◆網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
◆課本導(dǎo)學(xué)
一、生活中的探究
二、科學(xué)家的探究
三、像科學(xué)家那樣探究
◆基礎(chǔ)訓(xùn)練
知識點(diǎn)1 生活中的探究
知識點(diǎn)2 科學(xué)家的探究
知識點(diǎn)3 像科學(xué)家那樣探究
易錯(cuò)點(diǎn) 對實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)辨析不清
◆強(qiáng)化訓(xùn)練
一、生活中的探究
1.科學(xué)探究的含義
科學(xué)探究是獲得科學(xué)知識的一種基本方式,是一種從發(fā)現(xiàn)問題→尋求證據(jù)→解決問題→評價(jià)與交流,達(dá)成共識的過程。
在探究問題時(shí),我們一般會先假設(shè)幾種可能的原因,再對每一種原因可能產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行探究,直到找到真正的原因,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
2.生活中的探究活動(dòng)
我們在學(xué)習(xí)科學(xué)知識、進(jìn)行探究時(shí),一是要用自己的眼睛去觀察,從中發(fā)現(xiàn)和提出問題;二是根據(jù)提出的問題,依據(jù)自己已有的科學(xué)知識和經(jīng)驗(yàn),通過思考,建立猜想和假設(shè);三是要善于動(dòng)手,通過觀察、實(shí)驗(yàn)等多種途徑收集證據(jù),對假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn);四是要對探究的過程與結(jié)論進(jìn)行評價(jià),并與他人進(jìn)行交流和討論。
【名師講解】①提出的科學(xué)問題,應(yīng)在問題產(chǎn)生的原因、實(shí)驗(yàn)探究的才向上有明確的指導(dǎo)意義。②假設(shè)是以一定知識或生活經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù)的。猜想可以沒有依據(jù),更具想象力,但探究才向不明確。③檢驗(yàn)的結(jié)果不支持原假設(shè)時(shí),應(yīng)修改或提出新的假設(shè),再進(jìn)行檢驗(yàn)。④交流是的重要環(huán)節(jié),但容易被忽視。
二、科學(xué)家的探究
科學(xué)探究的基本過程:發(fā)現(xiàn)問題、提出問題→建立猜想和假設(shè)→設(shè)計(jì)方案、制定計(jì)劃→收集證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)→得出結(jié)論、作出解釋→評價(jià)與交流
1.探究活動(dòng):發(fā)現(xiàn)青蒿素
青蒿素研制簡圖
【名師講解】科學(xué)探究方法是連接知識和能力的紐帶?!罢莆找环N科學(xué)探究方法勝過解答十個(gè)問題。”常見科學(xué)探究方法:
(1)控制變量法:在研究由多個(gè)因素(變量)影響的問題時(shí),每次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而研究被改變的這個(gè)因素對事物的影響,然后對其他因素分別加以研究,最后綜合得出結(jié)論的研究方法。
(2)等效替代法:在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中有許多物理特征、過程和物理量,要想直接觀察和測量很困難,這時(shí)往往把所需觀測的變量換成其他間接的可觀察或測量的變量進(jìn)行研究的研究方法。
(3)轉(zhuǎn)換法:對于不易研究或不好直接研究的科學(xué)問題,通過研究其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、效應(yīng)、作用效果,間接研究問題的方法。
(4)類比法:由一類事物所具有的某種屬性,可以推測與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法。
(5)科學(xué)推理法:根據(jù)已知現(xiàn)象和規(guī)律,通過想象和推理對未知的現(xiàn)象做出科學(xué)地推理和預(yù)見的研究方法。
(6)模型法:通過引入模型(能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物的內(nèi)部構(gòu)造、變化以及事物之間的關(guān)系的符號、公式、表格、實(shí)物等),將問題實(shí)際化。
2.探究活動(dòng)的基本要素分析
【名師講解】在實(shí)際探究的過程中不一定六個(gè)環(huán)節(jié)都有,有可能是六個(gè)節(jié)中的幾個(gè)環(huán)節(jié)。
◆教材1.青蒿素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了哪些探究環(huán)節(jié)?2.發(fā)現(xiàn)青蒿素,是我國科研人員在沒有先進(jìn)設(shè)備的艱苦條件下取得成功的范例,對此有什么感想?(教材第27頁思考與討論)
