第一章科学中的探究与科学课堂中的探究

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1、第一章科学中的探究与科学课堂中的探究正是江南好风景，落花时节又逢君。城门失火，殃及池鱼。羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关。苟余心之端直兮，虽僻远其何伤？本文由zhongli216贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第一章科学中的探究与科学课堂中的探究科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。（《国家科学教育标准》

2、P25/P30?）正如《国家科学教育标准》（美国国家研究理事会1996年发布）指出的那样：尽管学生是使用探究法学习科学知识，而科学家是在努力增进人类对自然界的了解，学生和科学家所从事的活动和思维过程有许多相同之处，当然，力图将探究引入课堂的教育工作者，对科学家从事的活动与思维过程并不总是很熟悉的。本书通过对科学中的探究和科学课堂中的探究的描述，揭示科学教育中探究的方方面面。借助举例和讨论，本书还展示师生怎样通过探究来学会做科学，并从而了解科学本质，以及学习科学知识。探讨这个问题，我们这样来开始：将一位科学家的研

3、究工作与科学课堂的探究活动进行比较。本章的故事做个引子，后面分许多主题来谈。旁边有注解，说明在科学上和科学课堂上的探究中都至关重要的一些方面。科学探究进行观察一位地质学家绘制华盛顿州的海岸矿产图时，惊讶地发现了一片死亡的西洋杉树林。树木大部分仍直立在地上，但明显已死了好多年了。在俄勒冈州和华盛顿州其他几处海岸边，他也找到了类似的直立着的死树林。他感到奇怪：“是什么导致了大面积树林死亡呢？”表现出好奇，从已有知识背景中提炼出问题他仔细地考虑自己所知道的有关地震、地壳板块边界及海岸线塌陷等方面的知识，以寻求可能的解

4、释。他提出了一串问题，这些树是同时死亡“的吗？”“这与附近的火山活动或生物学上的某种枯萎病有关吗？”“既，，然是发生在沿海地带，是否与那咸咸的海水有关呢？”为了解决第一个问题，地质学家用C-14放射性探测法测出了这些树的使用技术和数学方法收集证据年轮，发现它们都死于300年前。至于树木死亡的原因，在绘图的过程中找不到这些地区广为存在火山沉积物的证据，更为重要的是这些树木没有被烧焦，仍直立着。经仔细检查也没有发现曾发生过虫害的迹象。地质学家开始考虑，可能是海水毁灭了这些树木。他回想起，1964年发生了较大的潜没带

5、地震，由于大部分处于太平洋下的一个地壳板块滑到利用已前的研究了北美地壳板块的下面，而阿拉斯加州正位于北美地壳板块，结果其海岸大部分下沉到了海平面以下。地震造成海岸下沉，使阿拉斯加州几百公里海岸森林浸没在海水中，死掉了。地质学家知道，在华盛顿州和俄勒冈州海岸地带也存在类似的潜没带，正是它促使喀斯喀特火山形成。他想知道，是否300年前发生了一次地震，使得华盛顿州和俄勒冈的大部分海岸下陷，从而导致这些地方的树木被海水淹死呢？“/”前面的页码系指在英文原著中的页码，“/”后面的系在科学技术文献出版社出版的中译本上的页码

6、。1提出可能的解释为了验证这种解释，他又搜集了更多的数据。他仔细检查了这片地区的沉积物。在从死亡之树林流向内陆的河流的河床里，他找到了保存完好的沉积物区域，在这里的泥土下面发现了一层沙子──它完全不像沙层上面和下面的那些土壤，那些土壤黑黑的，富含粘土。他纳闷，“这些沙子来自哪里呢？”地质学家知道，潜没带地震常会产生地震海啸，他想，这层沙可能是海啸期间冲刷过来的海岸边的沙子。果真如此的话，这会是一次较大海岸地震的有力证据。沙层中发现的化石表明：这些沙来自于海洋，而不是从内陆冲刷出来的沙子。这有力地支持了地震海啸假

7、说。在证据的基础上发表自己的解释在同行会读到的几种科学期刊上，地质学家发表了几篇文章，提出假说：他在海岸边发现了死亡的树林和沙层，这有力证明了，这儿曾发生过一次较大地震，约300年前，刚好在欧洲殖民者到达该地区之前。（Atwater，1987;Nelsonet.al.，1995）几年后，远在日本，一位地震学家刚好在研究历史上的潮汐强度记录。以证明一些遥远地方曾发生过的地震海啸。他证实，1900年1月17日，在太平洋边缘某处，发生过一次较大地震，但这次地震的原因还处在争议之中，历史记录排除了在太平洋周围众所周知的

8、震源带发生很大地震的可能性。得知地质学家在太平洋西北部的死亡森林的发现，那位日本地震学家提出：这次海啸起因于一次大潜没带地震，这个潜没带位于现在的俄勒冈州和华盛顿州下面。（Satakeet.al，1296）地质学家现在有了更多证据支持自己的解释，即那层沙子是一次伴随地震而来的海啸的结果。进一步检查海岸沉积物，他又发现了一些更多的、更古老的死亡树林和沙层。他现在认为：像他最初证明的那次地