“科学小星星”专题探究 活动选题与实施 海珠区教育发展中心 曾小兰

科学专题探究－促进学习 科学探究 过程技能 探究过程 科学思维 产生意念 提出问题 经验总结 资料处理 调查测试 问题意识 判断问题 反思质疑 归纳推理 科学思维 合理取证 公平比较

科学专题探究过程 1. 产生探究的动机 提出问题和建立假设 2. 调查实验 3. 资料整理 4. 形成结论 5. 撰写报告和现场发表 6.

主题：环保生活 进行测试或实验 提出假设或方案 运用科学原理与环保概念 探究寻找解决的方法 创作设计作品来改善现状 日常生活上遇到与环保有关的问题 主题：环保生活

“科学小星星”专题探究活动选题与实施 如何选题 如何实施 如何呈现 选题的方向 选题的方法 提出问题和建立假设 调查与实验 资料与数据的整理 第四届“科学小星星”专题探究活动选题要求 如何选题 选题的方向 选题的方法 提出问题和建立假设 调查与实验 资料与数据的整理 形成结论 如何实施 撰写探究报告及反思 如何呈现 现场展示

1.1 第四届“科学小星星”专题探究 活动选题要求 探究的问题是来自于生活 学生力所能及可以通过探究解决 学生感兴趣 探究材料容易得到，方法简便易行 探究的整个过程必须科学

1.2 选题的方向 衣食住行 其他 环境保护 娱乐生活 学习活动 热点问题 主题

1.3 选题的方法 ——产生探究动机（探究的背景） 通过观察产生探究欲望 新闻时事 日常生活经验 已学知识 物品启发 课外阅读 环保意识 其他

从日常生活经验而来 “我记得我手上的鱼腥味十分强烈，用浓缩的洗洁剂也洗不去。”(跟鱼腥说再见) “在冬天，我感到皮肤很干。”(同”爆拆”讲拜拜! ) “我看到很多人容易忘记把钥匙从匙孔中抽出。”(门匙提醒器) “看到吸盘没有被钉住也不会掉到地上，我感到很惊奇。”(吸盘吸附的真理) 同学们总喜欢将没有用的纸张折不同形状的纸飞机，在空地甚至课室内飞来飞去……我们参考飞得最远的纸飞机作基础，改变各种因素，尝试找出怎样的纸飞机能滑翔得最稳定而达至飞得最远的效果……（纸飞机）

鞋底防滑测试 不同美白牙齿产品的美白效果比较

从曾经学习的知识而来 “我们学过有关气球推动 的知识。”(水力火箭) “我们学过运用太阳能的 好处和有关磁效应的知识。” (太阳能电动窗帘) “我们参考学过有关完整电路和杠 杆系统的知识。”(太阳能轮船)

案例：一个降落得最慢的降落伞 探究目的 尝试选取不同的材料来制作降落伞面，看看用哪些材料能令降落伞降落得最慢。

降落伞的制作 材 料 用 具 降落伞的制作 1、搜集不同的物料作降落伞伞面之用。 2、剪栽物料至一致的大小 ( 58cm x 58cm)。 帆布胶 胶桌布 包书胶 花纸 丝巾 牛皮纸 报纸 白胶袋 鸡皮纸   剪刀 橡皮圈 纸巾盒 尺和打孔机 笔   降落伞的制作 1、搜集不同的物料作降落伞伞面之用。 2、剪栽物料至一致的大小 ( 58cm x 58cm)。 3、为物料磅重、记录。 4、为物料的四个角打孔，并分别穿上数目相同的橡皮圈6条。 5、把各橡皮圈系上大子相同的纸巾盒。 6、试验降落伞的成效。

造降落伞伞面的一些物料 实验前的讨论 剪栽物料 试验制成的降落伞 制成了的降落伞 量度物料的重量

实验过程 过 程 首先将同学分成两批，第一批负责在六楼抛降落伞，第二批负责在地下记录。当第一批同学抛下降落伞时，第二批同学利用秒表计算及记录降落时间。 降落中的降落伞 准备抛降落伞的情况 落在地面的降落伞 快到地面的降落伞 计时及记录

