資源簡介

(共20張PPT)
（浙教版）七年級
上
第3節 像科學家那樣探究
探索自然的科學
第1章
“—”
科學寄語：
科學探究
是獲得科學知識的一種基本方式
新課導入
2016年，全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”順利發射，標志著我國走向全球量子通信研究的領先地位。“墨子號”為科學家的研究創造了新的條件。
科學家是怎樣進行研究的？
探究新知
一.生活中的探究
如圖為手持小電扇。在使用過程中，突然不能工作了。
提問:
如果這個假設是成立的，對其進行充電或換
上新的電池，手持小電扇應該會轉動。
假設:
可能是電池沒電了。
預測:
手持小電扇為什么不轉動了？
實驗:
對手持小電扇充電或換上新的電池。
驗證:
手持小電扇正常轉動起來了。
假如手持小電扇還是不轉動，我們可以提出另外的假設，如導線斷了、電動機壞了... ...這樣不斷探究，直至找到原因，然后采取相應的措施。
我們生活中是如何探究的呢？
觀察
提問
假設
預測
實踐檢驗
繼續探索
不支持假設，
修改或提出新假設
二.科學家的探究
閱讀教材P26-27，我國科學家一次成功的探究活動——發現青蒿素。
如何治療瘧疾呢 ？
1.提出科學問題:
2.建立猜想與假設:
青蒿可能會治療瘧疾
3.制訂計劃，進行實驗:
決定用沸點只有34.6℃的乙醚來提取青蒿中的有關物質。
實驗過程繁復而冗長。經過190次失敗后，屠呦呦的科研團隊終于提取出青蒿中的有關物質。
4.分析證據，得出結論:
1971年10月，屠呦呦在實驗室觀察到這種 青蒿素提取物 對瘧原蟲的抑制率達到100%。這種物質就是青蒿素。實驗說明了 青蒿素能治療瘧疾 。
目前，已測定了青蒿素的分子結構。2001年，世界衛生組織向惡性瘧疾流行的國家推薦以 青蒿素 為基礎的聯合治療方案。
5.解釋、表達與交流:
提出問題 、 建立猜想與假設 、制訂計劃、 進行實驗 ，搜集證據、 分析證據，得出結論 、解釋、 表達與交流 。
科學探究的基本要素：
科學研究是一個不斷創新的過程，科學家并不是總在每一項研究中使用相同的方法，經歷相同的過程。“發現青蒿素”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。
科學探究的基本方法
控制變量法
轉換法
科學推理法
模型法
對照實驗法
……
科學探究的基本方法：
人的身高與腳印長度的關系
三、像科學家那樣探究
科學家在探索自然規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。讓我們共同來做一個科學探究活動吧！
探索活動：
1.提出問題:
2.建立假設:
人的身高與腳印的長度有什么關系？
人身高與腳印的長度有一定的比例關系
3.制訂計劃:
建立假設后，需要設計方案來檢驗這個假設。人的身高與腳印長度是否存在某種關系，關系如何 為了探究這個問題，你準備搜集哪些證據？通過什么方法來搜集
（1）需要考慮人數嗎？
需要。排除實驗結論的偶然性，使結論具有普遍性。
（2）年齡、性別、家族遺傳因素、飲食習慣、體育鍛煉等因素呢？
4.搜集證據
檢驗假設時，需要足夠的證據。搜集證據需要記錄,表格和圖像是很好的記錄方式。以同班同學為研究對象，將測得的數據填在下表中。
同 學 A B C D E F G H
腳印長/cm
身 高/cm
根據搜集的證據，你得出了什么結論？你的假設是否正確？
身高/腳印長約為 7:1
6.交流與評價：
活動拓展：
如果考慮年齡、性別、家族遺傳因素、飲食習慣、體育鍛煉等因
素，實驗結論有差異嗎？
活動感想：
在科學研究活動中，得到和使用的信息越多，對信息的綜合分析越細致，得出的結論就越可靠。
控制變量法
轉換法
科學推理法
模型法
對照實驗法
……
課堂總結和板書:
預學任務互評
隨堂任務
1.2022年12月4日，搭載水稻種子實驗樣品的"神舟十四號"載人飛船安全著陸。返回的太空水稻種子由中科院實驗室培養。對此提出以下問題，其中不屬于科學問題的是（　　）
A．該水稻得到種子會更多嗎？ B．該水稻成熟時間會更短嗎？
C．該水稻植株長得會更高嗎？ D．該水稻開出的花會更美嗎？
【答案】D
2.長時間玩手機會影響視力，學校每學期都會對學生進行視力檢查，以評估學校學生視力變化情況。“視力檢查”這一過程相當于科學探究環節中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設
C．設計實驗方案 D．收集事實與證據
【答案】D
3.著名的科學家奧斯特在整理器材時偶然發現了電流能使磁針發生偏轉的現象，從而進行持續研究，最終發現了電流的磁效應。他的最初發現來源于（　　）
A．實驗 B．調查 C．觀察 D．閱讀
【答案】C
課后任務
1.作業本中相應練習；
2.同步作業中的隨堂任務；
3.整理任務，如學習中存在的疑點及對策；錯題原因分析
解決方法......
