4ea0cfba-6b81-4af0-acd8-05221cfed615_生物探究式教学与科学过程技能02

实验结果的表述
• 用文字来表达试验结果 • 用记录表格来表达试验结果 • 用图线来表达试验结果
10.建立模型
模型是对于现实世界的事物﹑现象﹑过程或系统 的简化描述﹐或其部分属性的模仿。 建模即建立系统模型的过程﹐又称模型化。建模 是研究系统的重要手段和前提。凡是用模型描 述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建 模。建模就是一个实际系统模型化的过程。 模型包括物理模型和数学模型
百分含量（%）
6 5 4 3 2 1 0 铝 铁 钙 钠 金属分类 钾 镁
饼形图制作：每个扇形面积代表着整体中各组所 占的比例
2.74 3.45 4.75 7.73
2.47 0.76 2
1.2
48.6
26.3
氧 硅 铝 铁 钙 钠 钾 镁 氢 其他
曲线图制作： 选择合适的坐标纸（直角坐标纸、双对数坐 标纸、单对数坐标纸） 确定坐标的分度和标记：横轴是自变量，纵 轴是因变量。 描点 连线
7.制作图表
在数据处理和结果表达方面，图表（图形 和表格）具有独特的作用： （1）真实、准确地展示和反映数据 （2）以较小的空间承载较多的信息 （3）启发实验者思考数据的本质和分析数据 所揭示的内在规律 （4）简明、直观、有效地表达复杂的数据和 观点。
表
格
表格包括：无线表、系统表、卡线表、 三线表 无线表结构：
骨拼图：人体中的每一块骨都有各自独特的形 状、位置和功能
啮齿动物骨拼图： 人体骨骼和其他哺乳动物的骨骼有很多相似 之处。 骨之所以形状各异是由它所处的位置和功能 决定的 生命有机体骨的数量和种类具有遗传特征。
观察的要求是什么？
• 观察要细致、全面、客观 （要精细的辨别， 特别是不要被表面现象或突出的部分掩盖了细 节，掩盖了本质。全面，就是要观察事物的各 个方面，即前后左右上下里外，从整体到局部， 各部分之间的联系以及事物的发展过程，都应 观察在内。客观，就是要在观察中不掺杂任何 主观的、情感的因素，不能用自己已有的主观 意识来替代事物的客观情况，也就是不能想当 然。）
表序
纵向栏目 横向栏目1 横向栏目2 项目1 项目2
标
项目3
题
在表示隶属关系的多层事项时常采用系统表 XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX
四周都用完整的框线包围起来、表 格内部用框线隔开的表格，叫卡线 表。
卡线表一般包括序号、标题、项目栏、 表体、表注等部分。
表序 表 题
• 观察要抓住事物的特征（能够观察出事 物最突出、最具特色、与众不同的一点， 从而把它与其他事物区分开来。） • 观察要展开联想和想象 （从心理学意义 上讲，联想可以分为四种：类似联想， 即从事物之间的相似性方面想起；接近 联想，即从空间和时间方面接近的事物 想起；对比联想，是从相反的或相对的 事物想起；因果关系联想，则是从事物 的原因结果方面想起。）
根（叶）吸水量多少的实验研究中： 实验变量和反应变量各是什么？
在“根（叶）的吸水量多少的研究” 中，根的多与少就是实验变量；由 于根（叶）多根（叶）少的变化， 根的吸水量也随之变化，这就是反 应变量。
无关变量亦称控制变量，指实验中除 实验变量以外的影响实验变化和结 果的因素或条件。 额外变量亦称干扰变量，指实验中由 于无关变量所引起的变化和结果。
谈谈你的体会： 从整个的实验活动设计考虑，你 认为该设计的亮点突出表现在什么 地方？ 通过体验骨拼图活动，你受到了什 么启发？ 该实验是怎样循序渐进地培养学生 思维能力的？
请你分析、归纳出教师的核心概念？
•分析教学过程 ：四段（突出怎样进行科 学思维能力培养）
• • 跳绳时：观察和描述身体的运动。 将自己百度文库身体与骨骼图片和模型比较。交流。
• 装配(比较\联想\猜测\实证)一个骨骼模型。然后比较和 讨论。最后把他们装配的模型与照片模型进行比较。 • 尝试着把啮齿类动物的骨组装成完整的骨骼(猜测\想 象)
概念的形成与发展： 数骨：人体可以以多种方式进行运动
骨骼是由骨组成的系统
人体骨骼大约由206块骨组成
骨有不同的功能：支持、保护、运动
展示评价学生的作品。 让学生观察人体骨骼挂图。 修改它们的作品。 完成作业：鲁斯完成了她的 骨骼拼装任务。她希望你 帮她检查一下。 如果你发现骨放错地方了 请圈出错误之处。
