小小科学家:观察与证据

基础

科学探究由细心观察开始:提出问题、作出猜想,再用证据验证;科学结论必须建基于证据。

适合:小二科学科 · 单元:科学、科技、工程与社会 · 建议学习路径第 13/14 课

学完呢课,你会识:
  • 科学探究源于细心观察。
  • 探究步骤:观察、提问、猜想、验证、结论。
  • 科学结论要建基于证据。
文体:科学探究记叙有声朗读

文体小知识:记叙文把探究过程像讲故事一样记下来。这一篇跟着小盈查叶子变黄的原因,学会观察、猜想和找证据。

科学科Science

§课文原文 Passage

1科学家是怎样发现新知识的?一切由观察开始。传说牛顿看见苹果从树上落下,提出疑问,最后发现地心吸力的道理。用心看、细心听、专心想,人人都可以像科学家一样探究身边的世界。

2探究有清楚的步骤:第一步观察,发现现象;第二步提问,问一个「为什么」;第三步猜想,提出可能的原因;第四步验证,做实验或继续观察,搜集证据;第五步下结论,让证据说话。一步一步做,思路就清晰。

3为什么科学要靠证据?因为猜想未必正确。「我猜是小猫撞倒了花瓶」,只是猜想;找到猫毛、看见花瓶碎片的走向,才算有证据。没有证据,猜想说得再动听,也不能当作结论。证据是科学的基石。

4证据要靠细心观察和记录得来:用眼睛看颜色变化,用尺量度长短,用笔记录日期和数据,用相机拍下当时情况。证据愈多,结论愈可靠;如果新证据推翻了旧结论,就要修正想法,这正是科学可贵之处。

5由今天开始做个小小科学家:选一个身边的疑问,观察、提问、猜想、验证、记录。记住口诀:眼到、手到、心到,用证据说话。养成这个习惯,你会发现世界处处有趣,事事都有原因可寻。

1重点摘要 Summary

科学探究由细心观察开始:提出问题、作出猜想,再用证据验证;科学结论必须建基于证据。

2生字卡 Vocabulary

O
Observe观察

用心细看和留意事物的变化。

Q
Question提问

对观察到的现象问一个为什么。

G
Guess猜想

提出可能的原因或答案,有待验证。

E
Evidence证据

支持或推翻猜想的事实,例如量度和记录。

V
Verify验证

做实验或搜集事实,检查猜想对不对。

R
Record记录

把观察到的东西写下来或拍照保存。

C
Conclusion结论

根据证据得出的最后答案。

C
Compare比较

看看两样东异同,找出线索。

P
Phenomenon现象

观察到的情况或变化,例如叶子变黄。

I
Inquiry探究

像科学家一样提问、验证、找答案的过程。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:学会细心观察观察不是随便望一眼,而是有目的、有次序地细看。练习方法:选一片树叶,先看整体形状,再看叶边是平滑还是锯齿,叶脉怎样排列,正面和背面颜色有没有不同,摸摸叶面光滑还是粗糙,闻一闻有没有气味。观察时调动多种感官:眼看、手摸、鼻闻(安全的东西才闻),必要时用放大镜。把观察到的一一记下,这些都是将来的证据。
  2. 第二步:由观察提出好问题细心观察会发现很多值得问的现象:为什么蚂蚁排队行?为什么肥皂水吹出的泡是圆的?为什么向日葵朝着太阳?好问题要具体、可以查证,例如「盆栽的叶为什么变黄」就比「植物为什么怪怪的」容易入手。把问题写在笔记簿首页,建立自己的「问题库」。科学史上好多大发现,都是由一个小小的为什么开始,例如牛顿问:苹果为什么向下落?
  3. 第三步:提出合理的猜想有问题之后,动脑筋提出可能的答案,这就是猜想。猜想可以多过一个:叶子变黄,可能是缺水、缺少阳光、有虫害,或者天气转凉。提出猜想时想想:它合理吗?有没有之前的经验支持?例如记得上次浇水是十天前,缺水的猜想就很有可能。猜想不是乱猜,而是根据观察和经验作出的有根据推测。把每个猜想都写下来,逐个验证。
  4. 第四步:动手搜集证据验证猜想要靠证据,搜集方法有几种:一是继续观察,连续几天记录叶子的变化;二是做对比实验,例如两盆同样的豆苗,一盆按时浇水,一盆不浇,比较结果;三是量度和记录,用尺量豆苗高度,记下数字;四是查资料,看书或问老师,了解别人已知的知识。注意:实验时只改变一个条件,其他保持一样,结果才有说服力。
  5. 第五步:用证据下结论证据搜集够了,就可以下结论:如果按时浇水的豆苗翠绿健康,不浇水的枯黄凋谢,缺水的猜想就得到证实,结论是:缺水令叶子变黄。要留意两种情况:一是证据和猜想不符,就要修正或推翻猜想,重新验证,不可死撑;二是证据不足,结论要留有余地,例如再多做几次实验。科学家尊重证据,让证据说话,这是科学最可贵的地方。
  6. 第六步:记录和分享探究成果好的探究要有好的记录:设计一张简单表格,写上日期、做了什么、观察到什么、数据和相片。记录要如实,做多少写多少,不可以抄近路编造。完成后和同学分享:你是怎样观察的?提出什么猜想?证据是什么?结论怎样?别人也许有新想法,令探究更深入。科学知识就是这样由许多人观察、验证、分享,一点一滴累积起来的。

5例题示范 Example

例题:小盈发现窗台的盆栽有几片叶子变黄了。她应该怎样像科学家一样找出原因?

  1. 观察:细看变黄的叶子在哪个位置,泥土干还是湿,叶上有没有虫,盆栽放在哪里。
  2. 提问与猜想:为什么叶会变黄?可能是缺少水,可能是缺少阳光,也可能有虫害。
  3. 找证据:摸泥土验干湿,记下盆栽每天照到阳光的时间,翻看叶底找虫;连续几天记录变化。
  4. 验证:发现泥土长期干旱——原来小盈忘记浇水超过十天。她按时浇水,新叶慢慢回复翠绿。
  5. 结论:缺水令叶变黄。有观察、有猜想、有证据,这就是一次完整的科学探究。
  6. 答案:小盈先细心观察叶子和泥土,提出缺水、缺光、虫害三个猜想,再用摸泥土、查叶底、连日记录来搜集证据,最后证实缺水是原因。科学探究由观察开始,靠证据下结论。

6常见错误 Mistakes

✗ 不用观察,猜想什么就是什么
✓ 猜想只是起点,要靠观察和实验找到证据,才能下结论
✗ 只看一眼就下结论
✓ 要多角度细心观察,连续几天记录,证据充足结论才可靠
✗ 证据和我的猜想不同,就当看不见
✓ 尊重证据,修正自己的想法,这正是科学家的态度
✗ 观察时东张西望,不做记录
✓ 用眼睛细看、用笔记下日期和发现,证据才能保存和分享

75 题快测 Quick check

Q1科学探究由什么开始?

Q2猜想和结论之间还需要什么?

Q3举出一种搜集证据的方法。

Q4证据推翻猜想时应该怎样?

Q5「为什么叶子变黄?」属于探究的哪一步?

8重点回顾 Recap

  • 科学探究源于细心观察。
  • 探究步骤:观察、提问、猜想、验证、结论。
  • 科学结论要建基于证据。
  • 证据与猜想不符时,要修正想法。
  • 做好记录,让证据说话。

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