师：同学们，又到科学课的学习时间了。今天我们要认识几位科学家，看看他们是怎样开展研究工作的。大家看看书本第 55 页的 4 位数学家，你们认识吗？阅读课本内容，思考一下这些科学家身上有哪些品质值得我们学习。阅读时要认真思考，除此之外，你们还认识哪些科学家？想一想为什么他们能给你留下深刻的印象。像李四光、哥白尼、魏格纳、竺可桢等科学家，他们始终对周围世界保持一颗好奇的心，有自己的思考，不盲从权威，在科学研究中重视证据，能几十年如一日地坚持研究。正因为具备这些优秀品格，他们在各自领域取得了巨大成就。

　　同学们一定很好奇，科学家们到底是怎样工作的呢？他们研究的问题从哪里来？今天我们就一起来学习科学家们的研究方法。下面我们来看一组裙摆的运动，大家看看裙摆是怎么运动的，为什么会产生这样神奇的运动效果呢？我们也像科学家一样来研究一下。

　　我们先从裙摆中取出一组摆来研究。一个摆由这几部分组成，这是摆锤，这是摆线，这是支架。用较重的物体做摆锤，用摆线把摆锤悬挂在支架上，这样就做成了一个摆。我们把它悬挂在支架上固定好。拉住摆锤张开一定角度，此时摆线与静止时的摆线形成一个夹角，我们称它为摆角。像这样，让摆运动一个来回，我们记作摆动了一次。

　　我们认识了摆的结构，现在各小组各自组装一个摆，并测量一下 10 秒钟摆动的次数。这是各小组组装好的摆，我们让它摆动 10 秒钟，把获得的数据填入表格。这是 4 个小组摆动情况的次数统计，第一组 13 次，第二组 17 次，第三组 8 次，第四组 9 次。

　　师：在相同时间内，为什么各小组摆动的次数不一样呢？有的同学看到这样的现象和数据，提出了问题：摆的快慢与什么因素有关呢？像这样经过思考提出问题，在科学探究中，我们称之为提出问题。谁能根据表格中的数据来解释一下？你认为摆的快慢和哪些因素有关呢？各小组讨论一下。

　　生：（讨论后发言）有的同学认为摆角的大小可能影响摆的快慢，也有的同学认为摆线的长短可能会影响摆的快慢，还有同学认为摆锤的轻重是否影响摆的快慢呢？

　　师：从同学们的猜测来看，影响摆快慢的因素不止一个。我们可以先选择其中一个因素来进行研究，比如我们选择摆角的大小是否影响摆的快慢。摆角大小与摆的快慢有什么关系呢？我们可以做出这样的猜测：摆角越大摆越快，摆角越小摆越慢。像这样经过自己思考做出的推测、尝试解释，我们称它为做出假设。

　　形成假设以后，我们就要思考怎么设计实验来验证假设。比如研究摆角大小是否影响摆的快慢，这是一个对比实验，唯一不同的条件是摆角大小。那需要哪些实验材料？怎么使用这些材料？怎么控制摆角的大小呢？这是我们在设计实验时要思考并解决的问题。我们在支架上安装一个量角器，这样可以精确控制摆的角度。当然，其他条件要一致，比如轻重一样的摆锤、长短一样的摆线和同样长的时间。

　　经过这样的思考，我们就做好了实验前的准备，这个过程在科学上我们称它为设计方案。围绕设计的方案安装好实验装置，就可以开始实验了。实验过程中我们要注意观察并做好记录，实验的过程就是收集证据的过程。下面我们完成实验。一般做这样的实验，每种情况我们要做三次，大家想一想为什么？

　　生：多做几次实验可以减少实验误差，保证实验数据的精确性。

　　师：对，现在我们做好准备，可以开始实验了。我们先来完成 30 度角的实验，注意观察 30 度角的第一次实验。然后完成第二次和第三次实验，把观察到的数据记录在表格中。接着完成 60 度角的实验，这是第一次实验，然后完成第二次和第三次实验，同样把获得的数据记录到表格中。

　　通过对实验数据的收集分析，可以判断先前做出的假设是否准确。这个实验所获得的数据是这样的，不管是 30 度还是 60 度，摆 10 秒摆动的次数都是 9 次。通过数据分析可以证明摆角的大小与摆的快慢没有关系。像这样，根据实验获得的数据对现象进行分析，我们称它为处理信息。经过信息的处理分析，我们就可以得到结论：摆角大小与摆的快慢没有关系。