资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
课题：第3节像科学家那样探究 课型：教学设计
学习核心概念 内容：科学探究的基本过程。 要求：认识科学探究的过程与基本方法。
学习目标 评价设计
1.科学观念：通过探究活动，初步认识科学探究的一般过程和方法，建立科学探究是科学学习的基本方式的观念。 2.科学思维：在探究活动中，运用分析、比较、归纳等方法，逐步概括出科学探究的基本要素与一般方法。 3.探究实践：在实施简单的科学探究活动中，体验科学家的探究过程。 4.态度责任：养成发现问题、勤于思考、乐于实践的习惯，感悟科学家精神，对科学探究产生兴趣和热情。 在小学阶段的学习中已经历了很多的探究，所以七年级学生对科学探究并不陌生。但由于小学生的形象思维大于抽象思维，小学学习中对科学探究的理解更多停留于感性活动的层面。七年级的学生较之前逻辑思维能力已经有了提升，初中阶段的很多重要的科学规律都是通过科学探究的方式获得的，因此，在七年级的起始阶段安排学生进行一次聚焦科 学探究过程与探究方法的学习，可以为后续科学课程的学习做好充分的准备。考虑到本单元是七年级学生的科学人门课，科学探究的各项技能在整个初中阶段的学习中是螺旋递进的，对提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等各个环节的要求不宜过高，应将重点放在经历并感知科学探究的基本过程与方法上。
教学重难点 重点：科学探究过程和基本方法。难点：科学家开展科学探究的方法。
学习过程设计
一、聚焦：创设情境、引入新课 创设情境：这是一个老师暑假出去旅游时用的小电扇，这两天的天气蛮热，老师想拿出来用一下。演示接通开关，发现电风扇不转了。
设计意图：用一个“电风扇不转了”的真实问题情境，激活学生的原有认知，让学生产生“探个究竞”的兴趣，使学生迅速聚焦思维、投入学习活动。
二、探究实践：活动体验、自主建构 讲述：生活中我们经常会遇到类似的问题，如遥控器不能控制电视机了、台灯不亮了等，这时我们会对问题产生原因进行研究，这就是我们“生活中的探究”。
(一)生活中的探究
任务一：探究小电扇不转的原因 1.观察：谁来帮老师检查一下，电风扇不转的原因是什么？请一名学生上来观察并检查。
2.检查：反复按动开关，电扇不转；打开电池盒取出并查看电池，装回去后再按动开关，电扇不转；拨动风扇叶，电扇叶能转动；换两节新的电池 3.思考：你为什么要做这些检查？引导学生说出这样检查是基于怎样的考虑，即对小电扇不转的原因所做出的猜想。在师生对话中，梳理出该同学在观察、检查时基于的猜想及验证办法。①可能是小风扇的开关接触不好一一反复按动开关；②可能是电池装错或电池接触不好一一打开电池盒取出电池查看；③可能风扇叶卡住了一一拔动风扇叶；④电池没电了一换电池。
4.预测：如果的确是电池没电了，给小电扇更换两节电池后接通开关，电扇会怎样？ 5.验证：给小电扇更换两节电池，接通开关，电扇转动起来了。 6.结论：小电扇不转的原因是电池没电了。 7.提问：如果小电扇更换电池后电扇仍不能转动，那该怎么办？学生：那就要提出另外的猜想，可能是电线断了、电动机坏了…需要不断探究，直至找到原因并修复。 8.归纳：提炼一下对“小电扇不转原因”的思考与探究实践过程，边梳理边画出下面的探究思维流程图：
9.小结：在探究问题时，我们一般会假设几种可能原因，并对每一种原因产生的结果进行探究，直到找到真正的原因，采取相应的措施。
设计意图：在动手参与探究小电扇不转的原因的活动中，让学生感受到探究活动无处不在，探究是解决生产、生活中遇到的问题的一种重要方法。把探究的思考与实践过程提炼为思维流程图，有助于学生将生活中已有的“探究经验”显性化，并迁移到后续的科学探究学习中去。
（二）科学家的探究
任务二：科学家是怎么开展科学探究的？ 1.讲述：科学探究是获得科学知识的一种基本方式。它是一个不断发现问题，通过多种途径寻求证据，运用创造性思维解决问题，通过评价与交流达成共识的过程。下面以我国科学家屠呦呦的一次成功探究活动一一发现青蒿素为例，来了解一下科学家是怎么开展科学探究的。 2.活动：以小组为单位阅读课本材料“青蒿素的发现”，结合“探究思维流程图”归纳科学家探究的过程。 3.汇报交流：小组派代表阐述科学家探究发现青蒿素的基本过程、方法、特点和给我们的启示。探究发现的基本过程是：观察现象、提出科学问题一→建立假设一→制订计划、设计实验一→分析证据、得出结论一解释、表达与交流。 4.投影：科学探究的基本环节。
提出问题 基于好奇心、求知欲或生产实践的需要提出问题
作出猜想或假设 结合已有经验、科学知识，或根据相关信息作出猜想或假设
制订计划，进行实验 依据假设制订计划或设计实验，并实施实验操作