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七年級上冊科學 第1章 探索自然的科學
第3節 像科學家那樣探究
一、預學任務
1.如圖為手持小電扇。在使用過程中，突然不能工作了。你會產生疑問：
你可能會猜想 ，也 ，也可能電動機壞了……
接著你會更換新的電池，看看能不能工作。如果能工作，問題就解決了；如果不能工作，你會采取其他的方法，直到問題解決。
在日常生活中，類似這樣的問題經常遇到，我們會用類似的方法去解決。這樣的
方法稱為科學探究。在解決手持小電扇不能工作的科學探究過程中，它包括：
（1）觀察現象： 。
（2）提出問題： ？
（3）作出假設： ，也 ，也可能電動機壞了……
（4）制訂計劃：如果電池沒電了就換新電池，如果導線斷了就重新接上……
（5）進行實驗： ，連接導線……等等
（6）實踐檢驗：閉合開關，看看能否工作。如果不能工作，重新尋找原因……
2.20世紀，瘧疾肆虐，奪去無數人的生命。尋找治療瘧疾的有效方法，是當時科學家們面臨的一個共同問題。我國科學家屠呦呦的科研團隊經過艱辛的努力，發現了青蒿素能治理瘧疾。閱讀教材P26-27，分析屠呦呦科研團隊的科學探究過程。
（1）提出問題： ？
（2）查閱古籍，尋找方藥。受我國古代藥典《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》的啟發。進行猜想：
，
（3）屠呦呦繼續從《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》記載“青蒿一握。以水二升，絞取汁，盡服之”中得到啟發：原來古人用的是青蒿鮮汁！然后制訂計劃：
（4）進行實驗：實驗過程繁復而冗長。經過190次失敗后，屠呦呦的科研團隊終于提取出青蒿中的有關
物質。
（5）分析證據，得出結論：1971年10月，屠呦呦在實驗室觀察到這種
對瘧原蟲的抑制率達到100%。這種物質就是青蒿素。實驗說明了 。
（6）解釋、表達與交流：目前，已測定了青蒿素的分子結構。2001年，世界衛生組織向惡性瘧疾流行的國家推薦以 為基礎的聯合治療方案。
3.科學探究的基本要素： 、 建立 、制訂計劃、 ，搜集證據、 、解釋、 。
4.常用的科學探究方法：
（1）控制變量法：在研究由多個因素(變量)影響的問題時，每次只改變其中的 ，而控制其余幾個因素 ，從而研究被改變的這個因素對事物的影響。
（2）等效替代法：在科學實驗中有許多物理特征、過程和物理量，要想直接觀察和測量很困難，這時往往把所需觀測的變量換成其他間接的 進行研究的研究方法。
（3）轉換法：對于不易研究或不好直接研究的科學問題，通過研究其表現出來的 ，間接研究問題的方法。
（4）類比法：由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。
（5）科學推理法：根據已知現象和規律，通過推理對未知的現象做出科學地推理的研究方法。
（6）模型法：通過引入模型(能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物的內部構造、變化以及事物之間的關系的符號、公式、表格、實物等)，將問題實際化。
二、隨堂任務
1.長時間玩手機會影響視力，學校每學期都會對學生進行視力檢查，以評估學校學生視力變化情況。“視力檢查”這一過程相當于科學探究環節中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設
C．設計實驗方案 D．收集事實與證據
2.著名的科學家奧斯特在整理器材時偶然發現了電流能使磁針發生偏轉的現象，從而進行持續研究，最終發現了電流的磁效應。他的最初發現來源于（　　）
A．實驗 B．調查 C．觀察 D．閱讀
3.2022年12月4日，三名航天員搭乘"神舟十四號"載人飛船，歷經高溫和低溫的雙重考驗安全著陸。同時返回的還有多種太空實驗樣品，其中包括國際上首次在太空獲得的水稻種子。返回的太空水稻將由中科院實驗室繼續培養，并與普通水稻種子作對比研究。小組同學對此提出以下問題，其中不屬于科學問題的是（　　）
A．該水稻得到種子會更多嗎？ B．該水稻成熟時間會更短嗎？
C．該水稻植株長得會更高嗎？ D．該水稻開出的花會更美嗎？
4.警察常根據人的腳印長度來推斷犯罪嫌疑人的身高，原因是兩者之間存在一定的關系。
（1）以同班同學為研究對象，設計一張記錄表。
（2）計算：身高/腳印長= （填寫整數近似值）
（3）交流與評價：這個實驗結論是不是適合所有的人群呢？與年齡、性別有關嗎？與家族遺傳因素有關嗎？與飲食習慣、體育鍛煉有關嗎？等等。
（4）圍繞這些影響因素，同學們展開進一步探究。
（5）實驗反思：
①如果調查對象只選擇一個同學，可以嗎？ 。
②根據大數據調查表明，身高/腳印長這個比值與年齡、性別、家族遺傳因素、飲食習慣、體育鍛煉等因素均有關。因此，根據人的腳印長度來推斷犯罪嫌疑人的身高的結論 （填
“是”或“不是”）很可靠的。
5.善于觀察的麗麗發現：蒼蠅停下來就匆忙搓“腳”（如甲圖）。這究竟是為什么呢？是它的腳很臟嗎？ 。
（1）劃線部分這屬于科學探究的 　 　步驟。
于是她設計了一個實驗來探究；
設計實驗：
①在A（瓶內無臟物）、B（瓶內有臟物）兩個玻璃瓶中（如乙圖）；
②在相同的時間內觀察并記錄A、B兩個玻璃瓶中 　 　。
（2）實驗結果和實驗結論
①若A瓶中蒼蠅搓腳次數接近或明顯多于B瓶中蒼蠅搓腳次數，則說明“蒼蠅搓腳”與清除“腳上污物”無關。
②若A瓶中蒼蠅搓腳次數明顯小于B瓶中蒼蠅搓腳次數，則說明“蒼蠅搓腳”與清除“腳上污物”有關。
實驗評價與交流：小亮認為麗麗設計的實驗中存在明顯缺陷，你覺得應該如何改進？　 　。
6.小科在學習了人的腳印長度與身高的關系后，對人的身高與頭部高度關系也產生了興趣，他通過上網搜索，得到以下數據：
