怎样做好科学探究题

1、怎样做好科学探究题李光宇 张景志科学探究的基本要素有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与 收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。考试试卷中的探究性试题可能考查一个完整 的探究过程，也可能考查探究过程中的部分环节。以下分类说明解答各环节问题时需要注意的问题。一、提出问题发现问题和提出问题是进行科学探究的前提。同学们要学会从日常生活、自然现象或 实验现象的观察中发现与物理学相关的问题。解答此类问题的关键词是：为什么？怎么 样？是什么？有什么规律？等等。二、猜想与假设猜想与假设一定要有相关性，要有依据，但无需考虑猜想的结论是否正确。同学们要 尝试根据经验和已有的知识对问题的成因提

2、出猜想；对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。三、制定计划与设计实验1. 明确实验目的：要与猜想紧密相连，并且能够验证自己提出的猜想。2. 选择合适的研究方法：一般常用的方法有控制变量法、对比法、转化法、现象或数 据归纳法等。3. 根据需要列出实验器材，设计实验步骤和记录表格等。四、进行实验与收集证据这一环节中要注意以下几点：1.通过观察和实验收集数据；2.通过背景资料、公共资源收集信息；3.尝试评估有关信息的科学性；4.会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明正确操作；5.会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据；6.具有安全操作的意识。五、分析与论证在这个环节中，同学们要认真观察实验

3、现象或记录的数据，找出数据所反映出的共同 规律（求同），或者发现事物间存在的差别（求异）；分析数据时，同学们可以利用数学知 识进行推算或描出图象来分析，使结论更加直观地显现出来。六、评估评估是对探究反思的过程。考试中对评估的考查要点是同学们的科学态度，需要考虑 的问题主要有：1.探究过程是否恰当；2.探究得到的结论是否合理；3.探究过程中是否出现新问题。七、交流与合作在这个环节中，要求同学们1.能写出简单的探究报告；2.有准确表达自己观点的意识；3.在合作中既坚持原则又尊重他人；4.能思考别人的意见，改进自己的探究方案；5.有团队精神；6.认识在科学探究中必须有合作精神。典例分析题型1提出问题

4、爱因斯坦曾说：“发现问题有时比解决问题更重要。”提出问题是科学探究的第一步。 此类试题要求同学们根据题目中提供的物理实验、日常现象或一段文字资料等发散思维， 提出一些有思考或研究价值的问题。此类问题往往具有很大程度的开放性。例1如图1所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，发现太阳光通过三棱镜后被分解 成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接分解后的太阳光，在白屏上形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象叫光的色散。光的色散说明白光是由 各种色光混合而成的。对于光的色散现象，你有什么疑问？你还想知道什么？解析 用因果法提问：为什么太阳光经过三棱镜会发生色散？用扩展法提问：除三棱

5、镜外，还有什么方法（或仪器）能使太阳光色散？用类比法提问：六棱镜的色散规律和三棱镜相同吗？用规律法提问：不同颜色的光通过三棱镜折射后，偏折程度有什么规律？用逆向思维法提问：若把分解后的色光混合起来，会怎样？小结 因思维的角度不同，提出问题的方法很多，如还可以从分析法、比较法、收敛 法等角度进行提问。题型2猜想与假设针对所研究的问题，提出自己的猜想与假设，以使我们的探究具有初步的方向，避免 盲目性，为制定探究计划、设计探究方案奠定基础。提出猜想通常用以下几种方法：（1） 根据生活经验或直觉思维提出猜想。例如探究平面镜成像的特点时，同学们根据生活经验和感觉可提出：“像与物体等大”，“物体离平面镜越

6、近，像越大”等一些猜想。（2） 根据事物的因果关系提出猜想。如探究响度的大小和声调的高低分别跟什么因素 有关。由于声音是由发声体振动产生的，因而我们猜想：响度的大小、音调的高低可能跟 发声体本身振动的一些因素（如振动快慢、振动幅度的大小等）有关。又如探究欧姆定律时，我们猜想：既然电压是产生电流的原因，电阻对电流有阻碍作用，那么电流的大小可 能跟电压、电阻有关系。（3）通过类比提出猜想。如研究串、并联电路的电流关系时，将电流类比成水流，作出猜想：串联电路各处的电流相等； 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。又如类比“风吹树动”，猜想磁体周围存在着磁场。(4) 通过合理推理提出猜想。题型3

7、设计实验设计实验时，首先要明确实验目的，一般就是要验证你提出的猜想；然后针对目的选 择合适的研究方法，如控制变量法、转化法、数据归纳法、等效替代法等；有了方法和基 本思路，就可以根据需要列出实验器材，设计实验步骤、进行实验、记录数据等。例2在初中物理实验中，常常用长方体木块作为实验器材来研究一些问题，现在请 你以长方体木块作为实验器材之一，可以适当添加其他辅助器材，设计三个实验来研究或说明相关的物理问题。(力、热、声、光、电均可)要器材主要实验过程硏究或说明的 物理问题示例细卷 小车将木块竖战在小车上，用 细绳突然拉动小车向前 运动,木块向后倒下木块具有惯性设计一设计二设计三解析 本题的设计方

8、案较多，现提供几例： 设计一、添加的主要器材：弹簧测力计、细线。主要实验过程：用细线将木块竖直悬挂在弹簧测力计挂钩上，木块静止时，弹簧测力 计有读数。研究或说明的物理问题：木块受到重力。设计二、添加的主要器材：弹簧测力计、木板、毛巾、砝码。主要实验过程：将木块分别放在木板、毛巾上用弹簧测力计匀速水平拉动；砝码放在 木块上再将木块放在木板上匀速拉动。研究或说明的物理问题：摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度有关。设计三、添加的主要器材：海绵。主要实验过程：将木块分别平放、竖放、侧放在海绵上，观察海绵的凹陷情况。 研究或说明的物理问题：压力作用的效果与受力面积大小有关。设计四、添加的主要器材：烧杯

