资源简介

(共25张PPT)
最新版七年级上册
第一章 探索自然科学
1.3.1《像科学家那样探究——生活中的探究+科学家的探究》
2016年，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。“墨子号”为科学家的研究创造了新的条件。科学家是怎样进行研究的？
（一）导入新课
墨子号卫星承载大量空间科学研究，大家有没有思考，科学家是如何一步步完成复杂科学研究的？生活里小电器坏了，我们下意识寻找故障的过程，其实和科学家研究的思路一模一样。
在日常生活中，我们经常利用科学探究解决实际问题。例如，对手持
小电扇不会转动的原因进行探究。
观察：手持小电扇不转动了。
提问：手持小电扇为什么不转动了？
假设：可能是电池没电了。
预测：如果这个假设是成立的，对其进行充电或更换电池，手持小电
扇应该会转动。
实验：对手持小电扇充电或更换电池。
验证：手持小电扇正常转动了。
（二）新课讲授
板块 1：生活中的探究
知识点：科学探究基础流程：观察→提问→假设→预测→实验检验→继续探索 / 得出结论。
知识点
科学探究是获得科学知识的一种基本方式。它是一个不断地发现问题，通过多种途径寻求证据，运用创造性思维解决问题，并通过评价与交流达成共识的过程。
科学家为了探究科学真谛做出了艰辛的努力。下面是我国科学家一次成功的探究活动——发现青蒿素。
板块 2：科学家的探究
提出问题
20 世纪，疟疾肆虐，夺去了无数人的生命。疟疾的治疗一直困扰着人类。为治疗疟疾，科学家们不约而同地提出一个共同问题：如何找到治疗疟疾的有效药物？
作出猜想或假设
1969 年，屠呦呦担任我国抗疟疾药物研究项目的组长。她翻阅古籍，寻找方药，经过两年的研究、筛选，受我国古代药典《肘后备急方 治寒热诸疟方》的启发，作出猜想：青蒿对疟疾的治疗有重要价值。
制订计划，搜集证据
屠呦呦从《肘后备急方 治寒热诸疟方》的记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”中得到启发：为什么这与中药常用的高温煎熬法不同？原来古人用的是青蒿鲜汁！两者的差别是温度。她决定用沸点只有 34.6℃的乙醚来提取青蒿中的有关物质。实验过程繁复而冗长。在经过 190 次失败后，屠呦呦团队终于提取出青蒿中的有关物质。
分析证据，得出结论
1971年10月，屠呦呦在实验室观察这种青蒿提取物对疟原虫的抑制作用时，发现其对疟疾抑制率达到100%。1972年，屠呦呦团队成功分离并结晶出青蒿素，在接下来的临床试验中得出，青蒿素对疟疾有极高的抑制率，从而找到了战胜疟疾的有效方法。
表达与交流
科研人员开启了测定青蒿素分子结构的工作，确定了青蒿素的分子结构。1986年，青蒿素获得新药证书。2001年，世界卫生组织向恶性疟疾流行的国家推荐以青蒿素为基础的联合治疗方案。青蒿素问世以来，使数百万人逃离了疟疾的魔掌。
2015年10月，我国科学家屠呦呦因开创性地从中草药中分离出青蒿素并应用于疟疾的治疗而获得诺贝尔生理学或医学奖。
诺贝尔奖评选委员会的颁奖词中写道：“屠呦呦发现了青蒿素，这种药物有效降低了疟疾患者的死亡率”“对全球的影响及对人类福祉的改善是无法估量的”。
1. 根据青蒿素的发现历程，谈谈你对科学探究的各个要素有什么认识。
科学探究是环环相扣、循环递进的完整体系：问题引领方向，假设搭建思路，实验搜集事实，证据推导结论，交流扩散价值。屠呦呦团队的研究也体现出科学探究必备的品质：尊重传统、严谨务实、坚持不懈、心怀人类健康，每个环节缺一不可，缺少任何一步都无法完成青蒿素的发现与应用。
2. 发现青蒿素，是我国科研人员在没有先进实验设备的艰苦科研条件下取得成功的一个范例。对此，你有什么感想？
青蒿素的成功充分证明：硬件条件从来不是决定科研成败的唯一标准。坚定的理想、坚韧的意志、创新的思维与甘于奉献的初心，才是突破困境、取得伟大科学成就的核心力量。老一辈科研工作者的精神，永远是我们学习的榜样。