人的年齡段 1歲 3歲 5歲 10歲 15歲 成人
身高與頭部高度的比例 4∶1 5∶1 6∶1 7∶1 15∶2 8∶1
（1）分析表格中的數據，可以得到的初步結論： 。
（2）小科還想知道人的身高與臂展的關系（如圖），他找來卷尺測出自己的身高為160.0cm，臂展為162.0cm。于是小科立即得出結論：人的身高與臂展的比例關系約為1∶1，小明認為小科的結論不可靠，小明的理由是 。
二、課后任務
（一）基礎性作業
1．本學期我們學習了《科學》課程，進入科學的世界，需要留心觀察，從發現周圍的問題著手。下列不屬于科學問題的是（　　）
A．公園里哪種花最漂亮 B．種子為什么會長成幼苗
C．雞蛋放在鹽水中為什么會上浮 D．雨后的天空為什么會出現美麗的彩虹
2．進入秋天，學校的梧桐樹葉不斷地飄落下來，成了校園一處風景。小科在想為什么很多植物在秋天落葉？他的想法屬于科學探究環節中的（　　）
A．提出問題 B．猜想假設 C．設計方案 D．解釋與結論
3．為研究學校近視防控措施的效果，每個學期我們都需要檢查視力。”檢查視力”的過程屬于科學探究
環節中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設 C．設計實驗方案 D．收集事實與證據
4．把智能手環帶在手上就能顯示出相應時間內運動的總步數。手環是如何計步的呢？小金認為：手環中有感受水平位置變化的傳感器，只要水平位置發生變化，計步器就能自動計數。小金提出這種觀點屬于科學探究中的（ ）
A．提出問題 B．建立假設 C．收集證據 D．得出結論
5．某研究性學習小組就“不同水質對蛙卵孵化的影響”進行了探究，其實驗記錄如表所示，該實驗設計的不妥之處是（　　）
項目 水質 水質 水質 蛙卵數 孵出的蝌蚪數
甲組 河水 500mL 22℃ 300個 280只
乙組 蒸餾水 500mL 10℃ 300個 90只
A．含有兩個變量 B．缺少對照實驗 C．蛙卵數過少 D．結果不明顯
6．光照是蝸牛生命活動不可或缺的環境條件之一。有同學認為蝸牛喜歡的是弱 光。為了研究光照強弱對蝸牛活動的影響，同學們進行了以下實驗：把蝸牛放在玻璃板中央，將紙盒罩住玻璃板，紙盒上方的一半用半透的黑塑料袋蓋住(便于提供弱光)，另一半剪去盒底使其透光，并將整個裝置放在陽光下。
（1）本實驗存在明顯不足，請寫出一點：　 　 。
（2）完善方案后進行實驗，如果蝸牛喜歡弱光，將觀察到的現象是　 　。
（3）若方案完善后進行實驗，實驗結果仍與猜想不符。對此，同學們應采取的措施是 。
A．放棄自己的實驗結果
B．進一步查找資料重新作出假設
C．不管實驗結果，直接根據假設得出結論
D．適當修改實驗結果以保持與原有假設一致
7．柿子營養豐富，有清熱潤肺、生津止渴等功效。某科學興趣小組對影響柿子成熟的因素進行了以下實驗探究：選取品種、大小、色澤、軟硬相同、成熟度相似的柿子若干個，分成5組，分別置于不透光的盒內，置于不同的溫度環境下，三天后觀察，結果如下：（成熟度越高越軟）
組別 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組
溫度/℃ 17 20 26 32 35
軟硬 硬 硬 有點硬 偏軟 很軟
（1）根據上述實驗設計，本實驗探究中，興趣小組提出的猜想是　 　。
（2）有同學提出，柿子的成熟可能還受到光照的影響，為此，小組同學在相同溫度條件下進行了實驗探究，請你為該實驗設計一張記錄表。
8．炎炎夏日，風扇為人們帶來了涼爽，風扇產生的風力與哪些因素有關？小柯猜想可能與風扇的扇葉寬度、扇葉長度都有關系。為此他制作了幾個不同的小風扇，并用相同轉速的小風扇去吹動同一紙片(如下圖所示)。
序號 扇葉寬度/厘米 扇葉長度/厘米 紙片被吹起角度α
1 3 7 30°
2 2 7 20°
3 3 4 20°
（1）小柯想通過觀察紙片被吹起的角度a來比較風扇產生的風力大小，所以三次實驗的紙片應放置在　 　。
（2）比較1和2，可得出風扇產生的風力跟　 　有關。
（3）風扇產生的風力還可能跟　 　有關。
9．夏天，有些人容易被蚊子叮咬。某研究團隊對此現象進行了研究。
①招募血型為A、B、AB、O型的志愿者各30人。
②取150個培養皿，各加入2mL抗凝劑(防止血液凝固)
③從每個志愿者體內采10mL血液，分別加入培養皿中并搖勻，按血型分為甲、乙、丙、丁四組；向剩下的各組吸引蚊子數點總數的百分比培養皿中各加入10mL生理鹽水并搖勻，記為戊組。
④把五組培養皿都擺放在蚊子較多的同一環境中，統計相同時間內各培養皿中吸引蚊子的數量。
⑤先統計各組吸引蚊子數，再算出各組吸引蚊子數占五組總數的百分比。繪制成圖像如圖所示。
（1）該團隊開展以上實驗想研究的具體問題是　 　。
（2）實驗中戊組起　 　作用。
（3）實驗采用志愿者的血樣來吸引蚊子，而不是直接讓志愿者本人來吸引蚊子。理由是　 　。
（二）拓展性作業
10．水滴落在荷葉上會順著荷葉表面滾落，這一現象稱為荷葉”自潔效應”。同學們收集資料并開展項目化學習，探究荷葉”自潔效應”的原因。
（1）任務一：探究荷葉表面物質與荷葉”自潔效應”的關系。
[查閱資料]荷葉表面有一層蠟質，不溶于水但能夠溶于物質甲。
[實驗設計]將一片荷葉從中間切開，分為A、B兩個區域，處理方法及結果如下表所示。
　 A區域 B區域
　 物質甲浸泡，5分鐘后取出并擦干 清水浸泡，5分鐘后取出并擦干
處理方法 分別滴加清水，觀察水滴在葉面上的狀態
實驗結果 水凝聚成半球狀水滴 水凝聚成球狀水滴
B區域起　 　作用。
（2）分析實驗結果，可以得到實驗結論：　 　。
（3）任務二：進一步探究荷葉表皮結構與荷葉”自潔效應”的關系。
[收集資料]觸摸荷葉表面，略感粗糙。進一步制作荷葉橫切臨時裝片，在顯微鏡下觀察發現荷葉上表皮有凸起，這些結構可以支撐水滴。
[實驗設計]將一片荷葉從中間切開，分為A、B兩個區域，A區域用刀片將荷葉表面凸起刮去，B區域表面不做處理應觀察的現象是：　 　。
