第二讲 科学探究 专题-2024-2025学年浙教版七年级上册科学

第二讲 科学探究 一.科学探究的步骤 1．科学的核心是探究。科学探究是学习科学的一种重要方式。 2．科学探究的基本过程是： （1）提出科学问题： 是科学探究的第一步。 （2）建立假设：建立 是对探究结果出现的可能性的一种设想，即对背景材料的实验目的的肯定或否定的回答，要以陈述句的形式进行表述。 （3）设计验证方案：制订计划是科学探究的中心环节，本环节计划得科学、周密与否，直接影响着探究活动的成败。 （4）收集事实证据：对观察和测量的结果进行记录，或用调查、查阅资料等方式收集证据，或用图表的形式将收集到的证据表述出来。 （5）检验假设：对事实或证据进行归纳、比较、分类、概括、加工和整理，判断事实、证据是肯定了假设还是否定了假设，并得出正确结论。 （6）结论：用合适的方法对研究的成果进行总结，得出合理的结论(注意：结论必须与假设不发生矛盾，否则必须重新考虑研究方案)。 （7）评价：结论是否符合实际情况，结论是否可以应用于实际问题，这个科学结论对社会及生活可能会发生什么影响。 二、科学探究的基本方法 （1） 法：探究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其他变量不变。 （2） 法：从熟悉事物的属性中推论出不熟悉事物具有相同属性的方法。 （3） 法：将一些难以观察测量的量用其他同类型量替换。 （4） 法：将不易研究测量的量用有因果关系的量来体现。 三、实验方案设计及结论表述 （1）实验设计时需要遵守的原则 ① 原则：设置对照，实验结论更有说服力 ② 原则：每次实验所加试剂量相同 ③ 原则：要研究量为唯一变量，其他量控制相同 ④ 原则：采取多个个体参与实验，避免偶然因素的发生 （2）实验材料数量应适宜：过多增加实验难度；过少有较大误差和偶然性 （3）实验设计的思路:操纵实验变量（自变量），捕获反应变量(因变量) （4）实验结论：根据实验探究的问题和假设来表述结论 1.肯定/否定假设 2.当（无关变量）不变时、相同时、一定时，(自变量)越，（因变量）越 注意：区分自变量和应变量，且两者之间不能随意调换位置 【当堂训练】 1.某一时期，温州某学校发现了多例肺结核病例。许多医学专家称，在今后的一段时间内，已经基本绝迹的肺结核可能又会死灰复燃。各地肺结核专家对各地的肺结核发病情况等进行了相互通报。医务工作者这种联合研究和通报说明科学探究过程需要( )。 A．提出问题 B．合作与交流 C．制定计划 D．检验与评价 2.下列问题中，可以通过科学实验来探究的是（　　） ①水质变化对虾类养殖有何影响？②某用电器是否具有节电效果？ ③某超市每天有多少顾客光临？ A．①② B．①③ C．①②③ D．都不可以 3.“为300万名义务教育阶段学生开展正脊筛查”列入2023年浙江省政府民生实事项目，该项目可以获得学生的脊柱曲度、体质指标等相关健康信息。“正脊筛查”属于科学探究环节中的（　　） A．提出问题 B．建立假设 C．设计实验方案 D．收集事实与证据 4.在探究“暗盒里的物体是什么”时，小嘉用磁铁靠近暗盒，观察到盒中的物体能被磁铁吸引。“观察到该物体能被磁铁吸引”，这属于科学探究中的（　　） A建立猜想 B．设计方案 C．获取证据 D．得出结论 5.喝汤时，小明发现汤有点淡，于是，他拿了一勺盐打算加到汤里去。小明妈妈告诉他：“盐太粗了，应当用细盐，细盐溶的比较快。”你觉得小明妈妈有道理吗?你认为食盐的溶解快慢还与哪些因素有关?请帮助小明同学完成下列探究过程? (1)提出问题：食盐的溶解快慢与哪些因素有关? (2)建立假设： ① ， ② ， ③ 。 (3)设计实验方案(选择其中一个影响因素设计方案)： 。 (4)收集事实证据： 。 (5)检验假设。 (6)评价 6.归纳和推理是学习科学时常用的思维方法，必须科学严谨。以下说法正确的是（　　） A．春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分一定是春分日 B．家庭电路中发生短路时保险丝会熔断，则保险丝熔断一定是发生了短路 C．单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质 D．显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，则视野变亮一定是转动了反光镜 7.在初中科学的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如“控制变量法”、“等效替代法”“类比法”、“理想模型法”、“转换法”等。