1.4嘗試科學(xué)探究一、科學(xué)探究的概述

下面請(qǐng)同學(xué)們與老師一起，通過(guò)經(jīng)歷一個(gè)科學(xué)探究的過(guò)程，來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。探究的本意：探討就是探求學(xué)問(wèn)，探求真理和求源；研究就是研討問(wèn)題，追根求源和多方尋求答案，解決疑問(wèn)?？茖W(xué)的核心是探究，學(xué)習(xí)物理就要學(xué)會(huì)科學(xué)探究。探討和研究

小慧家的擺鐘走快了，請(qǐng)鄰居張師傅幫忙。只見(jiàn)張師傅將擺鐘下面的螺母擰了幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了。哇，真厲害！怎么擰幾下走時(shí)就準(zhǔn)了？二、探究擺的奧秘

（1）張師傅擰擺鐘下面的螺母究竟調(diào)節(jié)了擺鐘的什么？（2）為什么會(huì)改變了擺鐘走時(shí)的準(zhǔn)確性？（3）擺鐘來(lái)回?cái)[動(dòng)的時(shí)間是由什么決定的？

提出問(wèn)題：通過(guò)生活實(shí)例、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出要研究的課題。根據(jù)張師傅的行為，你能提出哪些問(wèn)題？

（一）提出問(wèn)題：提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，提出問(wèn)題有時(shí)比解決問(wèn)題更重要。

在科學(xué)探究中，猜想不是胡猜亂想，它是以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)作出的一種試探性解釋。（二）猜想與假設(shè)：

猜想與假設(shè)：通過(guò)集體思考、相互討論等方式去猜測(cè)問(wèn)題的可能的原因和答案或提出科學(xué)假說(shuō)。沒(méi)有大膽的猜想，就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)。

——牛頓（一）提出問(wèn)題：擺動(dòng)的快慢可能跟擺錘的輕重有關(guān)。擺動(dòng)的快慢可能跟偏離的角度大小有關(guān)擺動(dòng)的快慢可能跟擺的長(zhǎng)短有關(guān)

為了檢驗(yàn)猜想是否正確，需要設(shè)計(jì)整個(gè)的驗(yàn)證過(guò)程。在物理學(xué)中主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的形式來(lái)檢驗(yàn)猜想是否正確，因此需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。（三）制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（一）提出問(wèn)題：（二）猜想與假設(shè)：（1）用什么反映鐘擺擺動(dòng)的快慢？鐘擺擺動(dòng)一次的時(shí)間：擺動(dòng)一次的時(shí)間短，表明鐘擺擺動(dòng)快；擺動(dòng)一次時(shí)間長(zhǎng)，表明鐘擺擺動(dòng)慢。如何測(cè)出鐘擺擺動(dòng)一次的時(shí)間？鐘擺擺動(dòng)一次的時(shí)間太短，停表不能直接測(cè)出，可以根據(jù)累積法，測(cè)出擺動(dòng)10次或20次的時(shí)間，再除以擺動(dòng)次數(shù)，即可得出擺動(dòng)一次的時(shí)間。（2）簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置

小慧他們想，可以用細(xì)線系上小球代替鐘擺簡(jiǎn)化法：可以簡(jiǎn)化研究對(duì)象，突出主要因素，突出要研究的問(wèn)題，是物理學(xué)研究中最常用的方法之一。

鐵架臺(tái)、不同規(guī)格的小球、細(xì)線、刻度尺、停表（3）需要的實(shí)驗(yàn)儀器（4）研究方法在前面的“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)中，同學(xué)們得出了影響擺錘擺動(dòng)快慢的因素有三個(gè)：擺錘的輕重、擺的長(zhǎng)短和擺角的大小。在研究受多變量影響的問(wèn)題時(shí)，常常使變量中的一個(gè)發(fā)生變化，而控制其他變量保持不變，看要研究的目標(biāo)是否發(fā)生變化。如果隨之而變，則說(shuō)明與之有關(guān)；如果不變，則說(shuō)明與之無(wú)關(guān)。這樣對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行控制研究，即可得到與各個(gè)變量是否有關(guān)的全面結(jié)論。控制變量法：是物理學(xué)研究中最常用的方法之一。（5）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)①保持?jǐn)[長(zhǎng)l與擺角θ不變，改變擺球質(zhì)量m；②保持?jǐn)[球質(zhì)量m與擺角θ不變，改變擺長(zhǎng)l；③擺球質(zhì)量m與擺長(zhǎng)l不變，改變擺角θ。實(shí)驗(yàn)序號(hào)擺球質(zhì)量m擺長(zhǎng)l擺角θ擺動(dòng)10次的時(shí)間t擺動(dòng)20次的時(shí)間t擺動(dòng)1次的時(shí)間t123（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃：（一）提出問(wèn)題：（二）猜想與假設(shè)：（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：

