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第4节 尝试科学探究【学习目标】1. 通过科学探究,了解科学探究的过程和一般步骤；2. 经历科学探究,领悟科学探究中抽象和假设检验的重要性,了解科学探究的一个基本方法-控制变量法；3.能实事求是地记录实验数据,能分析实验数据正确得出结论,乐于与他人合作和交流。【学习重点】控制变量法在科学探究中的应用【学习难点】了解科学探究的一般步骤【自主学习】知识点1探究摆的奥秘1.提出问题：（阅读课文，思考：小慧从张师傅修理摆钟的过程中想到了哪些问题？） 。2.猜想与假设：钟摆摆动的快慢可能与 、 、 等有关。 3.制定计划与设计实验： 实验设计方法指导： 钟摆的简化：钟摆绕一个固定点摆动，可以用 代替钟摆。 钟摆摆动的快慢可能与 A、B、C 三个因素有关。要研究钟摆摆动快慢是否与 A 因素有关，要保持 B 和 C 两个因素不变，改变 A 因素，观察钟摆摆动的快慢是否改变。同理，要研究摆动快慢是否与B 因素有关，需要保持 和 两个因素不变，改变 因素，观察 钟摆摆动的快慢是否改变。这种实验研究方法叫做控制变量法。 实验一：探究钟摆摆动的快慢与摆球是否有关。在这个实验中，要保持 不变，用同样的 、用不同 做成钟摆。 测出两个不同的摆分别摆动 10 次和 20 次所需的时间，计算出摆动1 次所需的时间。实验二：探究钟摆摆动的快慢与摆的长度是否有关。在这个实验中，要保持 不变，用同样的 、用不同 做成钟摆。 测出两个不同的摆分别摆动 10 次和 20 次所需的时间，计算出摆动1 次所需的时间。4.进行实验与收集证据： （1）实验一的实验记录： 摆动次数时间t/s小球种类1020铜球铝球由上表可知：铜球摆动一次平均所需的时间为 。铝球摆动一次平均所需的时间为 。（2）实验二的实验记录： 摆动次数时间t/s线长L/cm102080160线长为 30cm 的摆，摆动一次平均所需时间为 ；线长为 60cm 的摆，摆动一次平均所需时间为 。 5.分析与论证： （1）由实验一的数据可以得出结论：钟摆摆动的快慢与摆线的长度 （填“有关”或 “无关”。 ）（2）由实验二的数据可以得出结论：钟摆摆动的快慢与摆球的轻重 （填“有关”或 “无关”。 ）综合实验一和实验二，可以得出结论：摆线长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻重 ；摆球的摆动一次的时间只跟摆 线的 有关；摆线越长，摆球的摆动 。 很久以前，还没有摆钟这样的计时工具。伽利略通过观察教堂里吊灯的来回摆动，利用自己的脉搏来计时，反复进行实验，已经发现了摆的这个规律，他称之为摆的等时性原理。6.评估：张师傅将螺母向下拧，相当于增加了 ，使原来走快的钟走时准确了。知识点2科学探究的过程猜想与假设提出问题评估分析与论证进行实验与收集证据设计实验与制订计划交流与合作在科学探究过程中，对这7个要素应根据实际情况灵活运用，在探究的全过程中，都要注意交流与合作。合作中要实事求是，尊重他人，每个人都要充分发挥自己的聪明才智。【典型例题】1. 同学们对“吸铁石能否吸引小铁钉”这个问题进行了讨论，有同学认为“吸铁石能吸引小铁钉”，并从实验室借来吸铁石吸一吸小铁钉。“用吸铁石吸一吸小铁钉”这一过程属于科学探究中的（）A提出问题 B做出猜想 C实验 D得出结论2. 在科学探究的7个基本环节中，最基本的环节是_，最主要的环节是_；而贯穿整个探究过程的环节是_。3. 某小组做在探究摆球摆动周期与哪些因素有关时，采用两个质量不同的小球A和B（A球的质量B球的质量），制作了两种不同摆线长度（l1l2）的摆球，准备以两种不同的摆辐（）进行如图甲、乙、丙、丁所示的四次实验。（1）如果要探究，摆动周期与摆线长度的关系，应选用_和_两次实验进行比较。（2）如果要探究，摆动周期与摆动幅度的关系，应选用_和_两次实验进行比较。（3）如果要探究，摆动周期与摆球质量的关系，应选用_和_两次实验进行比较。4.小霞同学听老师讲了“伽利略观察教室吊灯”的故事。他猜想摆来回一次的时间可能与摆的质量m，摆的长度L以及摆的幅度s有关。于是她一根长绳的一端系一个小螺帽做成了一个摆，如图。（1）为了研究摆来回一次的时间与摆的长度是否有关，她应该控制摆的幅度s和摆的 不变，只改变摆的 。（2）上述研究物理问题的方法叫做 。A类比法 B控制变量法 C等效替代法 D推理法（3）小霞同学发现摆来回一次的时间比较短，难以测准。为了减小误差，你认为该怎么做？【反馈检测】1.在进行科学探究的过程中，下列做法中错误的是 （ ） A.不断地发现并提出问题 B.任何实验资料都要保密不宜交流 C.制定尽可能详细的实验方案 D.大胆地猜想和假设. 2.小慧等同学在探究摆的奥秘，他们从实验中收集到的数据经过对比分析，得出一个结 论：物体摆动一次的时间只跟 有关，而跟 无关。摆的这个运动特性，叫做摆的 原理。3.下列关于对科学探究的 7 个环节认识正确的是 ( ) A.既然是“猜想”,完全可以不要任何的理由 B.探究过程中的“评估”是完全没有必要的 C.探究过程中的每一步都是不可或缺的,而且顺序还不能颠倒 D.只要实验设计合理,操作得当,“交流与合作”这一步也可以省掉4.有一立式摆钟，3天下来走时慢了0.5分钟，为了校正走时，应该（ ）A.使摆线边长 B.使摆线变短 C.换质量小的摆锤 D.换质量大的摆锤5.小明同学要探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关，于是他准备了不同质量的小铁球、细绳、刻度尺、铁架台等器材，实验装置如图所示。实验次数摆幅()小球质量（kg）摆长(L)时间（s）10.10.030.81.820.10.040.81.830.20.040.81.840.20.0412.0（1）实验器材中还应该有：_。（2）小明完成了实验并将数据记入上表，分析数据可知：单摆来回摆动一次的时间只与_有关，该实验所用的科学探究方法是：_。【学习小结】通过这堂课，你有什么收获？你还有什么疑问？请将你的收获和反思记下来。5 / 5
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