1.提出科學(xué)問題,建立假設(shè),制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分析證據(jù)、得出結(jié)論,解釋、表達(dá)與交流。2.一名優(yōu)秀的科學(xué)家具備的素質(zhì):首先,優(yōu)秀的科學(xué)家必須要有好奇心,對于自然的好奇,對于普遍事物的好奇;其次,優(yōu)秀的科學(xué)家必須要有恒心,他們在研究實(shí)驗(yàn)過程中不斷努力,鍥而不舍;最后,優(yōu)秀的科學(xué)家一般都有很強(qiáng)的自信心,相信自己的判斷。
【例1】[2024寧波奉化區(qū)期末]某同學(xué)在森林公園游玩時(shí),發(fā)現(xiàn)一只小松鼠在竹林里出現(xiàn)。松鼠是吃松果的,應(yīng)該在松樹上,怎么會在這里出現(xiàn)呢?它是不是也吃竹筍呢?為了驗(yàn)證自己的疑問,他拔了幾顆新鮮竹筍放在路邊,然后靜靜地躲在一旁觀察,一段時(shí)間后還真發(fā)現(xiàn)松鼠抱著竹筍津津有味地啃了起來。就“拔了幾顆新鮮竹筍放在路邊,然后靜靜地躲在一旁觀察”這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學(xué)探究中的( )
A.提出問題 B.建立猜測和假設(shè) C.制訂計(jì)劃 D.獲得事實(shí)與證據(jù)
答案:D
解析:科學(xué)探究的要素主要有提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。某同學(xué)在森林公園游玩時(shí),發(fā)現(xiàn)一只小松鼠在竹林里出現(xiàn)。松鼠是吃松果的,應(yīng)該在松樹上,怎么會在這里出現(xiàn)呢?它是不是也吃竹筍呢?為了驗(yàn)證自己的疑問,他拔了幾顆新鮮竹筍放在路邊,然后靜靜地躲在一旁觀察,一段時(shí)間后還真發(fā)現(xiàn)松鼠抱著竹筍津津有味地啃了起來。就“拔了幾顆新鮮竹筍放在路邊,然后靜靜地躲在一旁觀察”這一環(huán)節(jié)而言,通過觀察法收集證據(jù),這屬于科學(xué)探究中的獲得事實(shí)與證據(jù)。
【例2】市場上的防曬霜都宣稱可以防曬。暑假期間,某學(xué)校學(xué)生外出徒步旅行,準(zhǔn)備借此機(jī)會做一個(gè)關(guān)于某品牌防曬霜的實(shí)驗(yàn),看它是否有效。其中四位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下表:
你認(rèn)為最合理的實(shí)驗(yàn)方案是( )
A.小玲的 B.小敏的 C.小英的 D.小紅的
答案:B
解析:小英的方案由于時(shí)間上不統(tǒng)一,天氣的變化等影響了對比實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,方案不合理。小玲的方案因個(gè)人的體質(zhì)等因素不同而影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性,因此,方案不合理。小紅的方案采取不同部位的皮膚進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),不同部位的皮膚對紫外線敏感度不同,因此同樣不具有科學(xué)性,即其方案不合理。
三、像科學(xué)家那樣探究
探究:人的身高與腳印長度的關(guān)系
(1)提出問題:人的身高與腳印的長度有什么關(guān)系?
(2)建立假設(shè):人的身高越高,腳印可能越長;人腳印的長度與身高可能存在著一定的比例。
(3)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案:①調(diào)查身邊的親人、朋友的腳印長度,并記錄下來;②測量出調(diào)查對象的身高,并記錄;③用測出的身高除以腳印長度,算出身高與腳印的比例關(guān)系。
(4)收集事實(shí)證據(jù):
(5)檢驗(yàn)假設(shè):根據(jù)上表中收集的數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:人的身高大約是腳印長度的6.8倍。
(6)交流:通過這次實(shí)踐,讓我們懂得了探究與發(fā)現(xiàn)的樂趣。
【拓展】人的腳印在考古中除能夠推斷古人類的活動(dòng)和行為、身高和體重外,還具有以下價(jià)值:①研究古環(huán)境和氣候變化:腳印可以提供關(guān)于古環(huán)境的信息,例如,腳印所在的地層、土壤類型等,可以幫助考古學(xué)家了解古人類生活的環(huán)境條件。此外,腳印還可以反映出當(dāng)時(shí)的氣候狀況,例如,腳印的保存情況可能與濕度、溫度等氣候因素有關(guān)。②確定遺址的年代:通過對腳印所在的地層進(jìn)行年代測定,可以確定遺址的相對年代或絕對年代。這對于建立考古遺址的時(shí)間序列和研究文化演變具有重要意義。③揭示古人類的藝術(shù)和文化:在一些考古遺址中,發(fā)現(xiàn)了古人類刻意留下的腳印或足印圖案,這些可能是古人類的藝術(shù)表達(dá)或具有某種文化意義的符號。對這些腳印的研究可以幫助我們了解古人類的藝術(shù)創(chuàng)作和文化內(nèi)涵。