（4）任務三：尋找身邊的”自潔效應”。
[啟示應用]基于仿生學，荷葉”自潔效應”在生產、生活多領域廣泛應用。
根據右圖分析防油不粘鍋是如何模擬荷葉”自潔效應”的： 　。(寫出一條即可)
11．蚊子能傳插疾病，影響人類健康。科研人員以叮咬人類的伊蚊為材料開展相關研究。
（1）為探究伊蚊如何區別人和動物，科研人員利用圖1所示裝置開展實驗。幾分鐘后發現，伊蚊全部趨向人的氣味一側。科研人員的假設是　 　。
（2）科研人員測定出人和動物的T味均含有多種成分，其中主要氣味分子a、b、c、d的含量如圖2所示。據圖推測，人的氣味中吸引伊蚊的是　 　氣味分子。
（3）為了研究上述兩種氣味分子對伊蚊的吸引作用，科研人員利用如圖3的實驗裝孔設計了3組實驗：A組通入空氣，B組通入人的氣味，C組通入上述推測的兩種氣味分子。多次重女實驗發現，A組伊蚊飛一會兒就隨機停在1、2或3區，B組和C組的伊蚊都興奮地飛到了3區。根據實驗現象，可得出的結論是　 　。
13．小科觀察到螞蟻搬運食物回巢時，提出疑問“螞蟻發現食物 后，是怎么傳遞信息給伙伴的呢？”
【建立假設】觀察發現：①螞蟻搬運食物過程中會用觸角彼此接觸；②后面的螞蟻會沿著前面螞蟻的路線爬行。據此小科建立了2種假設。
假設1：螞蟻間傳遞信息是依靠 進行的；
假設2：螞蟻間傳遞信息是依靠氣味進行的。
【實驗過程】為驗證假設 2 ，小科利用如圖所示裝置進行了如下實驗：
步驟1：將螞蟻從T型玻璃管的下端開口放入后，立即用橡皮塞塞住，觀察記錄螞蟻從裝置中逃出所需的時間t1；
步驟2：仍舊用這只螞蟻和這套裝置，重復步驟1，記錄逃出所需的時間t2；
步驟3：仍舊用這套裝置，但換用同一窩的其他螞蟻重復步驟1，記錄逃出所需的時間t3；
步驟4：換用一套新裝置，用另外一窩螞蟻重復上述步驟1、2、3；
步驟5：多次重復步驟4。
（1）補充實驗假設 1　 　。
（2）【得出結論】若假設2成立，則每次重復步驟1、2、3獲得的三個時間的大小關系是 。
A．t1>t2>t3 B．t1> t2≈t3 C．t1≈t2> t3
（3）【方案評價】方案中步驟4和5能否省略，為什么？　 　。
14.一天晚飯后，孫青同學在幫媽媽收拾桌上的碗筷時不小心將一杯水碰倒。他忙拿干抹布去擦，卻很難將水擦干。媽媽見狀拿了另一塊干抹布擦，很快就將桌上的水擦干了，他感到有些奇怪，忙問媽媽是怎么回事？媽媽只是告訴他，我拿的是抹布是棉布做的，你手里的抹布是滌綸的，他進行了探究。
（1）提出的問題： ？
（2）猜想與假設：布的吸水能力可能跟布料的種類有關。
（3）所需的器材：三個相同的燒杯，質量相同的棉布、麻布、滌綸布各一塊，足量的水。
（4）主要步驟：將三個燒杯中倒入 的水，分別將三塊布放入各個燒杯中讓水浸透，然后將三塊
布分別取出。
（5）孫青將現象記入表中，根據實驗現象可知吸水能力
最強的是 布料。
15.為便于運輸，果農們往往在柿子未完全成熟時就進行采摘，怎樣才能使買來的柿子早點成熟呢 小明做了下面的實驗:選擇20只大小與成熟度相似的同種柿子，分成兩組，每組10個，分別放入兩個相同的紙箱中，同時在第一個紙箱中放入兩個成熟的蘋果。將兩個紙箱放在同一個地方，通過觀察柿子的顏色和軟硬來比較是否成熟。實驗記錄如下:
組別 操作方法 達成熟所需時間
第一組 另加2個成熟蘋果 7天左右
第二組 不做處理 將近22天
（1）小明同學設計上述實驗，基于的假設是 。
（2）小明通過觀察 來比較柿子是否成熟。
（3）小明設計的實驗中有何不足之處: 。
四、整理任務（1.錯題原因分析、解決方法；2.存在的疑點及對策......）
在本課時內容講解分析之后，根據學習活動中的實際情況進行整理。
七年級上冊科學 第1章 探索自然的科學
《第3節 像科學家那樣探究》參考答案及解析
一、預學任務
1.如圖為手持小電扇。在使用過程中，突然不能工作了。你會產生疑問： 手持小電扇為什么不工作了？ 你會猜想 可能是電池沒電了 ，也 可能是里面的導線斷了 ，也可能電動機壞了……。接著你會更換新的電池，看看能不能工作，如果能工作，問題就解決了。如果不能工作，你會采取其他的方法，直到問題解決。
在日常生活中，類似這樣的問題經常遇到，我們也會用類似的方法去解決。這樣的
方法稱為科學探究。在解決手持小電扇不能工作的科學探究過程中，它包括：
（1）觀察現象： 手持小電扇不轉了 。
（2）提出問題： 手持小電扇為什么不轉了 ？
（3）作出假設： 可能是電池沒電了 ，也 可能是里面的導線斷了 ，也可能電動機壞了……
（4）制訂計劃：如果電池沒電了就換新電池，如果導線斷了就重新接上……
（5）進行實驗： 換新電池 ，連接導線，……等等
（6）實踐檢驗：閉合開關，看看能否工作。
2.20世紀，瘧疾肆虐，奪去無數人的生命。尋找治療瘧疾的有效方法，是當時科學家們面臨的一個共同問題。我國科學家屠呦呦的科研團隊經過了艱辛的努力，發現了青蒿素能治理瘧疾。閱讀教材P26-27，概括屠呦呦科研團隊的科學探究過程。
（1）提出問題： 如何治療瘧疾呢 ？
（2）查閱古籍，尋找方藥。受我國古代藥典《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》的啟發。進行猜想： 青蒿可能會治療瘧疾 ，
（3）屠呦呦繼續從《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》記載“青蒿一握。以水二升，絞取汁，盡服之”中得到啟發：原來古人用的是青蒿鮮汁！然后制訂計劃： 決定用沸點只有34.6℃的乙醚來提取青蒿中的有關物質。
（4）進行實驗：實驗過程繁復而冗長。經過190次失敗后，屠呦呦的科研團隊終于提取出青蒿中的有關
物質。
（5）分析證據，得出結論：1971年10月，屠呦呦在實驗室觀察到這種 青蒿素提取物 對瘧原蟲的抑制率達到100%。這種物質就是青蒿素。實驗說明了 青蒿素能治療瘧疾 。
