探究實(shí)驗(yàn)專題

探究實(shí)驗(yàn)專題訓(xùn)練學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握探究實(shí)驗(yàn)的一般步驟；2、知道如何找變量、設(shè)計(jì)對(duì)照；3、能區(qū)別對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組；4、能設(shè)計(jì)和補(bǔ)充完善某一實(shí)驗(yàn)。2002年春天，聶利和妹妹聶純到一個(gè)養(yǎng)蜂場(chǎng)去玩，明媚的陽光下，一群群歸巢的蜜蜂在巢口嗡嗡地叫個(gè)不停，這個(gè)在平常人看來再普通不過的現(xiàn)象卻引起了聶利的注意。她想：“老師在自然課上講過，像蜜蜂、蒼蠅、蚊子類這類昆蟲都沒有發(fā)音器官。它們?cè)陲w行時(shí)不斷高速扇動(dòng)翅膀，使空氣震動(dòng)，產(chǎn)生嗡嗡的聲音?！泵鄯渫Ｔ诜湎渖蠒r(shí)翅膀并沒有振動(dòng).蜜蜂停在蜂箱上時(shí)翅膀并沒有振動(dòng)，為什么嗡嗡叫個(gè)不停呢？聶利想：如果書上說的是正確的，我想辦法不讓蜜蜂翅膀振動(dòng)，它還能發(fā)聲嗎？于是，聶利在老師的幫助下，制訂出了一套實(shí)驗(yàn)方案：?jiǎn)栴}：蜜蜂是不是靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲？假設(shè)：蜜蜂是靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲。聶利通過兩次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：蜜蜂不是靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲。觀察與實(shí)驗(yàn)：①粘住蜜蜂翅膀看它還發(fā)不發(fā)聲？②剪去蜜蜂翅膀看它還發(fā)不發(fā)聲？聶利在養(yǎng)蜂師傅的幫助下，捉來蜜蜂，先做粘住翅膀?qū)嶒?yàn)，再做剪去翅膀?qū)嶒?yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，她觀察到的現(xiàn)象是：粘住蜜蜂的翅膀，蜜蜂仍然嗡嗡地叫個(gè)不停；剪去蜜蜂的翅膀，開始它并不發(fā)聲，但過了10來分鐘，它又嗡嗡地叫起來了。聶利把實(shí)驗(yàn)結(jié)果告訴老師，老師對(duì)她說：“如果你的結(jié)論成立，那么蜜蜂靠什么發(fā)聲呢？你還要繼續(xù)尋找蜜蜂的發(fā)聲器官?！庇谑撬衷谏洗螌?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制訂出了一套實(shí)驗(yàn)方案：?jiǎn)栴}：蜜蜂靠什么發(fā)聲？

假設(shè)：蜜蜂有自己的發(fā)聲器官。觀察與實(shí)驗(yàn)：觀察、尋找蜜蜂發(fā)聲器官。聶利從實(shí)驗(yàn)室借來放大鏡仔細(xì)觀察，在蜜蜂雙翅的翅根旁各發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小黑點(diǎn)，當(dāng)蜜蜂發(fā)聲時(shí)，這兩個(gè)小黑點(diǎn)振動(dòng)得特別厲害。3、制定計(jì)劃4、實(shí)施計(jì)劃）是這兩個(gè)小黑點(diǎn)在發(fā)聲嗎？這時(shí)，聶利找來一根縫衣針，在前兩次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上又做了刺破小黑點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，她把刺破小黑點(diǎn)的蜜蜂放在昆蟲盒里仔細(xì)觀察，蜜蜂再也沒有發(fā)出嗡嗡的聲音。她想，也許是蜜蜂受了疼痛不發(fā)聲了吧？也許是蜜蜂沒有飛舞不發(fā)聲了吧？于是她又把刺破小黑點(diǎn)的蜜蜂放在蚊帳里觀察，一連幾個(gè)小時(shí)，蜜蜂也仍不發(fā)聲。5、得出結(jié)論

