)190次失敗后，屠呦呦團(tuán)隊(duì)終于提取出青蒿中的有關(guān)物質(zhì)。分析證據(jù)、得出結(jié)論1971年10月，屠呦呦在實(shí)驗(yàn)室觀察這種青蒿提取物對(duì)瘧原蟲的抑制作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)瘧疾抑制率達(dá)到100%。1972年，屠呦呦研究小組成功分離并結(jié)晶出青蒿素，其抗瘧功效在臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)。解釋、表達(dá)與交流科研人員開啟了測(cè)定青蒿素分子結(jié)構(gòu)的工作，確定了青蒿素的分子結(jié)構(gòu)。1986年，青蒿素獲得新藥證書。2001年，世界衛(wèi)生組織向惡性瘧疾流行的國(guó)家推薦以青蒿素為基礎(chǔ)的聯(lián)合治療方案。青蒿素問(wèn)世以來(lái)，使數(shù)百萬(wàn)人逃離了瘧疾的魔掌。思考與討論1.根據(jù)青蒿素的發(fā)現(xiàn)歷程，你認(rèn)為科學(xué)探究經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)?2.發(fā)現(xiàn)青蒿素，是我國(guó)科研人員在沒(méi)有先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的艱苦科研條件下取得成功的范例。對(duì)此，你有什么感想?探索活動(dòng)人的身高與腳印長(zhǎng)度的關(guān)系警察常根據(jù)腳印的長(zhǎng)度來(lái)推斷犯罪嫌疑人的身高?？脊艑W(xué)家也會(huì)根據(jù)古代人腳印的長(zhǎng)度來(lái)推測(cè)古代人的身義高?，F(xiàn)在，讓我們一起來(lái)探究人的身高與腳印長(zhǎng)度的關(guān)系吧!1.提出問(wèn)題:人的身高與腳印的長(zhǎng)度有什么關(guān)系?2.建立假設(shè):3.制訂計(jì)劃:建立假設(shè)后，需要設(shè)計(jì)方案來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)假設(shè)。人的身高與腳印長(zhǎng)度是否存在某種關(guān)系，關(guān)系如何?為了探究這個(gè)問(wèn)題，你準(zhǔn)備搜集哪些證據(jù)?通過(guò)什么方法來(lái)搜集?4.搜集證據(jù):檢驗(yàn)假設(shè)時(shí)，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1.3-1中。表1.3-1腳印長(zhǎng)和身高記錄表同學(xué)ABCDEFGH腳印長(zhǎng)/（cm）