【例3】小利同學(xué)在一個(gè)養(yǎng)蜂場看到許多蜜蜂聚集在蜂箱上,雙翅沒有振動(dòng),卻仍嗡嗡地叫個(gè)不停。他對“蜜蜂發(fā)聲是靠不斷振動(dòng)雙翅”這一結(jié)論產(chǎn)生懷疑。蜜蜂的發(fā)聲部位到底在哪里?下面是小利同學(xué)的主要探索過程:
①把多只蜜蜂的雙翅用膠水粘在木板上,蜜蜂仍然發(fā)聲。
②剪去多只蜜蜂的雙翅,蜜蜂仍然發(fā)聲。
③在蜜蜂的翅根旁發(fā)現(xiàn)兩粒小“黑點(diǎn)”,蜜蜂發(fā)聲時(shí),黑點(diǎn)上下鼓動(dòng)。
④用大頭針刺破多只蜜蜂的小黑點(diǎn),蜜蜂不發(fā)聲。
(1)小利同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí),用多只蜜蜂做實(shí)驗(yàn)的目的是__________________________________。
(2)從實(shí)驗(yàn)①和②可得出的結(jié)論是__________________________________ 。
(3)“用大頭針刺破多只蜜蜂的小黑點(diǎn)”基于的假設(shè)是________________________________。
答案:(1)避免實(shí)驗(yàn)的偶然性 (2)蜜蜂發(fā)聲不是靠雙翅振動(dòng) (3)蜜蜂是靠小黑點(diǎn)振動(dòng)發(fā)聲的
解析:(1)為了避免偶然性,通常都會采用多次實(shí)驗(yàn)的方法,以增加實(shí)驗(yàn)的可靠性。
(2)由于用膠水將雙翅粘在木板上和剪去雙翅時(shí),蜜蜂仍然能發(fā)聲,說明蜜蜂發(fā)聲與雙翅振動(dòng)無關(guān)。
(3)刺破小黑點(diǎn),是為了驗(yàn)證蜜蜂發(fā)聲與小黑點(diǎn)是否有關(guān)。所以“用大頭針刺破多只蜜蜂的小黑點(diǎn)”基于的假設(shè)是蜜蜂是靠小黑點(diǎn)振動(dòng)發(fā)聲的。
【例4】水火箭可以模擬火箭發(fā)射原理。水火箭的發(fā)射高度與哪些因素有關(guān)呢?某科學(xué)興趣小組的同學(xué)們提出如下假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①與打氣筒的型號有關(guān)。②與瓶內(nèi)水的多少有關(guān)。③與瓶的容積有關(guān)。實(shí)驗(yàn)器材如下表所示:
(1)該小組設(shè)計(jì)了甲、乙兩種方案驗(yàn)證假設(shè)①,你認(rèn)為較合理的方案是______________。
甲方案:選用飲料瓶B,加0.5L水,其他條件基本相同,分別用打氣筒D、E、F發(fā)射,比較三次飲料瓶上升的高度。
乙方案:選用飲料瓶A、B、C,各裝入13容積的水,其他條件基本相同,分別用打氣筒D、E、F發(fā)射,比較三個(gè)飲料瓶上升的高度。
(2)除了上述實(shí)驗(yàn)研究的三個(gè)因素,你認(rèn)為影響水火箭發(fā)射高度的因素還有哪些?請你列舉一個(gè):______________________________________________________________。
答案:(1)甲 (2)打氣的多少(或瓶的自身重力、瓶的形狀、打氣的快慢等)實(shí)踐應(yīng)用
解析:由于瓶的容積可能影響水火箭的發(fā)射高度,而在方案乙中,選用了不同的飲料瓶,其容積是不同的,所以不能探究水火箭的發(fā)射高度與打氣筒的型號的關(guān)系。
【例5】一個(gè)科研小組的同學(xué)計(jì)劃檢測一種新型除草劑是否能有效地除草,他們選用了三塊相似的草地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一塊草地噴灑傳統(tǒng)的除草劑,第二塊草地噴灑與第一塊等量的新型除草劑,第三塊草地不噴灑任何除草劑。幾天后,發(fā)現(xiàn)第一塊草地的除草效果良好,而第二塊草地與第三塊草地長勢相似,那么下列判斷合理的是( )
A.新型除草劑能投入使用 B.對照組設(shè)置不合理
C.新型除草劑可能沒有除草效果 D.實(shí)驗(yàn)失敗
答案:C
解析:選用三塊相似的草地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別噴灑傳統(tǒng)的除草劑、噴灑等量的新型除草劑、不噴灑除草劑。以上這些措施是為了控制變量和設(shè)置對照組。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推出:新型除草劑可能沒有除草效果。
【例6】[2023金華中考]加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉。蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶是常見的加入洗衣粉的四種酶,這些酶的本質(zhì)與生物體內(nèi)的酶無明顯差異。研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究洗衣粉的去漬效果(“+”越多表示去漬效果越好),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表。