拓展内容：体验人体骨骼立体模型的制作
（1）Bonita 是一个立体骨骼模型的拼图。请 用Bonita拼图和图钉将它组装起来。
（2）想一想，怎样才能让这个模型“走” 起来。你需要借助他人的帮助吗？ （3）评价你的模型。
溶解度/g
温度/oC
8.形成并验证假设 假设就是在观察和事实材料的基 础上，根据科学原理和科学事实进 行理性思维的加工以后，对未知的 自然现象及其规律所作的假定性解 释和说明。
严格的假设： （1）表达假设的句式为： 严格的假设应该采用 “如果……,那么……”的句式。 这样的句式是对要进行的实验的一个粗略概括。 例：“如果把盐加入纯水中，那么这水会需要更 长的时间才能结冰”
纵向项目
项目1
项目2
栏目项
表 体
表注：
三线表：只留有顶线、栏目线及底线的表格 表序 标 题
表注：
图
示
图示分为：柱形图、饼形图、曲线图 图的组成包括：图序、标题、图轴、标目 图形、图注
9900 9800 9700 9600 9500 9400 9300 9200 9100 9000 8900 1998年 1999年 2000年 年份 2001年 2002年
讨论： 怎样引导学生提出严 格的假设？ 请表述你组提出的假 设
如果接触面粗糙程度不同，那么摩擦力大小也 会不同。 如果接触面之间的压力大小不同，那么摩擦力大 小也会不同。 如果木块的运动速度不同，那么摩擦力大小也 压力不同 测力计数 会不同。 接触面的材料 测力计数 如果接触面的大小不同，那么摩擦力大小也会不 1 一个木块 1 玻璃板 同。一个木块加一个砝码 2
3．测量 测量实际上就是借助于各种不同类型 工具对周围世界的一种定量观察， 是对定性观察的补充和精化。
4.推断与预测
推断与预测都是推论的一种形式，笼统地讲，它 们都指根据已经知道的事情推论出不知道的事 情。一般来说，推断指对观察到的现象做出的 一种推论，而预测则是根据现有证据和既往经 验对将来的事情做出推论。
在“根的吸水量多少的研究”中，之所以选择两 棵大小、根系大小相当、叶子数量一样的幼苗； 向两支大试管中放一样多的水加以固定；在水 面滴一层植物油（防止水分蒸发）等措施，也 都是想控制无关变量，以防产生额外变量，出 现干扰，造成误差。所以控制无关变量和减少 额外变量是科学实验的关键之一。
实验者
控 制 消 除
3 2 长木板 一个木块加两个砝码 3 干毛巾
9.实验实施和结果分析 科学实验：人们依据科学研究的目的，运用有 效的仪器和设备，对研究对象加以控制，减少 非本质因素的干扰，在特定的环境中或特定的 条件下研究自然规律的一种科学活动 实验可分为演示实验、学生实验、课外小实验。
实验的教学设计： 实验的现象要直观，能够为学生的观察提供 丰富的感性材料。 实验设计要能够启发学生的积极思维 实验设计中蕴含着实验思想和方法 （控制变量的思想——公平实验）
5.交流与表达
6.识别与控制变量
变量亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条 件。在中小学科学课中，把实验所设置的实验 条件称为“变量” 变量通常分为以下两类四种类型 ：
实验变量与反应变量 无关变量与额外变量
实验变量亦称自变量，指实验中由实验者 所操纵、给定的因素或条件；反应变量 亦称因变量或应变量，指实验中由于实 验变量而引起的变化和结果。 实验变量是原因，反应变量是结果，二者 具有因果关系。实验的目的即在于捕获 解释这种前因后果。在“让橡皮泥浮起 来”的活动中，学生所设计的橡皮泥的。
（2）对于要探究的问题往往会有多种假设，每 一条假设只能表达其中的一种关系。 （3）假设能够运用实践来检验。
假设的主要特点
假设是以事实为基础的，具有科学性 学生已经掌握的相关知识 学生已经具备的生活经验 学生已经具有的事实 假设具有猜想性 假设需要实践的检验
案例分析：
探究摩擦力的大小与哪些因素有关