（6）解釋、表達與交流：目前，已測定了青蒿素的分子結構。2001年，世界衛生組織向惡性瘧疾流行的國家推薦以 青蒿素 為基礎的聯合治療方案。
3.科學探究的基本要素： 提出問題 、 建立猜想與假設 、制訂計劃、 進行實驗 ，搜集證據、 分析證據，得出結論 、解釋、 表達與交流 。
4.常用的科學探究方法：
(1)控制變量法：在研究由多個因素(變量)影響的問題時，每次只改變其中的 某一個因素 ，而控制其余幾個因素 不變 ，從而研究被改變的這個因素對事物的影響。
(2)等效替代法：在科學實驗中有許多物理特征、過程和物理量，要想直接觀察和測量很困難，這時往往把所需觀測的變量換成其他間接的 可觀察或測量的變量 進行研究的研究方法。
(3)轉換法：對于不易研究或不好直接研究的科學問題，通過研究其表現出來的 現象、效應、作用效果 ，間接研究問題的方法。
(4)類比法：由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。
(5)科學推理法：根據已知現象和規律，通過推理對未知的現象做出科學地推理的研究方法。
(6)模型法：通過引入模型(能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物的內部構造、變化以及事物之間的關系的符號、公式、表格、實物等)，將問題實際化。
二、隨堂任務
1.長時間玩手機會影響視力，學校每學期都會對學生進行視力檢查，以評估學校學生視力變化情況。“視力檢查”這一過程相當于科學探究環節中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設
C．設計實驗方案 D．收集事實與證據
【答案】D
【解析】科學探究的六個步驟主要是：提出問題，猜想與假設，制定計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據，分析與論證、評估，交流與合作。
2.著名的科學家奧斯特在整理器材時偶然發現了電流能使磁針發生偏轉的現象，從而進行持續研究，最終發現了電流的磁效應。他的最初發現來源于（　　）
A．實驗 B．調查 C．觀察 D．閱讀
【答案】C
【解析】1820年，丹麥物理學家奧斯特在課堂上做實驗時偶然發現：當導線中通過電流時，它旁連的磁針發生了偏轉，他又做了大量實驗，終于證實電流的周圍存在著磁場，丹麥物理學家奧斯特首先發現了電流的磁效應，即電流能產生磁場的現象。
3.2022年12月4日，三名航天員搭乘"神舟十四號"載人飛船，歷經高溫和低溫的雙重考驗安全著陸。同時返回的還有多種太空實驗樣品，其中包括國際上首次在太空獲得的水稻種子。返回的太空水稻將由中科院實驗室繼續培養，并與普通水稻種子作對比研究。小組同學對此提出以下問題，其中不屬于科學問題的是（　　）
A．該水稻得到種子會更多嗎？ B．該水稻成熟時間會更短嗎？
C．該水稻植株長得會更高嗎？ D．該水稻開出的花會更美嗎？
【答案】D
【解析】種子的數目，成熟時間的長短，植株的長勢等都是值得提出的科學問題，D選項中該水稻開出的花會更美嗎，不屬于科學問題；
4.警察常根據人的腳印長度來推斷犯罪嫌疑人的身高，原因是兩者之間存在一定的關系。
（1）以同班同學為研究對象，設計一張記錄表。
同學 A B C D E F G H ……
腳印長/cm
身高/cm
（2）計算：身高/腳印長= 7:1 （填寫整數近似值）
（3）交流與評價：這個實驗結論是不是適合所有的人群呢？與年齡、性別有關嗎？與家族遺傳因素有關嗎？與飲食習慣、體育鍛煉有關嗎？等等。
（4）圍繞這些影響因素，同學們展開進一步探究。
（5）實驗反思：
①如果調查對象只選擇一個同學，可以嗎？ 不可以，實驗結論具有偶然性，不具有普遍性。
②根據大數據調查表明，身高/腳印長這個比值與年齡、性別、家族遺傳因素、飲食習慣、體育鍛煉等因素均有關。因此，根據人的腳印長度來推斷犯罪嫌疑人的身高的結論 不是 （填
“是”或“不是”）很可靠的。
5.善于觀察的麗麗發現：蒼蠅停下來就匆忙搓“腳”（如甲圖）。這究竟是為什么呢？是它的腳很臟嗎？蒼蠅搓“腳”可能是清除“腳”上的臟東西。
（1）劃線部分這屬于科學探究的 　 　步驟。于是 她設計了一個實驗來探究；
設計實驗：
①在A（瓶內無臟物）、B（瓶內有臟物）兩個玻璃瓶中（如乙圖）；
②在相同的時間內觀察并記錄A、B兩個玻璃瓶中 　 　。
（2）實驗結果和實驗結論
①若A瓶中蒼蠅搓腳次數接近或明顯多于B瓶中蒼蠅搓腳次數，則說明“蒼蠅搓腳”與清除“腳上污物”無關。
②若A瓶中蒼蠅搓腳次數明顯小于B瓶中蒼蠅搓腳次數，則說明“蒼蠅搓腳”與清除“腳上污物”有關。
實驗評價與交流：小亮認為麗麗設計的實驗中存在明顯缺陷，你覺得應該如何改進？　 　。
【答案】（1）作出假設；蒼蠅搓腳次數（2）取多只蒼蠅，進行重復實驗
【解析】（1）蒼蠅搓“腳”可能是清除“腳”上的臟東西。劃線部分這屬于科學探究做出假設步驟。
②觀察并記錄AB兩個玻璃瓶中蒼蠅搓腳的次數；
（2）麗麗的實驗經過取多只蒼蠅，進行重復實驗 ，這樣的實驗結果比較具有可行度；
6.小科在學習了人的腳印長度與身高的關系后，對人的身高與頭部高度關系也產生了興趣，他通過上網搜索，得到以下數據：
人的年齡段 1歲 3歲 5歲 10歲 15歲 成人
身高與頭部高度的比例 4∶1 5∶1 6∶1 7∶1 15∶2 8∶1
（1）分析表格中的數據，可以得到的初步結論： 。
（2）小科還想知道人的身高與臂展的關系（如圖），他找來卷尺測出自己的身高為160.0cm，臂展為162.0cm。于是小科立即得出結論：人的身高與臂展的比例關系約為1∶1，小明認為小科的結論不可靠，小明的理由是 ▲ 。
【答案】（1）隨著年齡的增長，身高與頭部高度的比例越來越大。
（2）應多次實驗，避免偶然性，使結論更具有普遍性.