科学家完整探究包含提出问题、猜想假设、制定计划、搜集证据、分析结论、表达交流；科学研究需要反复试错、依托事实证据。
知识点
课堂练习
1. 科学探究的第一步是（ ）
A. 作出假设 B. 提出问题 C. 做实验 D. 得出结论
2. 屠呦呦依据古籍提出青蒿能治疟疾，这一步属于探究中的（ ）
A. 收集证据 B. 作出猜想假设 C. 表达交流 D. 分析结论
3. 小电扇换电池后依旧不转，正确做法是（ ）
A. 直接放弃探究 B. 修改假设，猜想导线断裂再次实验
C. 直接得出电扇无法修复结论 D. 篡改实验现象
B
B
B
1. 科学假设可以毫无依据随意猜测。（ ）
2. 实验结果不支持假设时，我们可以更换新假设重新探究。（ ）
3. 青蒿素研究中 190 次失败实验没有任何价值。（ ）
判断题
×
√
×
1.家里台灯无法点亮，请你完整写出一套科学探究流程。
观察：台灯不亮；提问：台灯为什么不亮；假设：电池没电；预测：更换电池能亮；实验：更换电池；验证：台灯恢复亮；不亮则更换导线、开关等新假设。
三、情境题
2.简述屠呦呦提取青蒿素的过程分别对应科学探究哪几个步骤。
疟疾难题→提出问题；古籍启发猜想青蒿有效→作出假设；低温萃取、190次实验→搜集证据；青蒿素抑制疟原虫→得出结论；测定分子结构、世卫推广→表达交流。
3.小明猜想“绿豆发芽需要充足水分”，请你写出对应的预测、实验设计思路。
预测：有水的绿豆正常发芽，无水绿豆不发芽；实验：两组绿豆，一组定时浇水，一组不浇水，其他条件相同，持续观察发芽情况。
今天我们学习了完整科学探究流程：提出问题、作出假设、制定计划取证、分析结论、表达交流。不管是修小电扇，还是屠呦呦研发青蒿素，都遵循这套方法。探究是循环过程，假设不成立就要重新猜想。做科学要有好奇心，更要有不怕失败、严谨坚持的精神。
课堂小结
1.3.1 像科学家那样探究
一、生活探究（小电扇）
观察→提问→假设→预测→实验检验→持续探索
循环：假设不成立→修改假设重新实验
二、科学家探究（青蒿素）
1.提出问题2.作出猜想假设3.制订计划、收集证据
4.分析证据、得出结论5.表达与交流
三、科学精神：严谨、坚持、创新、责任担当
板书设计1.3.1《像科学家那样探究——生活中的探究+科学家的探究》教学设计
一、教材分析
本节课是七年级科学入门探究专题，承接前两节科学观察、实验基础内容，以生活小电扇故障、屠呦呦提取青蒿素两大案例，完整呈现科学探究完整六要素，搭建起整套科学研究逻辑框架。教材兼顾生活化简易探究与真实科学家科研历程，将抽象探究步骤具象化，同时渗透科学家爱国、坚持、严谨的科学精神，是培养学生探究思维与科学态度的核心课时，为后续所有分组实验、探究类学习奠定方法基础。
二、学情分析
七年级学生刚接触科学学科，好奇心强，能自主发现生活里的小问题，但无规范探究思路，思考问题碎片化、凭直觉猜测，不会设计实验验证猜想；学生对屠呦呦、诺贝尔奖等素材有基础认知，容易被真实科研故事吸引，但难以理解“多次失败、修正假设、反复验证”的科研严谨性。本课通过生活化案例降低理解门槛，再用青蒿素科研案例拔高认知，循序渐进建立标准化探究流程。
三、教学目标
（一）科学观念
1.说出科学探究六大基本步骤：提出问题、作出猜想与假设、制订计划收集证据、分析证据得出结论、表达与交流；
2.知道科学探究是获取科学知识的核心方式，生活、科研都能用这套方法解决问题。
（二）科学思维
能针对生活现象合理提出问题、做出可验证的假设；能根据假设预判实验结果，根据实验现象修正原有猜想，形成逻辑推理思维。
（三）实践探究
能模仿课本“小电扇不转”案例，独立完成一次简易生活探究；能结合青蒿素历程，梳理完整科研探究流程，区分生活探究与科学家专业探究的异同。
（四）态度责任
1.体会好奇心、责任心是科学研究的动力，学习屠呦呦团队不畏失败、严谨求实、刻苦钻研的科研精神；
