内容正文:
专题13 科学探究
【知识清单】
一、科学探究的基本方法和技能
1.科学探究活动包括观察、调查、实验、资料分析、模拟探究、设计、技能训练、课外实践等。
2.科学探究的基本方法有实验法、观察法、调查法或测量法、收集和分析资料法等。无论采用哪种方法,探究前首先要明确探究目的
3.当调查或检测范围很大,不能对检测对象逐一检测时,可以从检测对象总体中抽取少量个体作为样本,对样本进行检测的结果能够反映总体的情况,这种方法叫抽样检测。如果用于调查,则叫抽样调查。
二、科学探究的一般过程
1.科学探究的一般过程包括六个环节,请把以下探究过程补充完整:
(1)提出问题:从生活、生产实际或学习资料中发现有研究价值的问题,并书面表达这些问题。
(2)作出假设:应用已有知识,对问题的答案提出可能的设想,估计假设的可检验性。
(3)制订计划:列出所需要的材料与用具;选出控制变量;设计对照实验。
(4)实施计划:进行观察、实验;收集证据、数据;尝试评价证据、数据的可靠性。
(5)得出结论:描述实验现象;分析和判断证据、数据;得出结论。
(6)表达和交流:交流探究过程和言论,写出探究报告。
2.探究实验成功的前提是能够提出有研究价值的问题,并做出符合科学事实的假设;制订出恰当的科学探究计划,则是探究能否成功的关键。
3.在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除这种条件不同以外,其他条件都相同的实验,叫对照实验。设置的这种不同的条件即本实验控制的单一变量。
4.设计对照实验一般分为三个步骤:实验分组编号;确定并描述控制变量的方法;确定实验能顺利进行的其他实验条件相同且适宜。注意事项:
(1)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。
(2)设计原则:①对照实验;②一般遵循单一变量原则,即保证除变量外,其他因素都相同;③可重复原则。另外,注意实验的科学性、可行性、简便性和安全性。
5.评价试验方案
当实验结果与假设不一致时,首先检查实验过程是否准确无误,如果实验过程完好,则说明作出的假设的有误,需要进一步查找资料,重新作出假设,重新实验。
6.解答实验设计题的方法
方案在理论上是否科学合理,具有严谨性,特别是对照试验是否合理;在满足安全性的前提下,操作是否简单易行;从经济角度评价,是否节约原料成本;从环境角度考虑,是否会给环境造成污染。
三、解题技巧
1、分清实验目的、实验原理、实验方法、实验技术和用具、实验数据的统计和分析、实验结果和讨论,分析试验组和对照组,找到自变量和因变量。
2、结合具体实验内容和探究实验的模型;
3、学会区分处理自变量、因变量和无关变量。
4、分析实验的步骤中要进行分组编号,并且分析对照组和实验组,然后观察或测量并记录实验结果;预测结果和结论,在表述方式上会因为实验的类型不同而有所区别。
1.【2022辽宁葫芦岛】小明发现蚂蚁排成一队向前爬,问妈妈:“是前面蚂蚁留下了信息吗?”此句话属于科学探究步骤中的( )
A. 提出问题 B. 作出假设 C. 制定计划 D. 得出结论
2.(2022·江苏宿迁·中考真题)为了探究影响花生种子发芽的因素,某同学设计了如下实验,该实验设计不恰当的是( )
组别
温度/
光线情况
空气
种子数/粒
水量
甲
25
向阳处
充足
50
足量
乙
5
向阳处
充足
50
不足
A.水量太少 B.温度相差太大 C.种子太少 D.违背单一变量原则
3.(2022·宁夏·中考真题)某生物兴趣小组为探究“酒精对玻璃拉拉鱼(一种身体近乎透明的小鱼)的心率否有影响”,设计并完成了如下实验:
该兴趣小组作出的假设是:酒精对玻璃拉拉鱼的心率有影响。
实验步骤如下:
a.选取大小相同且干净的小鱼缸6个并编号,依次加入等量的清水、浓度为5%、10%、15%、20%、25%的酒精溶液。
b.每个小鱼缸中放入3条大小相近且生长状况良好的玻璃拉拉鱼,置于相同且适宜的条件下观察并记录玻璃拉拉鱼的心率。
c.重复以上实验三次,取平均值,结果如下表:
实验编号
1
2
3
4
5
6
酒精浓度
0(清水)
5%
10%
15%
20%
25%
心率(次/分)
204
192
168
120
84
36
分析回答下列问题:
(1).2号和3号对比,实验变量是______。
(2).实验现象:该兴趣小组通过观察发现随着酒精浓度的______、玻璃拉拉鱼的心率______。
(3).该兴趣小组通过实验初步得出的结论是:酒精对玻璃拉拉鱼的心率______(填“有”或“没有”)影响。
(4).由此推论,酒精也会影响人的健康。那么,作为中学生的你能不能饮酒?______。
4. 【2022江西】“双减”政策实施以来,