回答下列問題。(1)本實(shí)驗(yàn)中設(shè)置無酶洗衣粉組的作用是______________。
(2)加酶洗衣粉C中添加的酶至少有___________種。
(3)該實(shí)驗(yàn)中影響加酶洗衣粉去漬效果的因素還有_____________(答出一點(diǎn)即可)。
答案:(1)作對照 (2)2 (3)溫度
解析:(1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量是加酶洗衣粉的種類,設(shè)置無酶洗衣粉組的作用是作對照,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力。
(2)由于酶具有專一性,分析表格可知,加酶洗衣粉C去血漬效果好,說明其中添加了蛋白酶,同時(shí)加酶洗衣粉C去油漬效果好,說明添加了脂肪酶,故加酶洗衣粉C中添加的酶至少有2種。
(3)酶的活性還受溫度等因素的影響。故該實(shí)驗(yàn)中影響加酶洗衣粉去漬效果的因素還有溫度等。
知識點(diǎn)1 生活中的探究
1.[2023浙江寧波期中]科學(xué)探究是獲取科學(xué)知識的一種基本方式。下列行為不屬于科學(xué)探究的是( )
A.小宇探究大雁何時(shí)南飛
B.小舟探究鼠婦(潮蟲)喜歡在什么樣的環(huán)境下生活
C.小云探究超市何時(shí)打折
D.小胡探究植物的發(fā)芽是否受溫度影響
【答案】C【解析】探究大雁何時(shí)南飛、探究鼠婦喜歡在什么樣的環(huán)境下生活、探究植物的發(fā)芽是否受溫度影響,都屬于科學(xué)探究:探究超市何時(shí)打折是研究人為活動(dòng),不屬于科學(xué)探究。故選C。
2.入冬之后,溫州各處的銀杏樹葉逐漸變黃,吸引了大量游客。小明在欣賞美景時(shí)提出以下問題,其中不屬于科學(xué)問題的是( )
A.銀杏葉什么季節(jié)會變黃? B.銀杏葉什么季節(jié)會脫落?
C.銀杏樹什么季節(jié)生長快? D.銀杏樹什么季節(jié)最漂亮?
【答案】D【解析】銀杏樹什么季節(jié)最漂亮,與審美有關(guān),不屬于科學(xué)問題,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
知識點(diǎn)2 科學(xué)家的探究
3.下列對問題的回答屬于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的是( )
【答案】D【解析】A、B、C項(xiàng)中對問題的回答都屬于提出猜想或者得出結(jié)論:而D項(xiàng)中的回答屬于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,即“怎么做”,符合題意。故選D。
4.為了研究鋁對魚類的毒性及解毒方法,有人設(shè)計(jì)了以下5組實(shí)驗(yàn):第①組將魚放在正常的池水中,其余四組分別將魚放在含鋁的池水中,其中在第②③④組中分別加入從不同樹葉中提取出的汁液。定時(shí)觀察,結(jié)果如圖所示,依據(jù)圖示得出的結(jié)論正確的是( )
A.葉的汁液加速了魚的死亡
B.三種葉的汁液對魚都有毒性,且不同的汁液的毒性不同
C.松的汁液解毒效果最好
D.三種葉的汁液均能不同程度地降低鋁對魚類的毒性
【答案】D【解析】由題圖分析可知,葉的汁液降低了鋁對魚類的毒性而減少了魚的死亡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;所測試的三種葉的汁液均能降低鋁對魚類的毒性,而不是對魚都有毒性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;柏的汁液解毒效果最好,最有利于魚的生存,而不是松的汁液,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
知識點(diǎn)3 像科學(xué)家那樣探究
5.[2024寧波海曙區(qū)期末]實(shí)驗(yàn)室中的兩瓶試劑,一瓶是蒸餾水,另一瓶是石灰水,因失去標(biāo)簽而無法區(qū)別。小海建議:將兩瓶液體各取少許分別倒入試管中,用吸管向液體中吹氣進(jìn)行區(qū)別。這個(gè)環(huán)節(jié)屬于科學(xué)探究中的( )
A.猜想與假設(shè) B.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃 C.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) D.合作與交流
【答案】B【解析】小海建議:將兩瓶液體各取少許分別倒入試管中,用吸管向液體中吹氣進(jìn)行區(qū)別,屬于科學(xué)探究中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃。
6.某校科學(xué)興趣小組想探究“蒼蠅為什么停下來就匆忙搓腳”。他們認(rèn)為:蒼蠅的腳上有辨別氣味的感覺器官,其上沾有污物會影響這些器官的正常生理功能,為了能時(shí)刻辨別味道,蒼蠅必須經(jīng)常搓掉腳上的污物,保持其清潔。材料用具:兩個(gè)透明的干凈玻璃瓶,紗布,若干只活蒼蠅。