分析证据，得出结论 通过观察、实验等途径获得证据，分析得到结论
表达与交流 以报告、论文等形式表达，并与他人交流探究结果
5.思考与讨论：青蒿素的发现，是我国科研人员在没有先进实验设备的艰苦条件下取得成功的范例。对此，你有什么感想？ 6.讨论后汇报：（1）科学家研究的是困扰全人类的疑难问题，他们缺少过往经验的支持，需要创新思维、创造性地实践。科学家屠呦呦就是通过阅读古籍寻找方药，找到了灵感，从而提出了大胆的猜想。（2）科学家的实验更严谨复杂，证据的获得更加来之不易，要有丰富的知识与各种技能。屠呦呦从古人不采用高温煎熬法处理青蒿中受启发，意识到提取青蒿中的相关物质应采取低温提取法。在当时的艰苦条件下，经历了190多次繁复允长的实验才提取了相关物质。事实告诉我们，科学研究要有坚强的意志和信念。（3）科学家的研究成果要经得起严格的检验，来不得半点马虎，从提取、分离到实验室观察青蒿素对症原虫的抑制率达到100%，再到抗症疾的临床试验验证了青蒿素的有效性，体现科学家研究的严谨求真。（4）科学家的研究非常注重研究成果的表达与交流，以促进研究的进一步深人和造福人类，体现了科学家精神中的责任担当。
设计意图：以屠呦呦发现青蒿素为学习材料，让学生体会“科学家是怎么进行科学探究的”，拉近了学生与科学家的距离，容易产生情感的共鸣，在明确科学家探究的基本环节和一般过程的同时，感悟科学家精神，有利于引导学生立志投身科学，激发热爱科学和学科学的热情。
三、拓展：开展实践、深化理解
任务三：像科学家那样探究 1.情境：观看视频，警察是如何推算出犯罪嫌疑人的身高的？提出探究问题。 2.小组讨论：提出问题，并根据问题支架设计相应的方案，在全班做交流。（1）我们要研究的问题是什么？你建立的假设是什么？（2）我们需要收集哪些相关信息？需要哪些测量工具？（3）设计一个怎样的记录表来记录数据？得到的数据如何处理？（4）如何验证你的假设？你能得出什么结论？(5).... 3.实践活动：以小组为单位完成探究活动“人的身高与脚印长度的关系”。
4.展示同学课前已收集到的数据，分析、表达相关结论。 5.交流评价：提出质疑，改进方案，收集更多的证据使结论更可靠。（1)质疑与改进建议：对样本的性别、年龄，样本的数量的合理性提出质疑。引导学生对方案进行评价，发现目前的探究方案还存在不足，只测量了班级同学的脚印长和身高，应选择不同年龄段的更多人进行测量，收集更多证据，使结论更具普遍性。（2）辩析后达成共识：是测量脚印长度还是测脚的长度？由于要探究的是身高与脚印长的关系，脚长和脚印长两者虽然不同，但存在一定的一致性，交流后达成的共识是：实验时直接测脚印的长度。再对测量脚印长和身高时的注意事项、减小测量误差进行规范讨论。（3）数据处理：怎么从身高与脚印长的数据中找到规律？交流后明确，可用比例法，即身高来分析，得出身高约为脚印长的7倍。另外，在数据处理时，还要剔除一些特殊脚印长数据，以便找出普遍的规律。 6.迁移应用：如果某人发烧了到医院就诊，为了找到发烧的原因，医生会给他测量体温，观察和询问身体的其他症状，用听诊器听诊，还会化验血、尿、大便等，医生这么做的目的是什么？收集更多和患者病症有关的信息，进行全面细致的分析后，就可推断得到患者发烧的确切原因。获得的证据越充分，得到的结论就越可靠。
设计意图：在经历了生活中的探究和了解了科学家的探究之后，安排学生开展一次像科学家一样的探究，能够促进学生巩固基本的探究技能，并且深化对探究各个环节具体要求的理解，在应用中提升认知水平。
【作业内容】 【概念聚焦】 1.目前，全球的气候均在变暖，近150年来，全球平均气温升高了1℃，这个数字在气象学上是个不可忽视的大数字。对这种现象，有些科学家认为：可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点是属于科学探究中的( ) A.提出问题 B.建立假设 C.收集证据，检验假设 D.做出解释 2.小明正在台灯下做作业，突然灯熄灭了。台灯为什么熄灭了呢？他做了下列猜想，其中不 合理的是（ ） A.可能是居民小区停电了 B.可能是自己家里保险丝烧断了 C.可能是灯泡的灯丝烧断了 D.可能是妈妈把房间里某个开关断开了 3.下列列举了法拉第《蜡烛的故事》中涉及的部分问题及对问题的回答，其中对“问题的回 答”属于“设计实验方案”的是（ ） 选项问题对问题的回答A吹灭蜡烛时产生的白烟是什么？主要成分是烛油蒸气B火焰为什么向上？热气流上升，形成对流C火焰明亮的原因是什么？与火焰中的碳颗粒有关D火焰不同部位温度高低如何比较？用一张纸在火焰中心一掠，观察纸张的变色情况