结果及分析 结 论 物料的重量越轻，降落的速度就越慢；物料的重量越重，降落的速度越快。 实验结果及分析 次序 项目 制造降落伞的材料 降落的时间 (由慢至快排列) 1 三 报纸 15 38"51 2 五 花纸 21"63 3 六 牛皮纸 25 1451 4 十 鸡皮纸 10"74 5 二 丝巾 10"'63 6 七 胶巾 40 9"59 7 一 包书布 9"30 8 四 塑料布 45 8"'02 9 八 帆布 60 6"56 10 九 白胶布 4"'22 结 论 物料的重量越轻，降落的速度就越慢；物料的重量越重，降落的速度越快。

讨论与总结 讨 论 从分析结果显示，我们发现了用越轻的物料制造降落伞，降落伞的降落速度越慢。 但我们还发现由不同的物料制成同样重量的降落伞的降落速度也不一样。例如︰报纸和花纸重量一样，但降落时间有明显的差别。因此，我们推断是风力影响了实验结果。 另外，最轻的白胶袋反而降落得最快，我们推断原因可能是抛的方法不当，白胶袋太薄，引致降落伞面不能张开；而且所悬坠的纸巾盒太重，白胶袋不能承受其重量。 从上面的讨论得知，有很多因素影响实验结果。例如︰风力、抛掷的方法、悬坠物的重量等，因此若能控制这些因素，实验的结果将会更为准确。 总 结 我们觉得这次探究活动很有趣和有新鲜感。由于人类没有飞翔的本能，降落伞带给许多人无限的幻想，如果能设计一个安全的降落伞，可达到很多人的梦想。 在探究活动中，我们发现做实验时，要有一致的准则，例如︰橡皮圈的数量、降落伞的伞面面积、相同的悬坠物等，才能得出准确及可信的结果。 这次探究实验只作降落伞伞面重量对降落速度的影响。至于伞面面积、悬坠物的重量等，也可成为日后探究的方向。

评价 同学们能够针对主要变因进行探究，虽然这次的探究活动中只改变了其中一个影响降落伞效能的原因，但从整个探究过程中，同学们也察觉到可能影响降落伞降落速度的其它因素。此外，同学应该重复测试，由多个数据中得出一个合理的结果，加强探究结果的可信性。

从社会的热点、焦点问题而来 案例： 上一阶段，电视、报纸多次对苏州河里水葫芦大量繁殖、蔓延污染水质作报道引发同学思考： 能否找到与水葫芦相生相克的生物？ 苏州河里水葫芦大量繁殖的原因是什么？

从对广告的质疑而来 “某广告夸大某牌子的卫生纸比其它牌子的质素更好。”(纸巾睇真“D” ） 保暖内衣真的保暖吗？

新闻时事＋日常生活经验 新闻 日常生活经验 探究《安全倒车装置》 科技确实为人类带来不少方便，但应用不当的话，也会我们带来“危机”。近年来，有不少倒车意外发生，根据运输署的统计(2005-2006)，倒车意外多达302宗，当中货车占整体倒车意外的约百分之六十三，不少货车由于车身庞大以致限制了倒车镜的观视电，司机因而未能即时察觉“危机”，酿成意外。在日常生活中，我们也不难发现路旁不时有货车倒车停泊或落货等情形，可谓“危机四伏”。有见此，我们一众同学，打算发挥小小科学家的精神和本领，一方面深入探讨问题的成因及经过，另一方面尝试利用简单的科学原理配合环保物料，研制一个名为“安全倒车装置”，并通过观察、测试及探究等工作，从中寻求解决方案。 日常生活经验 探究《安全倒车装置》

研究《Shake Shake 洋娃娃环保乐器》 物品启发＋环保意识＋其他（个人兴趣） 环保意识 物品启发 因为我们喜欢吃“Shake-Shake薯条”，而当我們把薯条和调味料放入纸袋中然后摇动，就会发出“Shake-Shake”的声音。于是我们想到利用“Shake-Shake薯条”的原理来制造这个环保乐器。其实“Shake-Shake薯条”的原理便是乐器沙槌的原理。另外，我们想利用平日常见的废物，如牛奶瓶，弹珠等，循环再用，做一些有趣而又环保的东西。而且我们对音乐很有兴趣，所以我们想做一件独一无二的乐器器，既方便又环保，同时又可以奏出悦耳的音乐给大家欣赏用。 个人兴趣 研究《Shake Shake 洋娃娃环保乐器》