(1)在甲(瓶內(nèi)無污物)、乙(瓶內(nèi)有污物)兩個(gè)玻璃瓶中,分別放入數(shù)量_________的活蒼蠅,然后用紗布蓋住瓶口,并進(jìn)行觀察記錄。
(2)在同一時(shí)間段內(nèi)觀察記錄甲、乙兩個(gè)玻璃瓶中____________________________________。
(3)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論:若_____________________________________________則說明蒼蠅搓腳與清除腳上的污物無關(guān)。若________________________________________則說明蒼蠅搓腳與清除腳上的污物有關(guān)。
(4)實(shí)驗(yàn)中的甲組蒼蠅起_________作用。
【答案】(1)相等 (2)蒼蠅搓腳的次數(shù) (3)甲瓶中蒼蠅搓腳的次數(shù)接近或明顯多于乙瓶中蒼蠅搓腳的次數(shù)甲瓶中的蒼蠅不搓腳或搓腳的次數(shù)明顯少于乙瓶中蒼蠅搓腳的次數(shù) (4)對照
【解析】實(shí)驗(yàn)思路:(1)在甲(瓶內(nèi)無污物)乙(瓶內(nèi)有污物)兩個(gè)玻璃瓶中,分別放入數(shù)量相等的活蒼蠅,并進(jìn)行觀察和記錄。(2)在同一時(shí)間內(nèi)觀察記錄甲、乙兩個(gè)玻璃瓶中蒼蠅搓腳的次數(shù)。(3)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論:若甲瓶中的蒼蠅搓腳次數(shù)接近或明顯多于乙瓶中的蒼蠅搓腳次數(shù),則說明蒼蠅搓腳與清除腳上的污物無關(guān)。若甲瓶中的蒼蠅不搓腳或搓腳次數(shù)明顯少于乙瓶中的蒼蠅搓腳次數(shù),則說明蒼蠅搓腳與清除腳上的污物有關(guān)。(4)在探究“蒼蠅為什么停下來就匆忙搓腳”的實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)有無污物是影響蒼蠅搓腳次數(shù)的因素,除變量有無污物不同外,其他條件都應(yīng)相同。實(shí)驗(yàn)中的甲組蒼蠅起對照作用。
易錯(cuò)點(diǎn) 對實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)辨析不清
7.[2024浙江金華調(diào)研]為了比較蘋果汁和橘子汁中維生素C含量的高低,某同學(xué)根據(jù)維生素C可以使紫色高錳酸鉀溶液褪色的原理,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn);取2只小燒杯,分別加入紫色高錳酸鉀溶液,然后用2只膠頭滴管分別向其中滴入蘋果汁和橘子汁。以上步驟,屬于科學(xué)探究中的哪個(gè)環(huán)節(jié)?( )
A.提出問題 B.猜想與假設(shè) C.設(shè)計(jì)方案 D.獲取事實(shí)與證據(jù)
【答案】C【解析】某同學(xué)根據(jù)維生素C可以使紫色高錳酸鉀溶液褪色的原理,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取2只小燒杯,分別加入紫色高錳酸鉀溶液,然后用2只膠頭滴管分別向其中滴入蘋果汁和橘子汁,屬于科學(xué)探究中的設(shè)計(jì)方案。所以C正確,ABD錯(cuò)誤,故選C。
1.小明在房間做作業(yè),臺燈突然熄滅了,對臺燈熄滅的原因小明提出了如下四個(gè)假設(shè),你認(rèn)為不合理的是( )
A.可能停電了
B.可能臺燈的插頭掉了
C.可能是臺燈燈泡的燈絲燒斷了
D.可能下雨了
【答案】D【解析】臺燈突然熄滅,可能的原因是停電了、臺燈的插頭掉了、燈泡的燈絲燒斷了,下雨和臺燈突然熄滅并無必然關(guān)系,不是合理的假設(shè),故選D。
2.某科學(xué)家在瘧疾病人的血液中發(fā)現(xiàn)了一種黑色的微小生物,他懷疑這種微小生物是引起瘧疾的病原體,為了驗(yàn)證這一懷疑,他接下來首先應(yīng)該進(jìn)行的研究是( )
A.分析該微小生物呈黑色的原因
B.在其他瘧疾病人的血液中尋找該微小生物
C.培養(yǎng)該微小生物并了解其繁殖方式
D.研究能殺滅該微小生物的藥物
【答案】B【解析】該科學(xué)家懷疑這種微小生物是引起瘧疾的病原體,因此他需要驗(yàn)證是不是其他瘧疾病人的血液中也存在這種黑色的微小生物,只有當(dāng)發(fā)現(xiàn)其他瘧疾病人血液中也有該微小生物時(shí),才能為他的猜想提供證據(jù),故B正確。
3.很多人都喜歡柿子的甜味,但生柿子的澀味常常讓人們難以忍受,柿子放在溫水中可以脫澀,小科想要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)說法是否正確,則下列設(shè)計(jì)最合理的是( )
【答案】C【解析】對照實(shí)驗(yàn)要有對照組和實(shí)驗(yàn)組,A、B選項(xiàng)中缺少對照組。實(shí)驗(yàn)探究的是把柿子放在鹽水中是否更易脫澀,C選項(xiàng)中既有對照組又有實(shí)驗(yàn)組,且柿子的數(shù)目也較多,符合對照實(shí)驗(yàn)的要求。D選項(xiàng)設(shè)置了對照組和實(shí)驗(yàn)組,但柿子數(shù)目太少,具有偶然性。故選C。