聶利利用節(jié)假日，歷時(shí)3個(gè)多月，交替進(jìn)行42次實(shí)驗(yàn)，用去蜜蜂2000多只。她每次都將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來，寫下了3000多字的觀察日記。她經(jīng)過分析把自己的發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成小論文《蜜蜂并不是靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲》，寄給了《科學(xué)課》編輯部。并將自己的研究寫成科學(xué)小論文《蜜蜂并不是靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲》，在“第18屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽”中，獲得優(yōu)秀項(xiàng)目二等獎(jiǎng)和高士其科技創(chuàng)新專項(xiàng)獎(jiǎng)。

6、表達(dá)交流一、科學(xué)探究的基本過程1、提出問題6、表達(dá)交流2、做出假設(shè)5、預(yù)測(cè)結(jié)果，得出結(jié)論3、制定計(jì)劃（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）4、實(shí)施計(jì)劃（動(dòng)手實(shí)驗(yàn)）二、科學(xué)探究的基本方法觀察法、調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、收集資料法、比較法等練習(xí)：選擇題1-3題。實(shí)驗(yàn)請(qǐng)你找碴！1、關(guān)于對(duì)照實(shí)驗(yàn)（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)的概念：在研究一種條件對(duì)探究對(duì)象的影響時(shí)，所進(jìn)行的除了這種條件不同以外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)，叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（3）對(duì)照實(shí)驗(yàn)的過程中要盡量避免偶然因素的發(fā)生，一般要采取多個(gè)個(gè)體參與實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。（2）實(shí)驗(yàn)變量：簡(jiǎn)稱變量，即對(duì)照實(shí)驗(yàn)中不同的條件。兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中一般只能設(shè)計(jì)一個(gè)變量。簡(jiǎn)單地說，就是要做到兩組對(duì)照裝置中，只有一個(gè)條件不同。三、變量設(shè)置與對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（4）對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組：A、實(shí)驗(yàn)組：是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的一組（與假設(shè)相一致的組）；B、對(duì)照組：是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的一組。某生物興趣小組的同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：取同種、同齡、等體重的成年雌鳥分成數(shù)量相等的兩組，甲組飼以正常食物（不含DDT），乙組飼以同種但含DDT的食物，然后比較兩組鳥的蛋殼厚度。在該實(shí)驗(yàn)中，可作出的假設(shè)為

，其中實(shí)驗(yàn)組是

組，對(duì)照組是

組。DDT能影響蛋殼的厚度乙甲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循的原則：（1）對(duì)照原則：科學(xué)、合理的設(shè)置對(duì)照可以使實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)潔、明了，且使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力（2）等量原則：每次實(shí)驗(yàn)所物的量要相等。（3）單一變量原則：即控制其它條件不變，而只改變其中一個(gè)條件，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響（4）多個(gè)參與原則：采取多個(gè)個(gè)體參與實(shí)驗(yàn)，避免偶然因素的發(fā)生2、探究實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照三、變量設(shè)置與對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)誰的方案更好？實(shí)驗(yàn)人實(shí)驗(yàn)方案小明臉上涂上防曬霜，兩只手背不涂。一天后比較臉上與手背皮膚被曬傷的程度。小英第一天，兩只手背都涂上防曬霜；第二天，都不涂。比較第一天和第二天皮膚被曬傷的程度。小紅一只手背上涂上防曬霜，另一只不涂；一天后比較兩只手背皮膚被曬傷的程度。小軍在小華的手背上涂防曬霜，自己不涂；一天后比較小華手背與自己的手背皮膚被曬傷的程度。4、相關(guān)結(jié)論（或預(yù)期結(jié)果）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、找出變量2、確定控制變量的對(duì)照方法3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案3、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程的思維：三、變量設(shè)置與對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)12.剛收獲的玉米種子堆放一天后就發(fā)熱了，某同學(xué)認(rèn)為這是玉米自身呼吸所散發(fā)的熱量。根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料和器具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究玉米種子堆中熱量的來源。（1）實(shí)驗(yàn)原理：生物呼吸作用以熱能形式散失的能量可用溫度計(jì)測(cè)量，呼吸作用越旺盛，熱量散失越多，溫度計(jì)讀數(shù)越高。（2）實(shí)驗(yàn)材料和器具：剛收獲的玉米種子，同樣大小的透明保暖杯，溫度計(jì)和棉花，其他用具。2、實(shí)驗(yàn)步驟分步（一般不宜連續(xù)描述）3、難以做到準(zhǔn)確的量化描述時(shí)，使用以下詞語。