2.明白科学研究造福人类，树立运用科学方法解决生活实际问题的意识，增强民族自豪感。
四、教学重点
1.掌握科学探究完整六大步骤，理解每一步的作用；
2.结合青蒿素案例对应匹配每一步探究环节。
五、教学难点
1.区分“无依据猜测”和“有依据的科学假设”；
2.理解探究是循环过程，实验不支持假设时要修改假设、重新实验，而非直接放弃。
六、教具准备
多媒体课件、墨子号卫星短视频、屠呦呦提取青蒿素纪录片片段、手持小电扇实物、故障小电扇、课堂练习单
七、教学过程
（一）导入新课（配套视频：墨子号量子卫星发射短视频，时长1分钟）
教师活动：播放墨子号卫星发射短视频，展示课本卫星配图，提问：墨子号卫星承载大量空间科学研究，大家有没有思考，科学家是如何一步步完成复杂科学研究的？生活里小电器坏了，我们下意识寻找故障的过程，其实和科学家研究的思路一模一样。引出本节课课题《像科学家那样探究》。
学生活动：观看视频，思考教师提问，联系自己修玩具、小电器的生活经历，自由发言分享自己找故障的做法。
设计意图：以前沿航天科技视频吸引学生注意力，建立“生活小事、高端科研共用一套探究方法”的认知，自然导入新课。
知识点：科学探究是解决生活、科研问题通用的核心方法。
（二）讲授新课
模块1：生活中的探究——手持小电扇故障探究
教师活动：出示故障手持小电扇实物，完整演示课本案例流程，分步拆解每一步：
1.观察：实物展示不转动的小电扇，讲解观察是探究起点，要捕捉客观现象；
2.提问：引导学生区分“随意提问”和“可探究科学问题”，规范提问句式；
3.假设：讲解假设必须有依据、可验证，举例区分“凭空猜想”和合理假设；
4.预测：结合假设预判更换电池后的现象，说明预测是连接假设与实验的桥梁；
5.实验检验：现场更换电池演示实验，观察电扇转动；
6.延伸探究：若更换电池依旧不转，引导学生提出导线断裂、电机损坏等新假设，结合课本流程图讲解循环探究逻辑：实验不支持假设，需要修改假设重新实验。
板书同步梳理生活探究六步，展示课本循环流程图。
学生活动：跟随教师实物演示，逐条记录探究步骤；小组内互相模拟，以“台灯不亮”为例，完整口述一套探究流程；看懂循环图，说出实验失败后的处理方式。
设计意图：用身边实物降低抽象概念难度，让学生直观感知简易探究全过程，理解探究不是单向流程，而是循环修正的过程。
知识点：生活中科学探究基础步骤：观察→提出问题→假设→预测→实验检验→持续探索；假设不成立时需更换假设重新实验。
模块2：科学家的探究——青蒿素发现历程（配套视频：屠呦呦科研纪录片片段3分钟）
教师活动：播放屠呦呦科研纪录片，结合课本图文，将青蒿素完整历程对应拆解六大探究步骤，逐一对应讲解：
1.提出问题：20世纪疟疾肆虐，科学家提出核心问题“如何找到治疗疟疾的有效药物”；讲解科研问题来源于社会现实难题；
2.作出猜想或假设：介绍屠呦呦查阅古籍，依据《肘后备急方》提出猜想“青蒿对疟疾治疗有重要价值”，重点强调科学假设不能凭空想象，要依托已有资料、经验；
3.制订计划，搜集证据：讲解团队190次失败实验，创新改用低温乙醚萃取，打破传统高温煎煮方法，说明计划要严谨，实验过程会经历多次失败；
4.分析证据，得出结论：讲解提取物抑制疟原虫100%、分离青蒿素、临床试验验证药效，说明要客观分析实验数据，得出可靠结论；
5.表达与交流：讲解测定分子结构、发表论文、世卫推广联合疗法，说明科研成果需要交流推广，造福全人类。
拓展讲解：屠呦呦获得诺贝尔奖，总结好奇心、家国担当是科研驱动力。
学生活动：观看纪录片，小组合作完成连线任务，把青蒿素事件匹配到对应探究步骤；分享看完科研故事的感受，交流从屠呦呦团队身上学到的品质。
设计意图：以真实国家级科研案例拔高课堂深度，让学生理解专业科研探究和生活探究步骤一致，同时渗透科学态度与家国情怀。
知识点：科学家完整科学探究六大要素；科学研究需要严谨、坚持、创新，科研成果能够服务人类。
