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1.3 像科学家那样探究
2016年，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射，标志着我国走向全球量子通信研究的领先地位。“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？
视频：墨子号
一.生活中的探究
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。
发现：
提问：
假设：
预测：
手持小电扇不会转动了。
手持小电扇为什么不转动了？
可能是电池没电了。
如果这个假设是成立的，对其进行充电或换上新的电池，手持小电扇应该会转动。
实验：
验证：
对手持小电扇充电或换上新的电池。
手持小电扇正常转动起来了。
结论：
假设正确，手持小电扇没电了！
然后再进行预测和实验，直到找到原因。
在探究过程中，经历了以下步骤：
观察
提问
假设
实验检验
预测
观察
提问
假设
实验检验
预测
不支持假设，
修改或提出新假设
继续探索
若前面的假设不正确，手持小电扇还是不转动，怎么办？
我们应该重新提出假设，如导线断了、电动机坏了……
在探究问题时，我们一般会先假设几种可能得原因，再对每一种原因可能产生的结果进行探究，直到找到真正的原因，发现规律。
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，运用创造性思维来解决问题，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——屠呦呦团队发现青蒿素。
二、科学家的探究
屠呦呦团队发现青蒿素的历程：
1、提出问题
2、建立假设
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？
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，提出猜想：青蒿对疟疾的治疗有重要价值。
3、制订计划，进行实验
4、分析证据，得出结论
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！这两者的差别是温度。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。
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。
5、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”。
好奇心和兴趣是科学研究的驱动力。青蒿素的研发历程显示，对国家使命的高度责任感与担当也是一种驱动力。
视频：青蒿素的发现过程
1.根据青蒿素的发现历程，你认为科学探究经历了哪些环节？
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
条件下取得成功的范例。对此，你有什么感想？
即使科研条件很艰苦，我国的科学家们，没有条件，创造条件也会将研究进行下去，这就是一种责任心，一份担当，这更是科学探究的所需要的精神和毅力。
发现和提出问题
建立猜想或假设
制定计划、设计实验
获取事实与证据
分析证据得出结论
表达与交流
开展科学研究的步骤：
1.发现和提出问题；
2.建立猜想或假设；
①针对所要探究的问题建立假设；
②结合已有经验、科学知识建立假设；
③根据已掌握的有关问题的信息建立假设。
3.制订探究的计划；
4.进行实验与搜集证据：
观察、实验等途径获取事实或证据。
5.得出结论；
6.表达与交流：
以书面报告、论文等形式表达，讨论和交流探究的过程与结果。
像科学家那样探究
探究:人的身高与脚印长度的关系
警察常根据脚印的长度来推断罪犯身高。考古学家也会根据古代人脚印的长度来确定古代人的身高。
1.提出问题：
人的身高与脚印的长度有什么关系？
2.建立假设：
人脚印的长度与身高可能存在着
一定的比例关系;
3.制订计划:
建立假设后，需要设计方案来检验这个假设。人的身高与脚印的长度是否存在某种关系，关系如何？为了探究这个问题，你准备搜集哪些证据？通过什么方法来搜集？
①选择同学、家人等高矮不同的人群进行实验，用刻度尺分别测
出人的身高对应的脚印长度。
②根据测出的身高和脚印长度，算出身高与脚印的比例关系。
检验假设时，需要足够的证据。搜集证据需要记录,表格和图像是很好的记录方式。以同班同学为研究对象，将测得的数据填在表1.3-1中。
4.搜集事实证据
21.5
147
22
150
22.5
155
23.5
160
23.8
162
24
165
24.9
170
26
178
脚印长度（厘米）
身高（厘米）
140
150
160
170
180
190
200
210
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
图像记录
人的身高跟脚印长成正比。身高大约是脚印长的 7倍。
5.分析证据，得出结论：
根据搜集的证据，你得出了什么结论？你的假设是否正确？
把你探究的结果与其他同学交流，你有什么收获和感想？
得出结论：
身高与脚印的长度确实存在着一定的倍数关系，身高约是脚印长的7倍。
6.交流与评价：
数据处理：
求出脚印长度与身高的比值，约为1:7。
科学探究并不神秘，它存在我们的日常生活之中，只要我们学会观察，善于质疑，勤思考多动手，就一定会有更多的收获。
用科学结论可以解决实际问题，如由人的脚印长可推测身高。
例如，同学发烧了，是什么原因呢？是受凉了，还是身体某处有炎症？……医生会测体温，用听诊器听诊，化验血、尿或大便等。医生综合这些信息后就可判断该同学发烧的原因。
当然，我们能得到和使用的信息越多，对信息的综合分析越细致，得出的结论就越可靠。
获取事实与证据
提出问题
建立假设
分析证据
得出结论
1．如果你翻动花园或庭院中的花盆或石块，常常会看到一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬行，这就是鼠妇，又叫潮虫。当你搬开花盆或石块时，鼠妇很快就爬走了，这是否是因为环境变明亮造成的呢？某同学对此进行了探究，请你帮他把探究活动的过程填写完整。
(1)提出问题：鼠妇会选择阴暗的环境吗？
(2)建立假设：________________________________。
(3)制订计划，进行实验：在铁盘内铺上一层湿土，以横轴中线为界，一
鼠妇可能会选择阴暗的环境
侧盖上纸板，一侧盖上玻璃板，在两侧中央各放入5只鼠妇，观察鼠妇的行为，该实验的变量是________。
光照
如果在两侧中央各放1只鼠妇，是否可以得出准确的实验结论？并说明原因：_______________________________________________________。
(4)分析结果，得出结论：该同学对上述实验重复了五次，结果如表。
环境 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
明亮 0只 1只 2只 0只 2只
阴暗 10只 9只 8只 10只 8只
不可以，1只鼠妇数量太少，误差太大，实验结果偶然性太大
为了使实验结论更准确，应对上述数据做怎样的处理？__________。
从中得出的实验结论是
______________________________________________________。
求平均值
光对鼠妇的生活有影响，鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中
2.当你感冒到医院看病时，通常医生会问你是否头痛、咳嗽、鼻塞，
然后给你测体温。医生采取这些行动的直接目的是为了（　　）
A．提出问题 B．建立假设 C．获取事实与证据 D．交流
C
3.某同学喜欢观察鸟的行为。她曾看到某种鸟在吃蓟的种子，就想证实蓟的种子是不是这种鸟最爱吃的食物，于是用三种食物(蓟的种子、稻谷、太阳花的种子)若干进行实验探究。下列有关叙述错误的是( )
A. 实验时应把蓟的种子放在离鸟最近的地方
B. 此实验的假设是“这种鸟可能最爱吃蓟的种子”
C. 实验前三种食物的取用数量应一样多
D. 若发现三种食物都被鸟吃完了，则该结果不支持本实验的假设
A
再见

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