4.設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)遵循的原則是( )
A.所有變量都相同 B.除實(shí)驗(yàn)變量外,其他條件都相同
C.所有變量都不相同 D.除實(shí)驗(yàn)變量外,其他條件都不同
【答案】B【解析】對照實(shí)驗(yàn):在探究某種條件對研究對象的影響時(shí),對研究對象進(jìn)行的除了該條件不同以外,其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)變量設(shè)置一組對照實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說服力。一般來說,對實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行處理的,就是實(shí)驗(yàn)組,沒有處理的就是對照組。所以設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)遵循的原則是除實(shí)驗(yàn)變量外,其他條件都相同。
5.[2023浙江臺州期末]小金同學(xué)查閱資料得知,鼠婦適于生活在20℃左右的陰暗環(huán)境中。為了進(jìn)一步探究"土壤濕度對鼠婦生活的影響",他設(shè)計(jì)了如表所示的實(shí)驗(yàn)方案,但還不夠嚴(yán)謹(jǐn),小明同學(xué)提出下列修改意見,你認(rèn)為必須采納的是( )
A.挑選爬行較快的鼠婦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
B.紙盒左右兩側(cè)鼠婦的數(shù)量應(yīng)增加到20只
C.紙盒左右兩側(cè)都應(yīng)保持陰暗
D.紙盒左右兩側(cè)都應(yīng)保持在30℃
【答案】C【解析】對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循對照原則和單一變量原則。本實(shí)驗(yàn)探究的是“土壤濕度對鼠婦生活的影響”,實(shí)驗(yàn)變量是土壤濕度,所以在設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)時(shí),除土壤濕度不同外,其他條件必須一致,因此紙盒左右兩側(cè)都應(yīng)保持陰暗。故選C。
6.[2023浙江金華期中]小科在周末探究影響金魚呼吸速率(即金魚每分鐘開閉鰓蓋的次數(shù))的因素時(shí),設(shè)計(jì)了如表所示的實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可知,他研究的影響金魚呼吸速率的因素是( )
A.陽光 B.溫度 C.體積 D.空氣
【答案】A【解析】對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則是一組對照實(shí)驗(yàn)中只能有一個(gè)變量,且只能以所研究的條件為變量,其他條件應(yīng)相同且適宜。由題表可知,甲組與乙組的變量是陽光的有無,則該實(shí)驗(yàn)探究的是陽光是否會影響金魚的呼吸速率。故選A。
7.[2023浙江溫州質(zhì)檢]小寧家有一些郁金香,過去一直開紅色的花,現(xiàn)在卻開出了紫色的花,有人認(rèn)為這是土壤中缺水引起的,但小寧持續(xù)一段時(shí)間給花澆水后,郁金香還是開紫色的花。這說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原來的假設(shè)是不符的,最好的處理方法是( )
A.提出新的假設(shè),重新實(shí)驗(yàn)
B.修改實(shí)驗(yàn)過程,使之與假設(shè)相符
C.修改結(jié)果,使之與假設(shè)相符
D.實(shí)驗(yàn)不成功,停止探究
【答案】A【解析】有人認(rèn)為郁金香開紫花是土壤中缺水引起的,但小寧持續(xù)一段時(shí)間給花澆水后,郁金香還是開紫色的花,說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原來的假設(shè)不符,應(yīng)提出新的假設(shè),重新實(shí)驗(yàn),故A正確。
8.[2024浙江寧波期中]斑馬身上的條紋非常醒目,如圖甲所示。條紋有什么作用呢?科學(xué)家提出以下猜想:
猜想1:防蟲說——條紋能驅(qū)走蚊蠅。
猜想2:防獵殺說——條紋能混淆捕食者的視覺從而逃避天敵。
猜想3:條形碼說——斑馬可以通過條紋識別出彼此。
科學(xué)家進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn),挑選一批全白色的馬,隨機(jī)平均分為三組,分別在其軀干上套上材質(zhì)相同的黑外套、白外套和條紋外套,如圖乙所示。放養(yǎng)在同一環(huán)境中,分別記錄30分鐘內(nèi)降落到各匹馬外套上的虻蠅數(shù)量,并繪制圖像如圖丙所示。