设问定选题 避免过分概括或空泛 缩小学生的思考范围 提出合适的探究问题 有条件做吗——重视可行性 有创 意 吗——探讨新颖性 有用 途 吗——讲究实用性 有根 据 吗——审视科学性 避免过分概括或空泛 缩小学生的思考范围 提出合适的探究问题

产生动机——“知”“物”善用 烧烤常用的锡纸 锡纸是什么材料做的？ 锡纸可以反射光线吗？ 平滑和粗糙的表面所产生的反射效果会有不同吗？ 除烧烤，锡纸还有什么用途？

产生动机——“知”“物”善用 卫生纸 卫生纸是什么材料做的？ 卫生纸真的很卫生吗？ 哪种品牌的卫生纸最好用？

产生动机——“知”“物”善用 防晒油 防晒油含有什么物质可以防晒？ 不同防晒油的功效是否一样? SPF? 哪种防晒油最能保护我们的皮肤？ 还有什么产品避免我们受紫外线的伤害？ 功效又是怎样的？

产生动机——“知”“物”善用 清洁剂 清洁剂为什么能够“清洁”碗碟？ 清洁剂会对皮肤造成伤害吗? 哪种清洁剂最适合主妇使用?

判断主题的可行性 案例：张某同学家养热带鱼，在冬天的一次给热带 不同水温和水的酸度对热带鱼生长的影响。 鱼换水时，他没注意控温，结果几条美丽的神仙鱼死 了。又一次，他发现几条热带鱼身上有霉点，听说加 Vc可治病，结果，因为治病心切，多加了Vc，有霉点 的鱼，病没给治好，其他热带鱼一同死去。引发他作 如下选题： 不同水温和水的酸度对热带鱼生长的影响。

不同水温和水的酸度对热带鱼生长的影响 研究对象：热带鱼 可以探究 研究范围： 不同水温和水的酸度 研究方向：不同影响 研究方法：实验法

台湾某学校的探究项目 卫生纸的秘密 含羞草的闭合 蒸出有弹性的蛋 校园中的鸟类调查 清洁剂 会变色的木芙蓉 倒出番茄酱的最佳方法 蚯蚓的生活 厨房妙方——咖啡粉除臭 洗米水的清洁效果 含羞草的闭合 校园中的鸟类调查 会变色的木芙蓉 蚯蚓的生活 狗和人的沟通 校园水沟水质的调查

第三届广州市“科学小星星” 一等奖探究项目 蛋壳钙量的研究 家蚕的生长环境与变化 热鸡蛋白包着白银烫头部位置真的能去风去火吗？ 磁铁磁性减弱现象的探究 鸡蛋除了怕摔破外，还会怕什么？ 小鼠在烟雾中的逃生反应 在玻璃钟罩中的蜡烛为什么高的先熄灭 河沙能保鲜金桔 蚯蚓栖息地的研究 苹果“变粉”和莲藕“走粉”的秘密 蔬菜可以灭菌吗？ 蝴蝶——蚕的替代者 仙人掌汁液净化了水 市场上哪种卷纸最抵买 详情浏览：http://science.guangztr.edu.cn/

香港“常识百搭” 获奖的部分探究项目 “揭开鲜花保鲜之谜” “揭开鲜花保鲜之谜”   　　学生测试了十二种物料，用作植物保鲜剂，并详细记录了整个测试实验过程，找出最能延长花期的材料。 “赶走蒙查查”   　　学生利用洗头水、洗面奶、蓝威宝、甘油等材料进行测试，又利用水的表面张力理论作解释，尝试找出解决镜面起雾的问题。 “谁比我大？”   　　学生以灯泡，蜂鸣器和铜线、铁钉，来比较并联和串联电池排列方式的输电量，发现以串联方式排列电池能输出较大的电流。学生在测试过程中得到了概念性的理解。 “环保智能背囊”   　　学生制造出一个可让他们于上课、行山、露营时使用的背囊。背囊备有风扇、太阳能电池板及轻便帐幕等，用途十分广泛。