1、實(shí)驗(yàn)分組，編號(hào)如：凡實(shí)驗(yàn)中涉及到兩組或兩組以上，所用器材需用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……等加以編號(hào)便于區(qū)分。如：第一步……。第二步……。

……如：1、……。

2、……。

……如：“一段時(shí)間”、“適宜的溫度”、“適量的”、“一定量的”等。4、簡(jiǎn)明、準(zhǔn)確地組織語言文字三、變量設(shè)置與對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的描述錯(cuò)誤并改正例.為“探究淀粉在口腔內(nèi)的消化

”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方法和步驟：

①在A、B兩只試管中分別加入2ml經(jīng)冷卻的漿糊②在A試管中加1ml清水，B試管中加2ml唾液③將兩只試管搖勻后，置于60℃左右的水中10分鐘；④取出A、B兩只試管,各滴入2滴碘液，搖勻，⑤觀察并記錄各試管中的顏色變化

該實(shí)驗(yàn)方案有幾項(xiàng)明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤并改正。四、運(yùn)用證據(jù)和邏輯推理完成考查例1、種子的萌發(fā)需要一定的外界條件。下表是某校生物興趣小組為探究“光對(duì)菠菜種子萌發(fā)的影響”設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。

你根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答有關(guān)問題：（3）你發(fā)現(xiàn)該探究性實(shí)驗(yàn)

（選填“能”或“不能”）證明光照對(duì)萵苣種子萌發(fā)的影響。原因是

。（4）你對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問題作出的修改是：

。作出修改后，實(shí)驗(yàn)組是

號(hào)花盆，對(duì)照組是

號(hào)花盆，實(shí)驗(yàn)變量是

。相同花盆大小形狀相似的菠菜種子放置環(huán)境溫度水1號(hào)100粒光照20℃適量2號(hào)100粒暗室20℃不適量不能該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有兩個(gè)變量2號(hào)花盆也加適量的水12光2、通過資料分析完善實(shí)驗(yàn)2、通過資料分析完善實(shí)驗(yàn)

例2、在“探究水對(duì)種子萌發(fā)的影響”時(shí)，A、B兩組同學(xué)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下圖所示：⑴本實(shí)驗(yàn)的變量是_______________。⑵你認(rèn)為A、B兩組同學(xué)的設(shè)計(jì)是否科學(xué)?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由(4分)答：A組

。答：B組

。⑶除了上述的探究問題，就“影響種子萌發(fā)的外部條件”你還能夠提出其他可以探究的問題嗎？答：

。A組不科學(xué),對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組中種子的數(shù)量不相等B組也不科學(xué),沒有設(shè)置對(duì)照組水溫度對(duì)種子的萌發(fā)有影響嗎？或土壤對(duì)種子的萌發(fā)有影響嗎？或空氣對(duì)種子的萌發(fā)有影響嗎？或陽光對(duì)種子的萌發(fā)有影響嗎？等等例3、將天竺葵放在黑暗處一晝夜，按圖示裝置好后，光照2—3小時(shí)。取下葉片A和B，去掉葉片中的葉綠素，然后用碘液分別檢驗(yàn)。(1)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究的問題是：植物進(jìn)行光合作用需要

作原料。(2)實(shí)驗(yàn)中，A組對(duì)B組起

作用。(3)用碘