在下面几个实例中，对采用的主要研究方法判断正确的（　　） A．研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布，采用的是等效替代法 B．通过铁钉陷入沙子中的深度反映压力的作用效果，采用的是控制变量法 C．研究手电筒工作原理时，绘制电路图，采用的是理想模型法 D．将正在发声的音叉与水面接触，水花四溅表明音叉在振动，采用的是类比法 8.夏天我们经常使用电风扇，电风扇吹出风的强度与什么因素有关？对此小明提了两个猜想，并利用玩具电风来进行探究。 猜想一：电风扇吹出风的强度与距离电风扇的远近有关； 猜想二：电风扇吹出风的强度与扇叶的转速有关； 为证实上述猜思小明同学设计了如图甲所示装置：将纸板B固定在支架上，纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处，纸板A和轻杆可绕转轴O自由摆动，将电风扇放在左侧正对纸板A．图中s是纸板A自然下垂时（虚线）到电风扇的水平距离，θ是纸板A问右摆动稳定后轻杆与竖直方向的夹角，θ越大，说用电风扇吹出风的强度越强。 （1）探究猜想一：保持电风扇的转速不变，移动电风扇，使s分别等于0.3cm、0.5cm、0.7cm、0.9cm，在纸板B上分别标下纸板A稳定时轻轩的位置a、b、c、d，如图乙所示，可知猜想一是　 　（选“正确”或“错误”）的。 （2）探究猜想二：在探究过程中，还要保持　 　不变。 （3）你认为电风扇吹出风的强度还可能与　 　有关。（写出一个合理的答案） 9.为了探究废电池对水体的污染，某同学设计了以下实验步骤： （1）将一节5号电池破碎，浸泡在1000毫升的清水中2-3天； （2）在4只鱼缸上分别贴上标签A、B、C、D； （3）在4只鱼缸中分别放入等量的清洁无污染的河水; （4）在4只鱼缸中分别加入50毫升、100毫升、200毫升、400毫升废电池浸出液； （5）在向各鱼缸分别放入三条金鱼，定期喂养同种饲料，观察并记录情况。结果如下表 A B C D 所加浸出液的体积（毫升） 50 100 200 400 金鱼成活的时间（天） 15 12 7 1 根据以上设计，回答下列问题 （1）该同学提出的假设是______________________________________ （2）该实验第5步中，放入各缸的金鱼必须是____________________ （3）通过实验，该同学得出的结论是______________________________________ （4）实验时是否需要设置对照组？_____该如何设置？_____________________。 【课后习题】 一、选择题 1.某同学发现前几天不小心浇了食盐水的月季花死了。月季花的死是不是与食盐水有关呢？于是该同学将土壤带到实验室里与老师一起实验研究 ， 发现土壤中食盐水浓度确实过高。查阅资料得知土壤溶液浓度过高时，植物会失水枯死。文中划线部分属于科学探究中的（   ） A. 提出问题B. 建立假设 C. 收集证据  D. 得出结论 2. 如图所示是“探究食物上滋生微生物条件”的实验。一星期后用放大镜观察，结果只有乙中有大量微生物生长。下列有关分析错误的是（　　） A．甲、乙这一组对照实验中，变量是水分 B．通过甲、乙的对照，说明微生物的生长需要水 C．设置丙的目的是排除乙中的大量微生物可能来自水 D．通过乙、丙的对照，说明这些微生物为自养生物 3.某同学为了比较苹果汁和橘子汁中维生素 C 含量多少，取 2 只小烧杯，分别加入蓝色淀粉一碘溶液（维生素 C 能使蓝色淀粉一碘溶液褪色），然后用 2 只胶头滴管分别向 2 只小烧杯滴入苹果汁和橘子汁。要得到正确的结论，实验中必须控制的条件是( ) ①榨取的苹果汁和橘子汁的质量必须相等； ②2 只小烧杯中蓝色淀粉一碘溶液的质量必须相等；③2 只胶头滴管滴出的每 1 滴果汁的体积必须相等； ④小烧杯的大小必须相等 A. ①②                           B. ②③④                                  C. ①②④                            D. ②③ 4.小明在森林公园游玩时，发现一只小松鼠在竹林里。松鼠是吃松果的，应该在松树上，怎么会在竹林里出现呢？它是不是也吃竹笋呢？为了验证自己的疑问，他拔了几颗新鲜竹笋放在路边，然后静静地躲在一旁观察，一段时间后还真发现松鼠抱着竹笋津津有味地啃了起来。