①探究擺球擺動(dòng)的快慢與擺球質(zhì)量m的關(guān)系：按照制定的方案去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察與記錄；也可以搜集日常生活中有關(guān)實(shí)例或查閱有關(guān)資料，為檢驗(yàn)猜想與假設(shè)的正確與否準(zhǔn)備充分的事實(shí)材料。②探究擺球擺動(dòng)的快慢與擺長(zhǎng)L的關(guān)系：③探究擺球擺動(dòng)的快慢與擺角θ的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)序號(hào)擺球質(zhì)量m／g擺長(zhǎng)L／cm擺角θ擺動(dòng)10次的時(shí)間t擺動(dòng)20次的時(shí)間t擺動(dòng)1次的時(shí)間t150161507.915.82100161507.915.8350163007.915.8450251509.919.8實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄7.97.97.99.9（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃：（一）提出問(wèn)題：（二）猜想與假設(shè)：（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：（五）分析與論證：通過(guò)牢分析堡實(shí)驗(yàn)拍現(xiàn)象衡及有例關(guān)實(shí)悅例，卷檢驗(yàn)柜猜想北與假襲設(shè)的拉正確櫻與否重，并黃對(duì)猜宿想與帶假設(shè)翠進(jìn)行閑修正您、發(fā)懲展，育或?qū)υu(píng)大量絨的實(shí)射例證類據(jù)進(jìn)江行分菠析比耐較、沒(méi)歸納恭，最葬后得踐出一梨定的柱科學(xué)營(yíng)結(jié)論竿。①探利究擺味球擺抹動(dòng)的急快慢引與擺球府質(zhì)量m的關(guān)兼系時(shí)彩應(yīng)比制較哪萍兩組車數(shù)據(jù)賣？選擇躍擺長(zhǎng)給、擺牽角的竿數(shù)據(jù)還相同鮮，擺球羊質(zhì)量提不同的兩圈組：分析防、論雅證時(shí)波，同丙學(xué)們慈應(yīng)先比較皇哪些態(tài)條件襪相同，哪些州條件鍵不同，再堡分析不、歸肚納這起些數(shù)委據(jù)得亂出結(jié)沖論：1、2兩組絮符合融要求m1≠m2t1=t2擺動(dòng)竊快慢巖與擺釋球質(zhì)題量m無(wú)關(guān)我們借可以親這樣移進(jìn)行獲分析袋與論宋證②探婦究擺籮球擺糖動(dòng)的弓快慢汽與擺長(zhǎng)L的關(guān)凈系時(shí)丑應(yīng)比胡較哪航兩組量數(shù)據(jù)布？1、4兩組鉗符合善要求L1＜L2t1＜t2擺球倡的質(zhì)溜量和輛擺角榜相等敏時(shí)，宮擺長(zhǎng)絮越長(zhǎng)眨，擺克動(dòng)越妻慢③探忙究擺摟球擺另動(dòng)的鼓快慢犁與擺角θ的關(guān)循系時(shí)誘應(yīng)比宵較哪頸兩組雖數(shù)據(jù)幣？θ1≠θ2t1=弦t2擺動(dòng)臨快慢伙與擺亮角無(wú)勒關(guān)1、3兩組搏符合婚要求得出刪結(jié)論脂：（1）擺塌線長(zhǎng)厘度相貨同時(shí)硬，擺呈球的漢快慢證與擺瓜球的證質(zhì)量共和擺乓動(dòng)的皆角度蔑均無(wú)關(guān)。（2）擺母球擺而動(dòng)一情次的綢時(shí)間煌只跟賀懸線姿的長(zhǎng)腳短有箏關(guān);懸線鳳越長(zhǎng)炮，擺某球的錯(cuò)擺動(dòng)燙越慢度。到這塘?xí)r，蹦探究勒活動(dòng)竄并沒(méi)蛇有結(jié)國(guó)束，投還需甲要對(duì)探柔究過(guò)計(jì)程進(jìn)佛行反嗓思：實(shí)驗(yàn)?zāi)欠桨笢営袩o(wú)隨需要仁進(jìn)一播步改仿進(jìn)的齡地方究，實(shí)者驗(yàn)數(shù)絹據(jù)測(cè)帥量得厭是否納準(zhǔn)確度，怎鹿樣做溫能夠盒使誤展差更嚴(yán)小，罪實(shí)驗(yàn)貿(mào)的結(jié)尿論與歉生活限經(jīng)驗(yàn)箱和事酸實(shí)是售否符態(tài)合，固哪些柔實(shí)驗(yàn)駕前沒(méi)終有考地慮到斬的因哈素可懼能對(duì)旋實(shí)驗(yàn)肢產(chǎn)生過(guò)了影津響，檢等等首。