9、、热水。主要实验过程：将木块的一端放入热水中，手握另一端不觉得热。研究或说明的物理问题：木块是热的不良导体。设计五、添加的主要器材：烧杯、水、某液体。主要实验过程：把木块放入水中，观察露出水面的体积，然后把木块取出再放入某液 体中，观察木块露出液面的体积。研究或说明的物理问题：露出液面体积大的木块所在液体的密度大。小结 本题是在现有实验器材的基础上任意添加部分实验器材，并设计多个实验，有定的难度和开放性，可以从要研究或说明的物理问题入手进行设计。综上所述，要想在考试中的科学探究题上取得高分，同学们应该在平时的学习与复习 中就要注意培养科学探究意识， 养成科学探究的习惯， 初步认识科学探究的基本

10、思想， 在 探究过程中能够大胆地猜想与假设 （一定要注意每一种猜想与假设都必须要有一定的科学 依据），并进行认真的设计和实验。巩固练习1. 为精确测量世界屋脊喜马拉雅山的高度， 2005 年中国科学院组织科考队利用现 代测量技术对喜马拉雅山主峰峰顶进行重新测量。 测量考察中， 科考队员们戴着墨镜， 身 穿防寒羽绒服，背着氧气瓶，手拿尖头冰镐，脚蹬防滑靴。他们不畏艰难险阻，克服重重 困难，终于在 5 月下旬完成了测量任务。根据以上情景，请你提出两个问题，并从物理学 角度加以简答。例： 问题：科考队员为什么要使用尖头的冰镐？简答：使用尖头冰镐，可以增大对封冻雪地的压强。问题 1： 。简答： 。问题

11、 2： 。简答： 。2. 小明同学有 3 个大小、形状完全相同的凸透镜，分别由玻璃、塑料、水晶制成。学 过透镜的知识后，他猜想“大小、形状相同的凸透镜的焦距与材料是否有关” ，请你帮他 设计一下探究的全过程。 探究所需器材有哪些？ 探究的主要实验步骤是： 记录实验数据的表格可如下设计： 探究过程中，所用的主要科学研究方法是: 你设计的探究活动中，应该特别注意什么？3. 现有各种规格的不锈钢丝和铜丝。请你设计实验研究方案，比较不锈钢和铜这两种 材料的导电性能。（1）实验研究中对不锈钢丝和铜丝的选取有什么要求？（2）你用什么方法显示材料的导电性能？（写出所需要的实验器材、画出电路图、写出实验步骤、

12、可能出现的现象和结论）4. 小军同学通过高倍望远镜观察月亮，发现月面是凸凹不平的，如图2所示，这是由于流星在太空中运行到靠近月球时， 在月球的引力作用下坠落到月面， 与月面发生碰撞而 形成的坑洞，叫做月坑。图2小军同学猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关。于是，他设计了一个用一只铺满厚厚的细沙的盘子和几个不同的小球及刻度尺进行探 究月坑深度的模拟实验，如图 3所示。经过实验，数据记录如下表：图3实验序号质量 m/kg体积 V/crrf下落曷度h/cm坑册深度dAnm1207.5502 62207.5(503.53207.5705 04302,57011.35201.87012.

13、46607.57014.6785157015.9请你分析实验数据，并回答下列问题：（1 ）由1、2、3三组数据可得：“月坑”的深度与流星的 有关。（2 ）由、三组数据可得：“月坑”的深度与流星的质量有关。（3）“月坑”的深度还与流星的体积有关：体积越大，“月坑”的深度 （4）请你结合小军的研究过程，就“影响月坑深度的因素”问题提出另外一个猜想:5.高尚同学发现家里用皮碗（如图 么因素有关呢？4所示）挂东西，皮碗所能挂的物体重力大小与什图4（1） 请你提出一种猜想： ；你猜想的依据是: ；（2）请你自选器材，提出一个验证你的猜想的探究实验方案。答案1问题1:他们为什么要背氧气瓶？（氧气瓶有什么作

14、用？）简答：高山上气压低， 空气稀薄，缺氧。问题 2:墨镜的作用是什么？（为什么他们要戴墨镜呢？）简答：高山 上白雪皑皑，阳光反射强烈，戴墨镜可防止强光伤眼。 问题3:他们是怎样防寒与防滑的? 简答：穿防寒羽绒服与防滑靴。问题4:防滑靴防滑遵循的是什么规律？简答：防滑靴的底部比较粗糙，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。2. 3种凸透镜，刻度尺，白纸。 步骤：a.首先将玻璃透镜正对太阳光，用一张白纸在透镜的另一侧来回移动，得到一个最小最亮的光斑，用刻度尺测出此光斑到透镜光心的距离即为玻璃透镜的焦距；b.用塑料透镜进行a实验；c.用水晶透镜进行 a实验；d.比较3种透镜焦距的大小，得出结 论。 记录表格：透明材料玻璃塑料水晶焦距伽 控制变量法 不要长时间看透镜的光点（太阳的像），避免损伤眼睛。（其他答案，只要合理都可 以）3. （ 1）实验研究中应选取长度和粗细（横截面积）都相同的不锈钢丝和铜丝。（2 ）实验器材：电源、开关一只、导线若干条、小灯泡一只、长度和横截面积都相同 的不锈钢丝和铜丝各一根。电路图:A B|o o金属建实验步骤： 按照电路图连接好电路。 把不锈钢丝接入电路的 A、B之间，闭合开关，观察小灯泡的亮度。 换用铜丝重复步骤。 整理器材。可能出现