就小明“静静地躲在一旁观察，一段时间后还真发现松鼠抱着竹笋津津有味地啃了起来”这一环节而言，属于科学探究中的( ) A. 提出问题         B. 建立猜测和假设               C. 制定计划          D. 获取事实与证据 5.加酶洗衣粉是在合成洗衣粉中加入 0.2%～0.5%的酶制剂制成的。某科学兴趣小组对某种加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系进行研究，每次实验所选的衣料、奶渍的量、洗衣粉的用量和用水量均相同，测得这种加酶洗衣粉在不同水温条件下除去衣服上奶渍所需的时间，实验结果如下表所示： 水温 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 除去奶渍所需时间 28 秒 12 秒 6 秒 4 秒 12 秒 17 秒 由表中数据判断，用这种加酶洗衣粉除去奶渍效果最好的水温条件可能是(    ) A. 80℃    B. 60℃     C. 50℃       D. 30℃ 二、探究题 1.阅读下面的短文，回答问题：一天饭后，孙青同学帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒，他忙拿干抹布去擦，却很难将水擦干，妈妈见状拿了另一块干抹布擦，很快就将桌上的水擦干了，他感到有些奇怪，忙问妈妈是怎么回事？妈妈只是告诉他，我拿的是抹布是棉布做的，你手里的抹布是涤纶的，他不禁想到了一个问题并进行如下的探究。 （1）提出的问题： 。 （2）猜想与假设：布的吸水能力可能跟布料的种类有关。 （3）所需的器材：三个形状和大小相同的烧杯，质量相同的棉布、麻布、纤维各一块，足量的水。 （4）主要步骤：将三个烧杯中倒入 的水，分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透，然后将三块布分别取出，从方便和准确的角度看，应观察和比较 ，将现象记入下表。 布料种类 涤纶 麻 棉 杯中所剩水量 最多 较少 最少 布块所含水量 最少 较多 最多 （5）结论： ； （6）炎热的夏天，如果人体皮肤被汗浸渍，会让人觉得很不舒服，因此，从吸水多少这个角度说，应尽量采用 类的布料来制作夏装。 2．小明发现电脑是利用风扇来降温的，他想知道风扇产生的空气流动强度与哪些因素有关。他猜想可能与风扇的扇叶宽度、扇叶长度、扇叶倾斜角度都有关系。为此他制作了几不同的小风扇，并用一个转速为300转/分的电动机分别带动这几个风扇转动，去吹动同一位置的同一纸片（如图所示）。下表为实验记录的数据： 序号 扇叶宽度／cm 扇叶长度／cm 扇叶倾斜的角度θ 纸片被吹起的角度α 1 3 7 30° 30° 2 2 7 30° 20° 3 3 4 30° 20° 4 3 7 45° 40° （1）实验中，小明是通过观察 来知道风扇产生的空气流动强度的。 （2）他在分析空气流动强度与扇叶长度的关系时，应选用序号为 的两次实验数据。 （3）根据序号为1、2的两次实验数据，可得到的结论是 。 （4）小明的父亲对他说：“生活中电风扇转动的速度都比较快，因此空气流动强度应与风扇的转动速度有关。”针对这个猜想，请你帮助小明设计一个实验方案加以验证。 3. 水滴落在荷叶上会顺着荷叶表面滚落，这一现象称为荷叶”自洁效应”。同学们收集资料并开展项目化学习，探究荷叶”自洁效应”的原因。 （1）任务一：探究荷叶表面物质与荷叶”自洁效应”的关系。 [查阅资料]荷叶表面有一层蜡质，不溶于水但能够溶于物质甲。 [实验设计]将一片荷叶从中间切开，分为A、B两个区域，处理方法及结果如下表所示。 　 A区域 B区域 　 物质甲浸泡，5分钟后取出并擦干 清水浸泡，5分钟后取出并擦干 处理方法 分别滴加清水，观察水滴在叶面上的状态 实验结果 水凝聚成半球状水滴 水凝聚成球状水滴 B区域起　 　作用。 （2）分析实验结果，可以得到实验结论：　 　。 （3）任务二：进一步探究荷叶表皮结构与荷叶”自洁效应”的关系。 [收集资料]触摸荷叶表面，略感粗糙。进一步制作荷叶横切临时装片，在显微镜下观察发现荷叶上表皮有凸起，这些结构可以支撑水滴。 [实验设计]将一片荷叶从中间切开，分为A、B两个区域，A区域用刀片将荷叶表面凸起刮去，B区域表面不做处理应观察的现象是：　 　。 （4）任务三：寻找身边的”自洁效应”。 [启示应用]基于仿生学，荷叶”自洁效应”在生产、生活多领域广泛应用。 根据右图分析防油不粘锅是如何模拟荷叶”自洁效应”的： 　。(写出一条即可) 学科网（北京）股份有限公司 $$