身高/cm

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(píng)價(jià):把你探究的結(jié)果與其他同學(xué)交流，你有什么收獲和感想?方法技巧科學(xué)探究方法常見(jiàn)科學(xué)探究方法有:①控制變量法:所謂控制變量法,就是在研究和解決問(wèn)題的過(guò)程中,對(duì)影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個(gè)變量的大小,而保證其他的變量不變,最終解決所研究的問(wèn)題。②等效替代法:在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有許多物理特征、過(guò)程和物理量,要想直接觀察和測(cè)量很困難,這時(shí)往往把所需觀測(cè)的變量換成其他間接的可觀察或測(cè)量的變量進(jìn)行研究，這種研究方法就是等效法。③轉(zhuǎn)換法:對(duì)于不易研究或不好直接研究的科學(xué)問(wèn)題,通過(guò)研究其表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象、效應(yīng)、作用效果間接研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。④觀察比較法:在對(duì)各種現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察的基礎(chǔ)上,和認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)(或?qū)ο?進(jìn)行比較,得出結(jié)論的方法叫觀察比較法。⑤科學(xué)推理法:根據(jù)已知現(xiàn)象和規(guī)律,通過(guò)想象和推理對(duì)未知的現(xiàn)象做出科學(xué)的推理和預(yù)見(jiàn),這種研究方法叫科學(xué)推理法。1.某品牌洗手液號(hào)稱完全不影響環(huán)境,小尹想證實(shí)該廣告的真實(shí)性,邀你一起做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:生長(zhǎng)狀況相似的同種蚯蚓40條,噴霧器2個(gè),清水,1%的洗手液溶液。將富含有機(jī)質(zhì)的土壤均勻鋪撒在大紙盒中,沿中線均分為甲、乙兩個(gè)區(qū)域。(1)完善實(shí)驗(yàn)過(guò)程課堂小練習(xí)1.某品牌洗手液號(hào)稱完全不影響環(huán)境,小尹想證實(shí)該廣告的真實(shí)性,邀你一起做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:生長(zhǎng)狀況相似的同種蚯蚓40條,噴霧器2個(gè),清水,1%的洗手液溶液。將富含有機(jī)質(zhì)的土壤均勻鋪撒在大紙盒中,沿中線均分為甲、乙兩個(gè)區(qū)域。(1)完善實(shí)驗(yàn)過(guò)程課堂小練習(xí)(2)實(shí)驗(yàn)中每組用了20條蚯蚓,而不是1條,好處是____(3)兩組實(shí)驗(yàn)除是否噴灑____外,其他條件均相同且適宜。(4)小尹的其他同學(xué)也照此方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到了多組數(shù)據(jù),應(yīng)取他們的_________值作為得出結(jié)論的依據(jù)。【答案】(1)清水?dāng)?shù)量(2)減小誤差、避免偶然性(3)1%洗手液溶液(4)平均【解析】(1)由表可知甲區(qū)域每天噴10毫升1%洗手液溶液,則在乙區(qū)域每天噴10毫升清水，兩天后,翻開土壤,統(tǒng)計(jì)其中蚯蚓的數(shù)量。(2)為了減小誤差,避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選取應(yīng)該盡量多一些。(3)本實(shí)驗(yàn)的變量是某品牌洗手液，所以兩組實(shí)驗(yàn)除是否噴灑洗手液外,其他條件均相同且適宜。(4)如果得到多組數(shù)據(jù),應(yīng)該取平均值作為得出結(jié)論的依據(jù)。課堂小練習(xí)2、PM2.5是指大氣中直徑不大于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。由于它能通過(guò)肺泡直接進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),對(duì)人體危害極大。為了探究空氣中PM2.5的濃度與車流量是否相關(guān),某中學(xué)的同學(xué)在城市廣場(chǎng)周邊對(duì)空氣進(jìn)行采樣,采樣時(shí)段與統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表:課堂小練習(xí)請(qǐng)分析并回答問(wèn)題:(1)該探究實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們將“采樣時(shí)段”設(shè)置為該實(shí)驗(yàn)的____,而其他條件都相同。(2)此實(shí)驗(yàn)分三組選擇不同的地點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),該方法屬于

檢測(cè)。(3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)對(duì)表中3個(gè)小組同學(xué)的數(shù)據(jù)做怎樣的處理?

。(4)某小組同學(xué)將處理后的數(shù)據(jù)繪制成柱狀圖,請(qǐng)你將表格中“上班時(shí)段”的數(shù)據(jù)也進(jìn)行相應(yīng)處理,并用柱狀圖在圖中表示。課堂小練習(xí)【答案(1)變量(2)抽樣(3)取平均值(4)如圖所示(5)越高(6)上下班盡量乘坐公共交通工具【解析(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是探究空氣中PM2.5的濃度與車流量是否相關(guān),而在不同時(shí)段車流量不同,因此,本實(shí)驗(yàn)的變量是采樣時(shí)段,其他條件都相同。(2)同一地區(qū)選擇不同的地點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),而不是全部,可見(jiàn)使用的調(diào)查方法是抽樣檢測(cè)。(3)取數(shù)據(jù)的平均值可以減小實(shí)驗(yàn)誤差,另外,減小實(shí)驗(yàn)誤差的辦法還可以設(shè)置重復(fù)組等。(4)上班時(shí)段PM2.5的平均值為86微克應(yīng)方米。(5)清晨時(shí)段,車流量最小,PM2.5的平均值為20.33微克位方米;上班時(shí)段,車流量大,PM2.