香港“常识百搭” 获奖的部分探究项目 “智能厕所板” 学生利用杠杆原理及闭合电路，设计及制作一个能解决卫生问题，同时免弯腰揭厕板的座厕模型，以适合伤残人士和长者的需要。 “食物保温盖”   　　学生测试多种不良传热体如棉花、鸡毛、发泡胶和空气的保温能力，找出最能提高保温能力的材料，并制作了食物保温器。 “天然农药知多少” 学生寻求有效的、较环保的天然农药消灭害虫，代替含有毒的化学农药。 详情浏览：http://www.ied.edu.hk/apfslt/issue_1/sci-ws/ http://www.ied.edu.hk/apfslt/v5_issue3/pspc2/bestp.htm http://www.ied.edu.hk/apfslt/issue_2/sci-ws2/index.htm

2.1 提出问题和建立假设 为何？ 什么？ 如何？ 哪种？ 问题的作用和种类： 建立清晰的思路为探究的奠定基础 推进思考找出实验方法、变量解决问题的方法 为何？ 什么？ 如何？ 哪种？

提出问题－实例 探究《暖暖新衣》 为找出一种最保暖的布料，提出四个问题： “选择哪些布料？” “采用不同颜色的布料，会影响实验结果吗？我们该怎样做？” “为什么要选择黑色的布料？” “找不到黑色的布料怎么办？”

建立假設 类似提出思考问题 沿著自行既定的方向进入探究之路 假设的功用 运用所得的资料证实或否定先前的假设

建立假设－实例 探究《不一样的纸飞机》 目的： 从多角度进行实验以了解不同的 因素对飞行距离的影响 假设一： 飞机的形状会 影响飞行的距离 目的： 从多角度进行实验以了解不同的 因素对飞行距离的影响 假设一： 飞机的形状会 影响飞行的距离 假设二： 飞机的重量会 什么形狀？ 轻？重？

如何提出问题和建立假设？ 引导学生逐层思考問題 在学生探讨探究题目时 学生从不同的方面得到探究的动机后 缩小探究范围来寻找探究的问题 为探究的主题发展连串的次级问题 建立相应的假设 缩小探究范围来寻找探究的问题 提出明确的问题以确立探究的方向

提出问题和建立假设－实例 探究方向 确立探究问题 主题 环保生活 初步缩小范围 再次缩小范围 探讨另类可再生电源 找出哪些果实可以用作“电池”来产生电量？ 主题 环保生活 初步缩小范围 有哪些可再生电源 再次缩小范围 植物如何产生电量

2.2 调查与实验（设计与制作） （1）改变及控制变量来进行对比实验 保证实验结果的可信性 以下因素对结论会产生影响： 实验时间 时间间隔 2.2 调查与实验（设计与制作） （1）改变及控制变量来进行对比实验 保证实验结果的可信性 以下因素对结论会产生影响： 实验时间 时间间隔 测量的范围 不同仪器的选择

2.2 调查与实验（设计与制作） 案例：把冰包住 找出适当的变量： 探究中最重要的地方是决定要改变的因素。需要从多个可变因素中选取一个。 2.2 调查与实验（设计与制作） 找出适当的变量： 探究中最重要的地方是决定要改变的因素。需要从多个可变因素中选取一个。 在实验中，除了要观察的变量以外，其余的变量都应始终保持相同。 变量是指实验中可以变化的因素。 控制变量：不变的因素 操纵变量：人为改变的因素 应变变量：随着操纵变量变化而变化的变量，即为了得到实验结果需要观察或测量的指标。（需要观察的因素） 案例：把冰包住

把冰包住 探究背景： 有一次，我们看见人们运送冰时，用一张厚布把冰包著，大家都感到疑惑，各人都在猜测用厚布把冰包著的原因。因此，其中一位同学提出做实验來找出答案。 探究目的 找出不同厚薄的布对冰块的隔热程度

实验前准备

实验过程

控制变量：布的大小、测量冰块的时间、包住冰块的时间、冰块搁置的时间…… 操纵变量：布的厚度 应变变量：冰块的重量

实验结果及分析 结果图表

实验过程

实验结果及分析 结果图表

问 答 精 华 实验开始时冰的重量是100克，後来70克，为何会轻了？ 因为冰溶化变了水，及将水倒去。 在第一部份，不同的布在散热能力方面是不同，而後来你们又说不同布的吸热能力是不同。那么两者中有什么关系？ 有颜色的布我們就试布的吸热能力，而在布的厚薄方面就试它的散热能力。 你们在实验中用了20和40分钟作冰溶的准则，为何要这个准则？ 因为时间短，冰的变化不明显，而在第二个实验是看看更长的时间会有什们分别。 在实验一中，有什么地方要改善？ 时间长些，用厚度相差大的布做实验而令实验结果准确些。