二、課后任務
（一）基礎性作業
1．本學期我們學習了《科學》課程，進入科學的世界，需要留心觀察，從發現周圍的問題著手。下列不屬于科學問題的是（　　）
A．公園里哪種花最漂亮 B．種子為什么會長成幼苗
C．雞蛋放在鹽水中為什么會上浮 D．雨后的天空為什么會出現美麗的彩虹
【答案】A
【解析】
A.公園內哪種花卉最漂亮無研究價值，只是自己的一種觀點想法，故A符合題意；
B. 種子為什么會長成幼苗具有研究價值，所以屬于科學問題，故B不符合題意；
C. 雞蛋放在鹽水中為什么會上浮具有研究價值，所以屬于科學問題，故C不符合題意
D. 雨后的天空為什么會出現美麗的彩虹具有研究價值，所以屬于科學問題，故D不符合題意；
2．進入秋天，學校的梧桐樹葉不斷地飄落下來，成了校園一處風景。小科在想為什么很多植物在秋天落葉？他的想法屬于科學探究環節中的（　　）
A．提出問題 B．猜想假設 C．設計方案 D．解釋與結論
【答案】A
【解析】小科在想為什么很多植物在秋天落葉？ 屬于提出問題的階段；
3．為研究學校近視防控措施的效果，每個學期我們都需要檢查視力。”檢查視力”的過程屬于科學探究
環節中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設 C．設計實驗方案 D．收集事實與證據
【答案】D
【解析】 檢查視力是屬于收集事實與證據。
4．把智能手環帶在手上就能顯示出相應時間內運動的總步數。手環是如何計步的呢？小金認為：手環中有感受水平位置變化的傳感器，只要水平位置發生變化，計步器就能自動計數。小金提出這種觀點屬于科學探究中的（ ）
A．提出問題 B．建立假設 C．收集證據 D．得出結論
【答案】B
【解析】小金認為：手環中有感受水平位置變化的傳感器，只要水平位置發生變化，計步器就能自動計數。小金提出這種觀點屬于科學探究中的建立假設，故B正確，而A、C、D錯誤。
5．某研究性學習小組就“不同水質對蛙卵孵化的影響”進行了探究，其實驗記錄如表所示，該實驗設計的不妥之處是（　　）
項目 水質 水質 水質 蛙卵數 孵出的蝌蚪數
甲組 河水 500mL 22℃ 300個 280只
乙組 蒸餾水 500mL 10℃ 300個 90只
A．含有兩個變量 B．缺少對照實驗 C．蛙卵數過少 D．結果不明顯
【答案】A
【解析】從表格中可以看出該實驗存在水質和溫度兩個變量；
6．光照是蝸牛生命活動不可或缺的環境條件之一。有同學認為蝸牛喜歡的是弱 光。為了研究光照強弱對蝸牛活動的影響，同學們進行了以下實驗：把蝸牛放在玻璃板中央，將紙盒罩住玻璃板，紙盒上方的一半用半透的黑塑料袋蓋住(便于提供弱光)，另一半剪去盒底使其透光，并將整個裝置放在陽光下。
（1）本實驗存在明顯不足，請寫出一點：　 　 。
（2）完善方案后進行實驗，如果蝸牛喜歡弱光，將觀察到的現象是　 　。
（3）若方案完善后進行實驗，實驗結果仍與猜想不符。對此，同學們應采取的措施是 。
A．放棄自己的實驗結果
B．進一步查找資料重新作出假設
C．不管實驗結果，直接根據假設得出結論
D．適當修改實驗結果以保持與原有假設一致
【答案】（1）蝸牛數量太少，實驗具有偶然性；（2）蝸牛向黑塑料袋一側移動（3）B
【解析】
（1）從這個實驗中可以看出：他只取了一直蝸牛，數量太少了，存在很大的偶然性；
（2）如果蝸牛喜歡弱光，那么蝸牛會往左邊黑塑料袋一側爬去；
（3）如果方案完善后進行實驗，實驗結果仍與猜想不符。那么根據實事求是的原則，應該進一步查找資料重新做出假設；
7．柿子營養豐富，有清熱潤肺、生津止渴等功效。某科學興趣小組對影響柿子成熟的因素進行了以下實驗探究：選取品種、大小、色澤、軟硬相同、成熟度相似的柿子若干個，分成5組，分別置于不透光的盒內，置于不同的溫度環境下，三天后觀察，結果如下：（成熟度越高越軟）
組別 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組
溫度/℃ 17 20 26 32 35
軟硬 硬 硬 有點硬 偏軟 很軟
（1）根據上述實驗設計，本實驗探究中，興趣小組提出的猜想是　 　。
（2）有同學提出，柿子的成熟可能還受到光照的影響，為此，小組同學在相同溫度條件下進行了實驗探究，請你為該實驗設計一張記錄表。
【答案】（1）溫度越高，柿子成熟較快
（2）
組別 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組
光照強度 無光 微光 稍強光 強光 超強光
軟硬 　 　 　 　 　
【解析】
（1）從表格的數據可以得出的結論是：溫度越高，柿子成熟的較快；
（2）柿子的成熟可能還受到光照的影響，在其他的條件相同且適宜的條件下，將變量改為無光、微光、稍強光、強光、超強光五個變量。
8．炎炎夏日，風扇為人們帶來了涼爽，風扇產生的風力與哪些因素有關？小柯猜想可能與風扇的扇葉寬度、扇葉長度都有關系。為此他制作了幾個不同的小風扇，并用相同轉速的小風扇去吹動同一紙片(如下圖所示)。