也就市是說(shuō)冊(cè)，探爺究活烈動(dòng)還星有下權(quán)一個(gè)宮重要斷環(huán)節(jié)——評(píng)估（六顧）評(píng)弓估：（三升）設(shè)嘆計(jì)實(shí)彎驗(yàn)與禍制定奶計(jì)劃青：（一屠）提撇出問(wèn)瓦題：（二胞）猜菌想與得假設(shè)依：（四舍）進(jìn)辱行實(shí)冶驗(yàn)與多收集哈證據(jù)獄：（五杰）分戒析與刷論證混：張師支傅擰充擺鐘墳下面棟的螺洲母調(diào)嘆節(jié)了狐什么橋？擺鐘乳走得太迫快擺動(dòng)太快要讓饅擺動(dòng)變慢嫂（t變大滲）擺長(zhǎng)變長(zhǎng)擺鐘吃走得太仿慢擺長(zhǎng)變短伽利熔略發(fā)國(guó)現(xiàn)了擺的吹等時(shí)寫(xiě)性原謠理。讓學(xué)厭生寫(xiě)您出簡(jiǎn)綢單的芳探究嶺報(bào)告輕，并尋相互剛交流優(yōu)，以師便能接取長(zhǎng)址補(bǔ)短障，改否進(jìn)探抓究的敵成果櫻，進(jìn)蛛行推蛾廣與議應(yīng)用顛。（七期）交文流與父合作解：“交研流與境合作請(qǐng)”這窗一要熊素應(yīng)野該貫蠻穿于鮮整個(gè)掙探究另的過(guò)賓程。（六衰）評(píng)暗估：（三型）設(shè)糧計(jì)實(shí)拍驗(yàn)與鈴制定座計(jì)劃扎：（一太）提志出問(wèn)罵題：（二掀）猜技想與獲假設(shè)憐：（四紹）進(jìn)虛行實(shí)沸驗(yàn)與陪收集愉證據(jù)趨：（五仆）分書(shū)析與科論證梯：猜想與假設(shè)提出問(wèn)題制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)評(píng)估分析與論證交流與合作三、謝科學(xué)擋探究熱的過(guò)誰(shuí)程：在實(shí)撈際的倡科學(xué)猶探究飄過(guò)程妹中，彎這7個(gè)要獅素是腿可以累靈活答應(yīng)用步的，掩有時(shí)獨(dú)有些余要素松可以骨突出兄一些頑，有狀時(shí)有艇些要妖素又移可以炒弱化差一些逢，要識(shí)根據(jù)刷實(shí)際規(guī)情況濱來(lái)靈捧活的逝選擇芳和確祖定。課堂偉練習(xí)1、大慶家都令過(guò)過(guò)有玩彈嘴弓的這經(jīng)歷供，它刑能把返“紙積彈”承彈射蔽出去周。彈抄弓彈季射的佛距離濾究竟弱與哪獅些因道素有真有關(guān)勺呢？膨（1）你腎的猜如想是茫：橡織皮筋慘的多計(jì)少、旺粗細(xì)礙、彈虎性形玩變程掠度；欠紙彈肆的體祝積；努用力妻的大意小；伸彈射信的角月度等尊；膝（2）寫(xiě)片出能脹體驗(yàn)歷你的蛾猜想總的實(shí)去驗(yàn)方付案。2、小廣玲、愿小紅艙和小貌麗在游操場(chǎng)索上玩從蕩秋顧千。感小麗陶把小弟紅、繪小玲遭分別頂輕輕甘推一保下，咱細(xì)心娘的小彈麗發(fā)畏現(xiàn)，瞇她倆功往返普擺動(dòng)斥一次皮的時(shí)齒間幾據(jù)乎一版樣。去那么焰，秋畝千往潛返擺嶄動(dòng)一畢次的勿時(shí)間隆與哪絕些因遲素有啊關(guān)呢證？三庫(kù)人對(duì)下此問(wèn)繼題進(jìn)熊行了宰研究圈，提蛋出如霧下猜禾想：猜想1：可能桶與人震的質(zhì)可量有破關(guān)；猜想2：可能劃與秋宵千的新繩長(zhǎng)敬有關(guān)杰；猜想3：可能牧與秋述千擺捎動(dòng)時(shí)蹤蝶離開(kāi)虜中心獻(xiàn)線最換大距豬離有蚊關(guān)。為了樂(lè)驗(yàn)證渠上述吃猜想去，她老們來(lái)言到實(shí)去驗(yàn)室彎，找艦來(lái)刻端度尺克、細(xì)交線、歡秒表宗、小解球，捉依照東物理城學(xué)習(xí)確中的阻科學(xué)毛方法偉，進(jìn)殿行實(shí)閑驗(yàn)，明得到化下表脅中數(shù)穗據(jù)?？徽?qǐng)你潤(rùn)通過(guò)妨分析縫回答揪下列葉問(wèn)題罵：2、4（1）為典驗(yàn)證總猜想1，應(yīng)廚選用店序號(hào)緒為兩組軋實(shí)驗(yàn)竟進(jìn)行堵對(duì)比木分析急；（2）為占驗(yàn)證黨