• 条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理 是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所 给定的实验变量意义的。例如“动物激素饲喂小动物” 的实验，采用等组实验法，实验设计方案是： 甲组：饲喂甲状腺激素（实验组） 乙组：饲喂甲状腺抑制激素（条件对照组） 丙组：不饲喂药剂（空白对照组） 上述实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过 比较、对照，更能充分说明实验变量（甲状腺激素） 对实验结果（促进蝌蚪的生长发育）的影响。
无 关 变 量 额 外 变 量
操 纵
捕 获
自变量
实验对象
因变量
通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影 响，又可增加实验结果的可信度和说服力。 对照实验的类型： • 空白对照组指不做任何实验处理的对象组。 • 自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即 不另设对照。如“植物细胞的质壁分离和复原” 实验，则是典型的自身对照。
案例分析：
教师手中有16张卡片。有的有边框，有的无边框。 其中有一张卡片的背面藏有一张名贵的邮票。 你能问教师4个问题（教师只能回答“是”或 “不是”）猜出哪张卡片后面藏着这张名贵的 邮票吗？
红
红
红
红
红
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红 红
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红
红
红
集合法的名称借用于数学名词“集合”。我们在 研究一些问题时，可以把某一确定范围内的事 物的全体看作是一个集合。例如，所有自然数 就可以看作是一个集合。
小学, 3% 初中, 17% 本科, 25%
人口数（万）
190 180 170 160 150
高中, 23% 专科, 32%
沸 点/ oC
140 130 120 110 100 90 80 70
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 1
大气压/ Pa
柱形图的制作：因变量置于纵轴，自变量置于横 轴
9 8 7
尝试着把啮齿类动物的骨组装成完整 的骨骼
找到猫头鹰的呕吐物，观察并描述。 用牙签将骨分离出来。 观察啮齿动物的骨骼，讨论： 啮齿动物的骨与人的骨在哪些方面相似？
啮齿动物的骨与人的骨在哪些方面不同？
指导学生用胶水将啮齿动物的骨连接起来， 比较一下啮齿动物与它的骨骼支架。
思考： 比较啮齿动物的骨骼与人的骨 骼有何异同？ 你能根据一块骨的结构说出它 的功能吗？
王玲，李丽，张华，刘彬，穆红，杨平，陈海，赵亦，胡磊，王进 最重（公斤） 最轻（公斤）
“多级二分法”分类的依据是事物之间的不同之 处。按一定标准每次把事物分成二类，直到不 能分为止。多级二分法要遵循以下规则： (1)每次按一定标准分成二类。 (2)在选用标准时，最好用“是”或“不是”模 式，主要是因为不让某一些事物在分成二类时， 无所适从。 (3)每个事物只能占一个空格，直到不能分为止。
表7-6 硝酸钾在不同温度时的溶解度
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
246
300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
2．分 类
在日常生活中，人们为了方便，常根据 事物既有差异性，又有相似性的特性， 把事物分门别类地整理，这个过程叫做 分类。
分类方法： 科学研究中的分类有很多方法，这里我 们只介绍三种最基本的，适合儿童年龄 特征的分类方法： “顺序排列法” “多级二分法” “集合法”
顺序排列法就是把一些事物按照某一个属性，譬 如按事物的大小、轻重、形状……依次排列。 顺序排列法最简单的表示方法就是通过箭头来 表示。例如，我们把10个同学按他们体重排列 (公斤)。
案例
用多级二分法进行分类
用“多级二分法”把下列事物分类：猴，卵石，电话，猫，狗，橘子，橡皮泥，玫瑰 花。 生 命 非 生 命 ∣ （猴，猫，狗，橘子，玫瑰花） ∣ ∣ 动物 植物 （猴，猫，狗）（橘子，玫瑰花） ∣ ∣ ∣ ∣ 野生 非野生 水果 非水果 猴 （猫，狗）橘子 玫瑰花 ∣ ∣ 爬树 不能爬树 猫 狗 ∣ （卵石，橡皮泥，电话） ∣ ∣ 人工造 非人工造 （橡皮泥，电话） 卵石 ∣ 用电 不用电 电话 橡皮泥