序號 扇葉寬度/厘米 扇葉長度/厘米 紙片被吹起角度α
1 3 7 30°
2 2 7 20°
3 3 4 20°
（1）小柯想通過觀察紙片被吹起的角度a來比較風扇產生的風力大小，所以三次實驗的紙片應放置在　 　。
（2）比較1和2，可得出風扇產生的風力跟　 　有關。
（3）風扇產生的風力還可能跟　 　有關。
【答案】（1）與扇葉距離相同（2）扇葉寬度（3）風扇轉速
【解析】
（1）風扇產生的分力可能與扇葉的寬度、扇葉長度和與扇葉距離等因素有關，本實驗中研究的是與扇葉寬度和扇葉長度的關系，根據控制變量法原則，需要控制與扇葉距離相同
（2）比較1和2，改變的是扇葉寬度，因此可得出風扇產生的風力跟扇葉寬度有關
（3）根據生活經驗可得知風扇產生的風力還跟風扇轉速有關。
9．夏天，有些人容易被蚊子叮咬。某研究團隊對此現象進行了研究。
①招募血型為A、B、AB、O型的志愿者各30人。
②取150個培養皿，各加入2mL抗凝劑(防止血液凝固)
③從每個志愿者體內采10mL血液，分別加入培養皿中并搖勻，按血型分為甲、乙、丙、丁四組；向剩下的各組吸引蚊子數點總數的百分比培養皿中各加入10mL生理鹽水并搖勻，記為戊組。
④把五組培養皿都擺放在蚊子較多的同一環境中，統計相同時間內各培養皿中吸引蚊子的數量。
⑤先統計各組吸引蚊子數，再算出各組吸引蚊子數占五組總數的百分比。繪制成圖像如圖所示。
（1）該團隊開展以上實驗想研究的具體問題是　 　。
（2）實驗中戊組起　 　作用。
（3）實驗采用志愿者的血樣來吸引蚊子，而不是直接讓志愿者本人來吸引蚊子。理由是　 　。
【答案】（1）哪種血型的人容易吸引蚊子？（2）對照
（3）排除因志愿者其它因素不同而產生的干擾（或保護志愿者身體健康）
【解析】對照實驗指其他條件都相同，只有一個條件不同的實驗。往往好多因素對實驗結果都有影響，對照實驗用來證明某種因素對實驗結果的確切影響。通常，一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組，是接受實驗變量處理的對象組；對照組，也稱控制組，對實驗假設而言，是不接受實驗變量處理的對象組；（1）從題目中可以看出該團隊開展以上實驗想研究的具體問題是哪種血型的人容易吸引蚊子？
（2）戊組是不作任何處理的一組，所以實驗中戊組起對照的作用；
（3）理由是：排除因志愿者其它因素不同而產生的干擾（或保護志愿者身體健康）；
（二）拓展性作業
10．水滴落在荷葉上會順著荷葉表面滾落，這一現象稱為荷葉”自潔效應”。同學們收集資料并開展項目化學習，探究荷葉”自潔效應”的原因。
（1）任務一：探究荷葉表面物質與荷葉”自潔效應”的關系。
[查閱資料]荷葉表面有一層蠟質，不溶于水但能夠溶于物質甲。
[實驗設計]將一片荷葉從中間切開，分為A、B兩個區域，處理方法及結果如下表所示。
　 A區域 B區域
　 物質甲浸泡，5分鐘后取出并擦干 清水浸泡，5分鐘后取出并擦干
處理方法 分別滴加清水，觀察水滴在葉面上的狀態
實驗結果 水凝聚成半球狀水滴 水凝聚成球狀水滴
B區域起　 　作用。
（2）分析實驗結果，可以得到實驗結論：　 　。
（3）任務二：進一步探究荷葉表皮結構與荷葉”自潔效應”的關系。
[收集資料]觸摸荷葉表面，略感粗糙。進一步制作荷葉橫切臨時裝片，在顯微鏡下觀察發現荷葉上表皮有凸起，這些結構可以支撐水滴。
[實驗設計]將一片荷葉從中間切開，分為A、B兩個區域，A區域用刀片將荷葉表面凸起刮去，B區域表面不做處理應觀察的現象是：　 　。
（4）任務三：尋找身邊的”自潔效應”。
[啟示應用]基于仿生學，荷葉”自潔效應”在生產、生活多領域廣泛應用。
根據右圖分析防油不粘鍋是如何模擬荷葉”自潔效應”的： 　。(寫出一條即可)
【答案】
（1）對照
（2）荷葉表面物質有利于荷葉的”自潔效應”
（3）A區域水凝聚成半球狀水滴，B區域水凝聚成球狀水滴
（4）不粘鍋的的油膜層相當于荷葉表面的蠟質，微凸結構相當于荷葉上表皮凸起結構，這些都有利于鍋底的油滴凝聚成球狀油滴
【解析】
（1）B區域用水浸泡，相當于沒有處理，所以是作為對照組。
（2）根據實驗結果，A區域沒有表面物質，水凝聚成半球狀水滴，B區域有表面物質，水凝聚成球狀水滴，
說明A區域沒有發生自潔效應，B區域發生了自潔效應，所以可以得出荷葉表面物質有利于荷葉的自潔效應
（3）由于A區域用刀片將荷葉表面凸起刮去，將不會發生自潔效應，A區域水會凝聚成半球狀水滴；B區域不做處理，將會發生自潔效應，B區域水會凝聚成球狀水滴
（4）根據（2）（3）得出發生自潔效應需要表面有蠟質和凸起結構，那么不粘鍋的油膜層就相當于荷葉表面的蠟質，微凸結構相當于荷葉上表皮凸起結構，這些都是有利于鍋底的油滴凝聚成球狀油滴。
11．蚊子能傳插疾病，影響人類健康。科研人員以叮咬人類的伊蚊為材料開展相關研究。