(1)該實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的是猜想_________ (填序號)。
(2)為了避免其他因素對實(shí)驗(yàn)的干擾,對所選白馬的要求是___________________________。
(3)圖丙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能否為該猜想提供證據(jù)?請說明理由______________________________。
【答案】(1)1 (2)盡可能相同 (3)見解析
【解析】(1)由題意可知,該實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的是猜想1。(2)為了避免其他因素對實(shí)驗(yàn)的干擾,對所選白馬的要求是盡可能相同,如品種相同、年齡相近、體型相似等。(3)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠?yàn)椴孪胩峁┳C據(jù),因?yàn)楦鶕?jù)圖中數(shù)據(jù)可知:降落到條紋外套組的蚊蠅數(shù)量遠(yuǎn)少于其他組別。
9.[2023杭州中考]歷史上糖尿病曾屬不治之癥,科學(xué)家對糖尿病成因展開了長期的探索。
材料1:哺乳動(dòng)物的胰腺主要由胰腺細(xì)胞和胰島細(xì)胞組成。20世紀(jì)初,有假說認(rèn)為胰腺能分泌某種抗糖尿病的物質(zhì)。為驗(yàn)證此假說,很多研究者給切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)狗的尿糖沒有明顯降低。
材料2:針對材料1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有人解釋可能是胰腺提取液中胰腺細(xì)胞分泌的某種物質(zhì)分解了胰島所分泌的抗糖尿病物質(zhì)。1920年,班廷了解到,結(jié)扎胰腺導(dǎo)管能引起胰腺萎縮但胰島卻保持完好。于是,班廷設(shè)想用結(jié)扎胰腺導(dǎo)管的手段改進(jìn)前人制取胰腺提取液的方法。他將健康狗的胰腺導(dǎo)管結(jié)扎,等胰腺完全萎縮后,切除整個(gè)胰腺制成胰腺提取液。將其注射到切除胰腺后患糖尿病的狗體內(nèi),發(fā)現(xiàn)狗的血糖和尿糖都明顯降低。通過多次實(shí)驗(yàn),他證實(shí)了胰腺中的胰島細(xì)胞確實(shí)能分泌抗糖尿病的物質(zhì),即胰島素。
(1)材料1中哪項(xiàng)證據(jù)不支持當(dāng)時(shí)的假說? _____________________________________________
____________________。
(2)根據(jù)材料2預(yù)測,結(jié)扎胰腺導(dǎo)管、胰腺完全萎縮的狗能否分泌大量的胰液? _________。
(3)材料2中班廷實(shí)驗(yàn)與材料1中前人所做的實(shí)驗(yàn)都是將健康狗先做__________處理,成為糖尿病狗后,再注射胰腺提取液進(jìn)行前后對照而得出結(jié)論的。他的創(chuàng)新之處是改進(jìn)了胰腺提取液的制取方法,從而保證了胰腺提取液中的_________________不被胰液所分解。
【答案】(1)很多研究者給切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)狗的尿糖沒有明顯降低
(2)不能 (3)切除胰腺胰島素
【解析】(1)假說認(rèn)為胰腺能分泌某種抗糖尿病的物質(zhì)。材料1中的證據(jù)不支持當(dāng)時(shí)的假說的有:很多研究者給切除胰腺后患糖尿病的狗注射胰腺提取液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)狗的尿糖沒有明顯降低。
(2)根據(jù)材料2預(yù)測,結(jié)扎胰腺導(dǎo)管、胰腺完全萎縮,就不具有分泌胰液的功能了。所以結(jié)扎胰腺導(dǎo)管、胰腺完全萎縮的狗就不能能分泌大量的胰液了。
(3)材料2中班廷實(shí)驗(yàn)與材料1中前人所做的實(shí)驗(yàn)都是將健康狗先切除胰腺處理,成為糖尿病狗后,再注射胰腺提取液進(jìn)行前后對照而得出結(jié)論的。他的創(chuàng)新之處是改進(jìn)了胰腺提取液的制取方法,從而保證了胰腺提取液中的胰島素不被胰液所分解,從而達(dá)到利用其中的胰島素治療糖尿病的目的。
“發(fā)現(xiàn)青蒿素”故事中的內(nèi)容
體現(xiàn)探究方法
20世紀(jì),瘧疾肆虐,奪去了無數(shù)人的生命。尋找治療瘧疾的有效方法,是科學(xué)家們面臨的一個(gè)共同問題
提出科學(xué)問題
屠呦呦翻閱古籍,尋找方藥,經(jīng)過兩年的研究、篩選,受我國古代藥典的啟發(fā),提出猜想:青蒿對瘧疾的治療有重要價(jià)值
建立假設(shè)
用沸點(diǎn)只有34.6℃的乙醚來提取青蒿中的有關(guān)物質(zhì)
制訂計(jì)劃,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