模块3：科学探究通用规律总结
教师活动：结合课本文字内容，梳理总结：所有科学研究通用探究流程，但探究不会固定使用完全相同方法，是持续创新、循环完善的过程，对比生活小电扇、青蒿素两个案例，对比简易探究与专业科研的相同点、不同点。
学生活动：自主梳理两种探究案例的共同点，全班齐读课本探究流程总结文字。
设计意图：整合本节课两大案例，形成完整知识体系，巩固核心知识点。
知识点：科学探究没有固定不变的模式，但遵循统一核心步骤，是持续创新的循环过程。
（三）课堂练习
一、选择题（3道）
1.科学探究的第一步是（）
A.作出假设B.提出问题C.做实验D.得出结论
2.屠呦呦依据古籍提出青蒿能治疟疾，这一步属于探究中的（）
A.收集证据B.作出猜想假设C.表达交流D.分析结论
3.小电扇换电池后依旧不转，正确做法是（）
A.直接放弃探究B.修改假设，猜想导线断裂再次实验
C.直接得出电扇无法修复结论D.篡改实验现象
二、判断题（3道）
1.科学假设可以毫无依据随意猜测。（）
2.实验结果不支持假设时，我们可以更换新假设重新探究。（）
3.青蒿素研究中190次失败实验没有任何价值。（）
三、情境应用题（3道）
1.家里台灯无法点亮，请你完整写出一套科学探究流程。
2.简述屠呦呦提取青蒿素的过程分别对应科学探究哪几个步骤。
3.小明猜想“绿豆发芽需要充足水分”，请你写出对应的预测、实验设计思路。
（参考答案附文末）
（四）课堂小结
今天我们学习了完整科学探究流程：提出问题、作出假设、制定计划取证、分析结论、表达交流。不管是修小电扇，还是屠呦呦研发青蒿素，都遵循这套方法。探究是循环过程，假设不成立就要重新猜想。做科学要有好奇心，更要有不怕失败、严谨坚持的精神。
八、板书设计
第3节像科学家那样探究
一、生活探究（小电扇）
观察→提问→假设→预测→实验检验→持续探索
循环：假设不成立→修改假设重新实验
二、科学家探究（青蒿素）
1.提出问题2.作出猜想假设3.制订计划、收集证据
4.分析证据、得出结论5.表达与交流
三、科学精神：严谨、坚持、创新、责任担当
九、教学反思
（一）成功之处
1.素材分层设计，先用生活小电扇实物降低难度，再用屠呦呦纪录片升华认知，符合七年级学生认知规律，课堂参与度高；
2.实物演示+短视频双重直观素材，把抽象探究步骤具象化，学生能快速区分每一步核心任务；
3.融入青蒿素爱国科研故事，自然落实态度责任目标，学生能主动分享感悟，德育渗透不生硬。
（二）不足之处
1.小组讨论时间把控不足，部分小组在梳理青蒿素探究步骤时进度缓慢，导致课堂练习时间压缩；
2.对“假设和猜测的区别”讲解举例较少，少数学生依旧会提出无依据猜想；
3.缺少学生自主动手小型探究活动，仅依靠实物演示，学生实践体验不足。
（三）教学改进建议
1.课前准备分层任务单，提前印制青蒿素步骤匹配填空，缩短小组梳理时间，预留充足课堂练习时间；
2.增加正反案例对比，多举“无依据猜想”“科学假设”实例，强化学生区分能力；
3.增设微型探究小任务，准备手电筒、电池、导线，让学生课堂5分钟动手完成简易故障探究，强化实践体验；
4.课后布置家庭探究作业，让学生回家自主探究一件生活故障物品，完整记录探究流程。
课堂练习参考答案
选择题
1.B2.B3.B
判断题
1.×2.√3.×
情境题简答要点
1.观察：台灯不亮；提问：台灯为什么不亮；假设：电池没电；预测：更换电池能亮；实验：更换电池；验证：台灯恢复亮；不亮则更换导线、开关等新假设。
2.疟疾难题→提出问题；古籍启发猜想青蒿有效→作出假设；低温萃取、190次实验→搜集证据；青蒿素抑制疟原虫→得出结论；测定分子结构、世卫推广→表达交流。
3.预测：有水的绿豆正常发芽，无水绿豆不发芽；实验：两组绿豆，一组定时浇水，一组不浇水，其他条件相同，持续观察发芽情况。

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