（1）為探究伊蚊如何區別人和動物，科研人員利用圖1所示裝置開展實驗。幾分鐘后發現，伊蚊全部趨向人的氣味一側。科研人員的假設是　 　。
（2）科研人員測定出人和動物的T味均含有多種成分，其中主要氣味分子a、b、c、d的含量如圖2所示。據圖推測，人的氣味中吸引伊蚊的是　 　氣味分子。
（3）為了研究上述兩種氣味分子對伊蚊的吸引作用，科研人員利用如圖3的實驗裝孔設計了3組實驗：A組通入空氣，B組通入人的氣味，C組通入上述推測的兩種氣味分子。多次重女實驗發現，A組伊蚊飛一會兒就隨機停在1、2或3區，B組和C組的伊蚊都興奮地飛到了3區。根據實驗現象，可得出的結論是　 　。
【答案】（1）伊蚊是通過氣味來區別人和動物 （2）a和c
（3）人的氣味中的a、c氣味分子對伊蚊有吸引作用
【解析】
（1）由于圖1所示裝置探究的是伊蚊如何區別人和動物，因此可推知科研人員的假設是伊蚊依靠氣味區別人和動物；
（2）圖2中主要氣味分子有4種：a、b、c、d，其中人的a、c氣味分子的含量與動物的差距最大，最容易區分。因此推測，人的氣味中吸引伊蚊的是a和c兩種氣味分子；
（3）①為了探究a、c兩種氣味分子對伊蚊的吸引作用，要設置以兩種氣味分子為變量的對照實驗，實驗中A、B組是起對照作用。多次重復實驗發現，A組伊蚊飛一會兒就隨機停在1、2或3的某個區，說明空氣對伊蚊無吸引作用；B組伊蚊都興奮地飛到3區，說明人的氣味對伊蚊有吸引作用；C組伊蚊的表現與B組相同，說明a、c兩種氣味分子與人的氣味作用相同，都能吸引伊蚊。故可得出的結論是：人氣味中的a、c兩種氣味分子對伊蚊有吸引作用。
13．小科觀察到螞蟻搬運食物回巢時，提出疑問“螞蟻發現食物 后，是怎么傳遞信息給伙伴的呢？”
【建立假設】觀察發現：①螞蟻搬運食物過程中會用觸角彼此接觸；②后面的螞蟻會沿著前面螞蟻的路線爬行。據此小科建立了2種假設。
假設1：螞蟻間傳遞信息是依靠 進行的；
假設2：螞蟻間傳遞信息是依靠氣味進行的。
【實驗過程】為驗證假設 2 ，小科利用如圖所示裝置進行了如下實驗：
步驟1：將螞蟻從T型玻璃管的下端開口放入后，立即用橡皮塞塞住，觀察記錄螞蟻從裝置中逃出所需的時間t1；
步驟2：仍舊用這只螞蟻和這套裝置，重復步驟1，記錄逃出所需的時間t2；
步驟3：仍舊用這套裝置，但換用同一窩的其他螞蟻重復步驟1，記錄逃出所需的時間t3；
步驟4：換用一套新裝置，用另外一窩螞蟻重復上述步驟1、2、3；
步驟5：多次重復步驟4。
（1）補充實驗假設 1　 　。
（2）【得出結論】若假設2成立，則每次重復步驟1、2、3獲得的三個時間的大小關系是 。
A．t1>t2>t3 B．t1> t2≈t3 C．t1≈t2> t3
（3）【方案評價】方案中步驟4和5能否省略，為什么？　 　。
【答案】（1）觸角 （2）B（3）不能省略。多次重復實驗，能夠避免偶然性，使實驗結果更加科學。【解析】
（1）根據觀察現象①提出猜想假設1中填的是觸角；
（2）螞蟻間傳遞信息是依靠氣味進行的 ，那么t1的時間最長，t2照著氣味，t3照著氣味，所以結果應該
是t1> t2≈t3；
（3）不能省略，因為多次重復實驗，能夠避免偶然性，使實驗結果更加科學合理；
14.一天晚飯后，孫青同學在幫媽媽收拾桌上的碗筷時不小心將一杯水碰倒。他忙拿干抹布去擦，卻很難將水擦干。媽媽見狀拿了另一塊干抹布擦，很快就將桌上的水擦干了，他感到有些奇怪，忙問媽媽是怎么回事？媽媽只是告訴他，我拿的是抹布是棉布做的，你手里的抹布是滌綸的，他進行了探究。
（1）提出的問題： ？
（2）猜想與假設：布的吸水能力可能跟布料的種類有關。
（3）所需的器材：三個相同的燒杯，質量相同的棉布、麻布、滌綸布各一塊，足量的水。
（4）主要步驟：將三個燒杯中倒入 的水，分別將三塊布放入各個燒杯中讓水浸透，然后將三塊布分別取出。
（5）孫青將現象記入表中，根據實驗現象可知吸水能力最強的是 布料。
【答案】(1)布的吸水能力跟布料的種類有關嗎；(4)等量；（5)棉
15.為便于運輸，果農們往往在柿子未完全成熟時就進行采摘，怎樣才能使買來的柿子早點成熟呢 小明做了下面的實驗:選擇20只大小與成熟度相似的同種柿子，分成兩組，每組10個，分別放入兩個相同的紙箱中，同時在第一個紙箱中放入兩個成熟的蘋果。將兩個紙箱放在同一個地方，通過觀察柿子的顏色和軟硬來比較是否成熟。實驗記錄如下:
組別 操作方法 達成熟所需時間
第一組 另加2個成熟蘋果 7天左右
第二組 不做處理 將近22天
（1）小明同學設計上述實驗，基于的假設是 。
（2）小明通過觀察 來比較柿子是否成熟。
（3）小明設計的實驗中有何不足之處: 。
【答案】（1）成熟的蘋果能促進柿子早點成熟（2）柿子的顏色和軟硬（3）實驗次數太少
四、整理任務（1.錯題原因分析、解決方法；2.存在的疑點及對策......）
在本課時內容講解分析之后，根據學習活動中的實際情況進行整理。
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