评价

2.2 调查与实验（设计与制作） （2）重复实验 把相同的实验重复三次或以上 找出多个数据的平均值 使实验结果更可信 如果某单一数据与同组数据有明显的分别 该实验可能有问题 了解原因和作出更改修正

2.3 资料与数据的整理 运用简单的科学仪器收集数据： 温度的改变 重量的改变 蒸发的速度 灰尘的数量 纸巾在显微镜及紫外光灯下的质样 纸巾的吸水量 用五官观察 气味的改变 观察冰的溶化 观察试纸上的改变

2.3 资料与数据的整理 如何组织和呈现所得资料？ 如何分析和整理资料？

图片（如设计图、结构图、电路图、原理图） 2.3 资料与数据的整理 数据展示 文字处理 统计图 照片 表格 图片（如设计图、结构图、电路图、原理图）

数据的展示 相片-过程及成果 文字 表格

数据的展示 绘图 图表

2.4 形成结论 使用“对比实验”的探究方式 通过资料分析得出合理的结论 使用“设计与制作”方式 作出科学性的解释 2.4 形成结论 使用“对比实验”的探究方式 通过资料分析得出合理的结论 使用“设计与制作”方式 作出科学性的解释 小学生对于编写报告经验不多，在进行探究时需细心观察并把细节记录下來。

假设与结果不吻合 究竟哪个可能性较高？ 《一个降落得最慢的降落伞》 实例： 探究假设： 最轻的材料做的降落伞下降速度最慢 实验结果： 最轻的白胶袋做的降落伞下降最快（假设与结果不吻合 ） 学生解释 可能是： 抛的方法不当，白胶袋太薄，引致降落伞不能张开；而且所悬的纸巾盒又太重，白胶袋不能承受其重量 究竟哪个可能性较高？

存在的问题 注意证据的可靠性，及如何做到合理的推理 小学生的科学认知水平不高 极少尝试作出解释 倾向于否定最后的探究结果 保留开始的假设 捏造数据 用个人认为合理的说法来主观地作出解释 注意证据的可靠性，及如何做到合理的推理

3.1 撰写探究报告和反思 反思 对探究过程进行评价 对探究结果进行质疑 体验和感受 遇到的问题(相应的改善办法) 反思及评价

问题与改善：实例 困难/问题： 在初步设计时，小灯泡原是连着信箱门的绳子，却令信件不能顺利投进信箱内。 改善方法： 经改良后，把一个继电器和敏感开关安装在信箱内，不但使小灯泡长期发亮，还可减去绳子，使信件顺利投进信箱内。 此外，利用红外线感应器代替活门后的敏感开关，当感应器感应到有信件投进信箱时，灯泡便会自动亮起。改用红外线感应器的好处是安装方便及敏感度高。 《实用眼》 解决问题 改进效益

反思及评价：实例 《小小警報器》 反思及评价： 实验虽然成功，但因其实验时使用胶盆代替生活中的浴缸，所以满水警报器在真实环境中有可能不能达到预期的效果 实验设计中使用废料來制造实验品 考虑到实际应用可能有不同的成效

假设与结果有出入时 作出重新分析评估 对探究过程或结果进行反思质疑 对研究的设计、过程或者结果等进行反思 再提出合理的建议 有助培养学生的批判性思维 增强求知欲 提升自我评价能力

撰写研究报告 前言 探究方案（设计方案） 材料 / 器材 过程（实验、调查、测量及制作等） 数据 讨论 总结与反思 学生感想 参考及鸣谢 动机/灵感/目的 科学原理 资料搜集 假设 探究方案（设计方案） 材料 / 器材 过程（实验、调查、测量及制作等） 数据 讨论 用途/应用/优点 困难/改良/建议 总结与反思 学生感想 参考及鸣谢

3.2 现场展示 展板 精簡的标题 简化的步骤 吸引的图片

展示模式 实验示范 模型展览

展示模式 实物制作

展示模式 展板介绍 书面报告及光碟

近期要完成的几项工作 科学学科教学课件评比 征集截止日期：12月27日 第4届“‘科学小星星’专题探究活动”的选题立项工作启动 申报截止日期：12月31日 浏览详情:海珠教育发展网http://www.hzjyfz.net/

谢谢