初中像科学家那样探究教学设计及反思

这是一份初中像科学家那样探究教学设计及反思，共4页。教案主要包含了探究遥控器失灵的原因，认识科学家探究的过程，探究人脚印的长度与人的身高关系，课后任务等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
科学
年级
七年级
学期
秋季
课题
像科学家那样探究
教科书
书 名：科学教材
出版社：浙江教育出版社 出版日期：2024年8月
教学目标
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。
教学内容
教学重点：科学家探究和基本方法。
教学难点：科学家开展科学探究的方法。
教学过程
讲述： “探究”是不是离我们很遥远？其实生活中我们经常会遇到诸如电风扇接通开关后不会转了、台灯不亮了等，这是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”。
任务一、探究遥控器失灵的原因
观察：老师手头上有一个遥控器能控制身后的电脑，当按下音量键的时候发现电视上并没有显示出任何的音量调节按钮，通过观察可以发现遥控器不工作了。
提问：在观察的基础上，自然而然产生了一个问题，遥控器为什么不工作了？
假设：基于现有的知识和对事物的了解，尝试做出一个合理的假设。（有的同学认为遥控器的电池没电了，有的同学认为是按键损坏了，也有的同学认为是遥控器内部的芯片损坏了）
预测：如果认为遥控器的电池没电了，一定会想到是不是可以更换遥控器的电池，这样遥控器应该能够正常的工作。
实验检验：现场更换电池。将新的7号电池放入遥控器的电池仓中。再次按下音量键，发现屏幕上依旧没有任何音量显示。发现实验的结果并不能支持假设，那应该怎么办呢？
引导学生提出新的猜想和假设，比如遥控器按键损坏或者遥控器的芯片损坏。
归纳：提炼对“遥控器失灵”的思考与探究实践过程，梳理并展示下面的探究思维流程图：
任务二、认识科学家探究的过程
讲述：上述是生活中探究的一般流程，其实科学家的探究过程与刚才的流程也有相似之处。相信同学们一定认识这一位著名的科学家，屠呦呦女士。她是青蒿素的发现者，也是诺贝尔奖的获得者。让我们一起追寻科学家的脚步，看看他们是如何探究的。
呈现资料：
早在20世纪，疟疾肆虐夺去了无数人的生命，所以寻找治疗症疾的有效办法，是当时科学家们面临的一个共同的问题。在这样的问题背景下，1969年，屠呦呦女士受我国古代药典的启发，提出了一个重要的猜想，即青蒿对疟疾的治疗有重要的价值。在此假设的基础上，屠呦呦制定了计划并进行了实验。
但是实验中常常遇到失败，在后续的研究中屠呦呦得到启发，古人用到的青蒿往往是青蒿的鲜汁，而实验室在制取的过程中，往往采用中药煮沸的方法。所以她最终决定用沸点只有34.6摄氏度的乙醚来提取青蒿中的有关物质。虽然这个实验过程繁复而冗长，但在经过190次失败之后，研究小组终于提取出了青蒿中的有关物质。
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，发现了其对疟疾的抑制率达到了100%。1972年研究小组成功分离并结晶出青蒿素，其抗疟功效在临床试验中也得到了证实，所以科研人员开启了测定青蒿素分子结构的工作，最终确定了青蒿素的分子结构。在1986年青蒿素获得了新药证书。2001年的时候，世界卫生组织向恶性疟疾流行的国家，推荐了以青蒿素为基础的联合治疗方案。
活动：根据屠呦呦发现青蒿素的探究历程，思考科学家的探究一般会经历哪些的环节？
提出问题→作出猜想或假设→制定计划，进行实验→分析证据，得出结论→表达与交流
任务三、探究人脚印的长度与人的身高关系
讲述：在我们的生活中，警察往往会利用脚印的长度来判定罪犯的身高。考古学家有的时候也会根据古代人的脚印长度来确定古代人的身高。人脚印的长度与身高之间有什么关系？请同学们利用探究的一般步骤，尝试研究。
1.提出问题：人脚印的长度与身高有什么关系？
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.制定方案：思考要收集哪些数据？在测量脚印和身高时有什么需要注意的？
4.获取事实与证据：
其中，爸爸的身高为168厘米，其脚印的长度是24.8厘米，两者的比例关系约为6.774倍；妈妈的身高为165厘米，脚印长度是24厘米，两者的比例关系是6.875倍；舅舅的身高为185厘米，脚印长度是27厘米，两者之间的比例关系是6.852倍。
5.得出结论：人的身高大约是脚印长度的6.8倍左右
6.表达与交流。
任务四、课后任务：课后尝试应用探究的基本步骤，验证“被鱼刺卡住后，喝米醋能够溶解鱼刺”的说法是否具有合理性。
思考的问题：我们要研究的问题是什么？建立的假设是什么？需要收集哪些相关信息？需要哪些测量工具？得到的数据如何处理？能得出什么结论？
参考案例：
1.提出问题：鱼刺能被米醋溶解吗？
2.建立假设：鱼刺能被米醋溶解
3.制定方案：从同一条鱼上，取二十根大小、形状等相似的鱼刺，随机等分成A、B两组，A组浸泡在米醋中，B组浸泡在清水中，三分钟后去除，观察比较两组鱼刺的软硬程度。
（强调为什么要从同一条鱼上取刺？为什么要取二十根鱼刺？）
4.获取事实与证据：A、B两组鱼刺的软硬程度较接近。
5.得出结论：鱼刺在较短时间内不能被米醋完全溶解
同学们可以根据参考案例，进一步探究“鱼刺被米醋溶解的程度是否与被浸泡的时间有关”或“鱼刺被米醋溶解的程度是否与被浸泡的时间有关”等。