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科学探究的过程与方法 如皋市教育局教研室汤晓明  关于“科学探究的过程与过程技能” 1科学探究的过程  青霉素的发现 l928年9月的一天早晨,英國倫敦聖瑪麗醫院的細菌學家弗萊明像 往常一樣·來到了實驗室 在實驗室裡一排排的架子上’整整齊齊排列著很多玻璃培養器皿·上面 分別貼著標籤寫著∶纏狀球菌丶葡萄狀球菌丶炭疽菌丶大腸桿菌等。這些 都是有毒的細菌’弗萊明收集了它們,是在尋找一種能夠制服它們,把它 們垶養成無毒細菌的方法。尤其是其中的_種在顯微鏡下看赶來像葡萄球 狀的細菌·存在很廣泛’危害也很大傷口感染仁膿·就是它在「作怪」 弗萊明試驗了各種藥劑·力圖找到一種能殺它的理想藥品但是一直沒有 弗萊明來到架子前·逐個檢查著培養器皿中細菌的變化。當他來到靠近 窗戶的一隻培養器前的時候·他皺趄了眉頭,自言自語道:「唉’怎麼搞 的’竟然變成了這個樣子!」原來’這只貼有葡萄狀球菌的標籤的培養器 裡,所盛放的培養基發了霉’長出一團青色的霉花。(观察)  他的助手趕緊過來說:「這是被雜菌污染了·別再用它了’讓我倒掉它 吧。」弗萊明沒有馬上把這培養器交給助手’而是伃細觀察了一會兒。使 他感到驚奇的是:在青色黴菌的厝圍有一小圈空白的區域·原來生長的 葡萄狀球菌消失了。弗菜明想:为什么生长中的葡萄球菌会消失呢?(冋 题)難道是這種青黴菌的分泌物把葪萄狀球菌殺滅了嗎?(假设) 想到這裡·弗萊明興奮地把它放到了顯微鏡下進行觀察。結果發現’青 黴菌附近的葡萄狀球菌已經全部死去’只留下一點枯影。他立即決定’把 青黴菌放進培養基中培養’然后把各种病菌分别放繁殖耙来的青霉素中 观察。(设计实验) 幾天後’青黴菌明顯繁殖趄來。於是’弗萊明進行了試驗∶用一根線上 溶了水的葡萄狀球菌·放到青黴菌的培養器中’幾小時後’葡萄狀球菌全 部死亡。接著他分別把帶有白喉菌丶肺炎菌丶鏈狀球菌丶昃疽菌的線放 進去’這些細菌也很快死亡。但是放入帶有傷寒菌和大腸桿菌等的線,這 幾種細菌照樣繁殖。(实验验证)  ■為了試驗青徽菌對葡萄狀球菌的殺滅能力有多大’(假说)弗萊 明把青徽菌培養液加水稀釋,先是一倍丶兩倍.…最後以八百倍水 稀釋’結果它對葡萄狀球菌和馷焱菌的殺滅能力仍然存在°這是當 時人類發現的最強有力的一種殺菌物質了。(实验验证) 可是’這種青黴菌液體對動物是否有害呢?(假说)弗萊明小心 地把它注射進了兔子的血管’然後緊張地觀察他們的反應結果發 現兔子安然無恙’沒有任何異常反應。這證明這種青黴菌液體沒有 毒性。(实验验证 1929年6月’弗萊明把他的發現寫成論文發表。他把這種青 徽菌分泌的殺菌物質稱為青黴素。(科学发现)  完成一项科学研究往往需要包括如下步骤 ■提出问题(假说)——收集数据(观察、实 验)——分析数据资料 出结论(证明或修 正假说)—提出新的假 这个过程是一般科学研究普遍适用的系统化操作 方法和步骤,是从众多具体的科研项目中抽象出 来的特性和规则。而且它是一个不断循环往复的 过程。  概念的形成过程 初始概念新的证据 科学概念 提出问题猜想和假设制定计划观察实验 验证交流解释  科学探究过程中概念形成过程 新的探究 儿童原有的概念 改进后的概念 观察 讨论 讨论 提出问题 解释(结论) 猜想、假设、推测 讨论记录 讨论 信 息处理 制定计划(设计实验) 记录 求实证 观察实验、调查、阅读  初始概念 提出问题表达与文流解释想\假设 制定计划 表达与交流 表达与交 (解释 验证 科学概念 获取证据 思考与结论 观察、实验、考察、采访、阅读  案例:蜗牛喜欢吃什么 教师设计活动,带领学生在教室里饲养了蜗牛,把学生 带入了情境。 首先观察了蜗牛的特点,寻找蜗牛的住所、食物 提出了“蜗牛喜欢 ?”的问题。(提出问题) ■老师引导学生猜想,学生结合自己的生活体验,提出 多自己平时喜欢吃的食物,并编 表格,把猜 想的各种实物记录在表格中。(猜想和假设) 学生从家中带来了各种 观察蜗牛的进食过 多食物,限养牛,认真地 或是用归类画图 来记录。(获取证据) ■观察活动之后,老师组织学生交流自己的收获,整理观 察实验中的发现,汇总成全班同学的共识。(验证、交 流,形成概念