4.当你感冒到医院看病时，医生通常问你是否头痛、鼻塞，然后给你测体温，医生采取这些 行动从科学探究的角度看，他直接目的是为了（　　） A.交流 B.获取事实和证据 C.制定计划 D.检验与评价 5.为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明将甲鸡蛋分别从斜面上的A、B、C三 处由静止释放，撞击静止在水平面上的乙鸡蛋，实验结果是：第一次两只鸡蛋都破；第二次甲鸡蛋完好乙鸡蛋破；第三次两只鸡蛋都不破。接下来的步骤是( ) A.得出“与鸡蛋动静无关”的的结论 B.得出“静止的鸡蛋更易破” C.在B处释放鸡蛋，重复做几次实验 D.得出“运动的鸡蛋更易破”的结论 【素养提升】 6.小梅家有一批盆栽的郁金香，过去一直开红色花，现在却开出了紫花，有人认为这是土壤中缺水引起的，但小梅经过一段时间补充水分后，还是开紫花。这说明实验结果与原来的假说是不符合的，最好的处理方法是( ) A.实验不成功，停止探究 B.修改实验过程，使之与假说相符 C.修改结果，使之与假说相符 D.修改假说，重新实验 7.为了研究铝对鱼类的毒性及解毒方法,有人设计了以下5组实验:第①组将鱼放在正常的池水中,其余四组分别将鱼放在含铝的池水中,其中在②③④组中分别加入从不同树叶中提取出的汁液。定时观察,结果如图所示,依据图示得出的结论正确的是( ) A.三种叶的汁液均能不同程度地降低铝对鱼类的毒害 B.三种叶的汁液对鱼都有毒性,且不同的汁液的毒性不同 C.叶的汁液加速了鱼的死亡 D.松的汁液解毒效果最好 【素养应用】 8.一天饭后孙青同学帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒。他忙拿于抹布去擦，却很难将水擦干。妈妈见状拿了另一块干抹布擦，很快就将桌上的水擦干了。他感到有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事。妈妈只是告诉他：“我拿的抹布是棉布做的，你里的抹布是涤纶做的。”他不禁想到了一个问题并进行了如下的探究。 （1）提出的问题：___________________________________ （2）猜想与假设： 。 （3）所需的器材：三个形状和大小相同的烧杯，重量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块， 布料种类 涤纶 麻 棉杯中所剩水量 最多 较少 最少布块所含水量 最少 较多 最多
足够的水。 （4）主要步骤：向三个烧杯中倒入_______ 的水，分别将三块布放入各个烧杯中 让水浸透，然后将三块布分别取出。 从方便和准确的角度看，应观察和比较_______，将现象记入表: （5）结论：_______________________________________________。 （6）炎热的夏天，从吸水多少这个角度说，应尽量采用_______类的布料来制作夏装。 【参考答案】 1.B 2.D 3.D 4.B 5.C 6.D 7.D 8.(1)布的吸水能力跟什么因素有关。 (2)猜想与假设：布的吸水能力可能跟布料的种类有关。 (4)相同质量(体积)的水;烧杯中所剩下的水;(5)结论：布的吸水能力跟布料的种类有关,棉布的吸水能力强。(6)棉布。
作业类别 □选用 □改编 □自编□书面练习类 □口头训练类 □活动实践类
【板书设计】 ①科学探究的七个要素：问题、假设、计划、实施、证据、解释、交流。 ②核心方法：控制变量法（保持其他条件不变，只改变一个条件）。 ③关键语句：科学结论必须基于证据，假设具有可检验性，探究过程需要严谨与协作。 ④探究流程图：问题提出 → 假设形成 → 方案设计 → 实验实施 → 数据分析 → 结论得出 → 交流评价。
【教学反思】 本节课的教学效果总体良好，但在实际操作过程中仍存在一些不足。首先，在复习“计划”与“实施”环节，部分基础薄弱的学生对于控制变量法的理解仍停留在表面，在分组讨论时容易混淆变量，导致实验方案设计不够严谨。其次，在时间分配上，课堂练习环节的拓展创新题时间略显仓促，部分学生未能充分展示自己的思路。针对这些问题，后续教学中应增加针对性练习，通过更多的实例训练，强化学生对控制变量法的掌握。同时，在课堂设计上，可以增加更多互动性更强的小组合作任务，让每个学生都有机会参与讨论，避免部分学生“搭便车”的现象。此外，对于不同层次的学生，应设计差异化的作业，满足不同学生的需求。在情感态度方面，虽然引入了科学家精神的案例，但挖掘深度还不够，未来可以更多地结合中国科学家的真实故事，增强学生的民族自豪感与科学使命感。通过不断反思与改进，力求让每一节课都能更加高效、生动，真正提升学生的科学素养。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