内容正文:
专题01 科学探究
复习讲义
【考点归纳|考点突破】
考点一:科学探究的方法和过程
1、科学探究的方法
科学探究的方法主要包括观察法、调查法、实验法等。
(1) 观察法
a.概念:用肉眼或辅助工具(如放大镜、显微镜等)直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。
b.要求:观察要有明确的目的,正确的观察方法,观察要全面、细致和实事求是,及时做好观察记录。
(2)调查法
a.类型:包括抽查法和普查法。
b.要求:调查时要明确调查目的和调查对象,制订合理的调查方案,对调查过程如实记录,对结果整理和分析。收集和分析资料,对获得资料分析,从中寻找答案。
(3)实验法:利用特定的材料和用具,通过有目的、有步骤的操作,并进行记录、分析、发现或验证科学结论。主要包括对照实验和模拟实验。
2、科学探究的一般过程
(1)提出问题:从日常生活、学习中提出有研究价值的问题
(2)作出假设:应用已有知识,对问题的答案提出可能的假设
(3)制订计划:根据所作的假设制订合理的计划。选出控制变量,设计对照实验
(4)实施计划:严格按照已制订的计划进行探究,并如实收集数据
(5)得出结论:描述现象,处理数据,得出结论
(6)表达交流:通过小组内部讨论和小组间交流等形式深入分析问题
考点二 探究性实验的设计
1、对照实验
在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同且适宜的实验。
对照组和实验组的判断:对实验变量进行特殊处理的是实验组, 不进行处理(最接近自然状态)的是对照组。
(1)对照实验的主要设计原则
a.单一变量原则:一组对照实验中只能有一个变量(不同点),其他条件均相同且适宜,以避免其他因素的干扰。
b.对照原则:实验中有对照组和实验组的设置。
对照组:不处理变量,自然状态下;实验组:处理变量,改变了某一条件。
c.重复性原则:实验一般要重复三次或三次以上,或实验样本要足够多,以避免实验的偶然性,保证实验的准确性。有数据统计时,可取数据的平均值。
重复组、重复实验:取平均值一减小误差
(2)对照实验常见问题
提出问题:如验证....证明....探究….为了....(问题中往往带有“吗?”字样)
作出假设:对问题的肯否回答
制定计划:根据所探究的问题,确定变量,设计对照实验
实施计划:观察,记录实验数据
得出结论:分析实验现象或结果,得出结论
表达和交流:交流实验的不足之处,如实验个体少、缺少对照实验、缺少重复组等。
常见问题:为什么用多个样本做实验?---避免偶然性,使实验结果更准确。
只用1个实验样本行吗?---不行,1个具有偶然性,不足以说明问题。
(3)解答实验设计题的方法
设计对照实验一般分为三个步骤:①实验分组编号。 ②确定并描述控制变量的方法。 ③确保实验能顺利进行的其他实验条件相同。 要领如下:
a.明确实验目的:对实验的仪器、材料、步骤和方法进行规划和设想,提出可行方案。
b.设计原则:对照实验,一般遵循单一变量原则,即要保证除变量外,其他因素都相同。 另外,注意实验的科学性、可行性、 简便性和安全性。
c.操作步骤:说明相关的理论依据和实验原理,选择实验所必需的材料用具等;注明操作要领;描述有关实验现象,得出正确结论。
(4)解答实验评价题的方法
a.方案在理论上是否科学合理、具有严密性,特别是对照实验是否合理;
b.在满足安全性的前提下,操作上是否简单易行;
c.从经济角度评价,是否节约原料成本;
d.从环境角度考虑,是否会给环境造成污染。
无论何种类型题目,都需要知识的理解和应用。 通过逻辑推理、信息加工等过程,测试知识迁移、逻辑思维等方面的能力。
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考点一:科学探究的方法和过程
1.(2021四川凉山)央视春晚节目中的“朱鹮”以其飘逸灵动的舞蹈,静谧梦幻的场景诉说着人与自然关系的思考。科研人员为了更好地保护朱鹮,在其栖息地安装摄像机,记录朱鹮的行为。这种研究方法属于( )
A.观察法 B.实验法 C.比较法 D.调查法
【答案】A
【解析】观察法是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划,用自己的感官外加辅助工具,对客观事物进行系统的感知、考察和描述,以发现和验证科学结论。科研人员为了更好地保护朱鹮,在其栖息地安装摄像机,记录朱鹮的行为。这种研究方法属于观察法。可见A符合题意。
2.(2021广东)观察法和实验法是研究动物行为的主要方法,以下研究中没有使用实验法的是
( )
A.用自制迷宫,观察小鼠走出迷宫需要的时间
B.隐蔽在树林中,用望远镜观察母鸟育雏行为
C.用孵化箱代替母雁孵蛋,观察幼雁出壳后的行为
D.将蚂蚁放入有湿土和食物的瓶中,观察蚂蚁取食
【答案】B
【解析】ACD.实验法就是利