屠呦呦在實(shí)驗(yàn)室觀察這種青蒿提取物對瘧原蟲的抑制作用時(shí),發(fā)現(xiàn)其對瘧疾抑制率達(dá)到100%。屠呦呦研究小組成功分離并結(jié)晶出青蒿素,其抗瘧功效在臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)
分析證據(jù)、得出結(jié)論
科研人員確定了青蒿素的分子結(jié)構(gòu)。世界衛(wèi)生組織向惡性瘧疾流行的國家推薦以青蒿素為基礎(chǔ)的聯(lián)合治療方案。青蒿素問世以來,使數(shù)百萬人逃離了瘧疾的魔掌
解釋、表達(dá)與交流
基本
要素
學(xué)習(xí)行為
達(dá)成目標(biāo)
提出
問題
在觀察、調(diào)查、閱讀等情景中發(fā)現(xiàn)問題,嘗試提出可以通過科學(xué)探究來解決的問題
能從已有知識和經(jīng)驗(yàn)出發(fā)提出問題,并用自己的語言描述所提出的問題;能對提出的問題進(jìn)行簡單分析,初步判斷是否適合于探究;知道科學(xué)探究始于問題
建立猜想和假設(shè)
收集相關(guān)信息,將已有科學(xué)知識和問題相聯(lián)系,嘗試提出可檢驗(yàn)的猜想和假設(shè)
能提出猜想和簡單的假設(shè),并陳述理由;了解猜想和假設(shè)在科學(xué)探究中的重要作用
制訂探究方案
制訂取得信息的途徑與方法,決定收集證據(jù)的范圍和要求、所需的相關(guān)材料、設(shè)備和技術(shù)等,并制訂相應(yīng)的實(shí)施方案
能針對探究目的和條件,設(shè)計(jì)探究的思路,選擇合適的方法(觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、訪問、資料查詢等),制訂探究方案
獲取事實(shí)與證據(jù)
使用有關(guān)設(shè)備和材料進(jìn)行調(diào)查、檢索、實(shí)驗(yàn)、觀察、測量;安全規(guī)范地操作;記錄觀察與測量的結(jié)果
能從多種信息源中選擇有關(guān)信息;能進(jìn)行一系列觀察、比較和測量;能對獲得的事實(shí)、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,能注意錯(cuò)誤和誤差;了解科學(xué)探究需要事實(shí)與證據(jù)
解釋、檢驗(yàn)與評價(jià)
分析、處理觀察和測量得到的結(jié)果,與猜想和假設(shè)進(jìn)行比較,做出解釋;收集更多證據(jù)支持解釋,檢查解釋、過程和方法是否存在問題,必要時(shí)提出改進(jìn)措施
能將事實(shí)與科學(xué)知識建立聯(lián)系,能注意與預(yù)想結(jié)果不一致的現(xiàn)象,嘗試做出合理的解釋;評價(jià)數(shù)據(jù)的可靠性,知道實(shí)驗(yàn)中的誤差是不可避免的,并注意減小實(shí)驗(yàn)誤差;能從多種渠道獲得信息資料,并與自己的探究進(jìn)行比較,能提出改進(jìn)探究方法的具體建議;認(rèn)識科學(xué)解釋需要基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)、運(yùn)用科學(xué)知識和科學(xué)推理
討論與交流
規(guī)范書寫探究報(bào)告,并以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行討論與交流
能用語言、文字、圖表等方式表述探究的過程和結(jié)果,會書寫簡單的探究報(bào)告;善于與同伴合作,能傾聽和尊重他人提出的不同觀點(diǎn)和評價(jià),并交換意見
實(shí)驗(yàn)人
實(shí)驗(yàn)方案
小敏
一只手背上涂上防曬霜,另一只手不涂。一天后,比較兩只手背的曬傷程度
小英
第一天涂上防曬霜,第二天不涂。比較這兩天被曬傷的程度
小玲
在同學(xué)的手背上涂上防曬霜,自己的不涂。一天后,比較自己手背和同學(xué)手背被曬傷的程度
小紅
手心上涂上防曬霜,手背上不涂。一天后,比較手心與手背被曬傷的程度
調(diào)查對象
腳印長度/cm
身高/cm
比例關(guān)系
爸爸
24.8
168
6.774
媽媽
24
165
6.875
舅舅
27
185
6.852
飲料瓶(容積)
打氣筒(型號)
A
B
C
D
E
F
0.6L
1.25L
2.5L
小號
中號
大號
項(xiàng)目
加酶洗衣粉A
加酶洗衣粉B
加酶洗衣粉C
無酶洗衣粉
血漬
+++
+
+++
+
油漬
+
+++
+++
+
選項(xiàng)
問題
對問題的回答
A
吹滅蠟燭時(shí)產(chǎn)生的白煙是什么
主要成分是燭油蒸氣
B
火焰為什么向上
熱氣流上升,形成對流
C
火焰明亮的原因是什么
與火焰中的炭顆粒有關(guān),炭顆粒會影響火焰明亮程度
D
如何比較火焰不同部位溫度高低
用一張紙?jiān)诨鹧嬷行囊宦?,觀察紙上留下的火痕特點(diǎn)
位置
鼠婦
光照
溫度
土壤濕度
紙盒左半側(cè)
10只
陰暗
20℃
干燥
紙盒右半側(cè)
10只
明亮
20℃
潮濕
光線情況
溫度
體積
甲組
向陽處
20℃
中等
乙組
陰暗處
20℃
中等

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