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为什么说我们已经进入了终身学习时代？ 为什么探究是适应未来社会最好的学习方式？ 如果你想知道探究这种面向未来的高效学习方式，本讲座将和你一起聊聊科学探究那些事。 主题：探究照亮未来 时间：8月10日晚20：00—21：00 地点：CCtalk群：81534977（浪漫物理小屋-闫芳老师） 主讲：北京日坛中学教师 唐铭徽老师 适合年级：初中 在《义务教育物理课程标准（2011年版）》中，“科学探究”被列为课程内容。但是由于在现行教材中，对“科学探究”并没有系统地阐述，从而为“科学探究”蒙上了一层神秘的面纱。其实，“科学探究”并非物理学家的专利，它就存在于我们的身边。 例1 阅读《可探究的科学问题》，回答问题。 可探究的科学问题 日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题。像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。比如，“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题。 科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。例如，“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答。 并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究。比如“是什么影响气球贴到墙上？”一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。例如，“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。 一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种。方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大导体两端的电压，导体中的电流就增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，电流跟电压有关吗？ 科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才使探究过程具有明确的方向。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）下列问题中属于可以探究的科学问题的是 。（填选项） A．哪种类型的音乐更好？ B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？ C．水的温度越高，水蒸发得越快吗？ D．物体所受浮力的大小与物体的密度有关吗？ E．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？ （2）请根据“两个同学走在沙滩上，一个同学的脚印深，另一个同学的脚印浅”这一现象，提出一个可以探究的科学问题： ____________________ 。 解析 （1）由短文可知：“科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。”“像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。”A项提出的问题属于个人爱好，E项提出的问题属于价值选择，都不属于科学问题；B、C、D项提出的问题可以进行实验通过收集数据来回答，属于科学问题。 （2）由短文可知：“可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。” 分析“两个同学走在沙滩上，一个同学的脚印深，另一个同学的脚印浅”这一现象，脚印的深浅属于因变量，不同的同学体重不同，人的体重属于自变量，所以根据科学问题的三种表述，可以提出的问题是：“人的体重影响脚印的深浅吗？”或者“如果改变人的体重，脚印会怎样变化？”或者“脚印的深浅与人的体重有关吗？ 答案 （1）B C D （2）脚印的深浅与人的体重有关吗？（或：人的体重对脚印的深浅有影响吗？或：如果改变人的体重，脚印会怎样变化？） 点拨 爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”，“提出新的问题新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想像力。”探究式学习也是从提出问题开始的，这些问题是从日常生活、自然现象或实验观察中发现的，与物理有关的，并且能用书面或口头进行表述。 1．科学探究包括提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。科学探究的形式是多种多样的，在一次科学探究活动中，可能涉及以上所列的所有要素，也可能只涉及其中的部分要素。 2．在设计实验方案时，不仅要遵循正确的实验原理，还要应用科学的实验方法，如控制变量法、转换法、类比法、等效替代法，等等；实验时所选实验材料尽可能多样化，并且要进行多次实验，这样观察到的实验现象、得出的数据才能避免偶然性，得出的结论才具有普遍性。 1、小明把蜡烛A放在玻璃板前某位置时，另一支外形相同的蜡烛B恰好与蜡烛A所成的像完全重合。仅根据这步实验，小明就提出：“若将蜡烛A移到其他位置，玻璃板所成的像始终是与物等大的”。他这一提法属于（ ） A．猜想 B．评估 C．设计实验 D．实验结论 2、人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例：①研究电流时，把电流比作水流；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究光的传播时，引入“光线”；④研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变。其中，采用了相同研究方法的是（ ） A．①和② B．②和③ C．②和④ D．③和④ 3、下列科学方法中，错误的是（ ） A．找出蒸发和沸腾的异同点，运用了类比法 B．根据增大压强的方法想到减小压强的方法，运用了逆向思考法 C．两个5Ω的电阻串联，与一个10Ω的电阻效果相同，运用了等效法 D．研究牛顿第一定律时，在斜面小车实验基础上，通过理想化推理得到结论，运用了科学推理 4、在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行多次实验。 ①在“测量物体的长度”时，进行多次测量 ②在“探究杠杆的平衡条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次实验 ③在“探究电流与电压、电阻的关系”时，多次调节滑动变阻器进行实验 ④在“测量定值电阻阻值的实验”中，多次调节滑动变阻器，测出多组对应的电压值和电流值 上述实验中属于寻找普遍规律的是（ ） A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 5、乒乓球的直径加大后，国际乒联又改变了制作乒乓球的材料，目的是提高乒乓球比赛的观赏性。小柯认为乒乓球材料的改变，是为了减弱乒乓球的弹性。他用材料不同、其他条件相同的乒乓球设计了以下验证方案。其中最合理的是 （ ） A．用不同的力将乒乓球掷向地面，比较落地后反弹的高度 B．把乒乓球沿不同方向抛向地面，比较落地后反弹的高度 C．把乒乓球从不同高度静止释放，比较落地后反弹的高度 D．把乒乓球从同一高度静止释放，比较落地后反弹的高度 浪漫的暑假，疯狂的物理 “浪漫物理小屋”暑期公益直播计划
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