1.5科学探究 学案（含答案）

科学探究（一）
一、提出问题（在观察、调查、阅读情境中发现问题，尝试提出可以通过科学探究来解决的问题。）
1、某校同学，在学完“碳的几种单质”一节后，自制了三个简易净水器(如下图所示)，并分别向其中添加了如下表所示的物质，做了三个对比实验。首先取一个大烧杯，装满水，并向其中滴加几滴红墨水，搅拌均匀后，将其分成等体积的三份，再分别倒入三个净水器中，同学们把观察到的溶液的颜色变化情况，记录如下。
实验序号
添加物质及质量
实验现象
实验一
l
g活性炭
溶液的红色变浅
实验二
2g活性炭
溶液的红色消失
实验三
2g木炭
溶液的红色变浅
(1)通过对上表的比较，写出你发现的问题是：
①
；
②
；
(2)通过实验，你得出的结论是
(答出一点即可)。
2、科学兴趣小组设计了如图实验装置．分别用相同强度、不同颜色的光来照射，玻璃管均有水滴排出但数量
不等(不考虑温度对水滴排出的影响)．表中所示的是相同时间内排出的水滴效．该小组研究的问题是（
）
光照
排出的水滴效(个)
红光
26
蓝光
32
黄光
2
绿光
l
不同颜色的光对植物呼吸作用的影
不同颜色的光对植物光合作用的影响
C．不同颜色的光对植物蒸腾作用的影响
D．不同颜色的光对植物水分吸收的影响
二、建立猜想和假设（收集相关信息，将已有的科学知识和问题相联系，尝试提出可检验的猜想和假设）
3、不同物体吸收太阳辐射能力不同，小明认为它可能与物体的颜色有关，于是，他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下，测出相同时间内物体升高的温度．就“小明认为它可能与物体的颜色有关”这一环节而言，属于科学探究中的（
）
Ａ．提出问题　　　　Ｂ．猜想假设　　　　Ｃ．进行实验　　　Ｄ．分析论证
三、制定计划（选择取得证据的途径和方法，决定收集证据的范围和要求，以及所需的相关材料、仪器、设备和技术等，并制订相应的计划）
4、以下表示“探究种子萌发的外部条件”的实验设计。请根据表格分析回答问题：
瓶号
种子所处的环境
预期实验结果
1
10粒相同种子，不放水，置于温暖处
2
10粒相同种子，放少量水，置于温暖处
3
10粒相同种子，放少量水，置于冰箱保鲜层（0℃）
4
10粒相同种子，放过量水，浸没种子，置于温暖处
（1）若作出的假设是：种子的萌发需要适量的水分、适宜的温度和充足的空气。请根据假设在上表内填出各组实验的预期结果。
（2）若实验结果与预期结果相符，请根据实验结果和提示分析回答：
提示：比较2号瓶和4号瓶的结果，说明种子的萌发需要充足的空气。
回答：①.
比较
（哪两号瓶）的结果，说明种子的萌发需要适量的水分。
②.
比较
（哪两号瓶）的结果，说明种子的萌发需要适宜的温度。
（3）象上述各组实验一样，每组实验一般只设一个
因素，而且每个该种因素都应该设置
。
11．某同学在春天买了5盆同样大小的同种植物，每天向花盆内浇同样量的水和液体肥料，不久植物开始发芽。为了研究植物生长与水和肥料的关系，对5个花盆作了如下处理，然后观察植物的变化。如果想要证明过多施肥会引起植物枯萎，可以比较哪两个花盆?(
)
(A)1与2
(B)2与3
(C)3与4
(D)4与5
花盆
浇水量
施肥量
1
与以前相同
与以前相同
2
与以前相同
比以前多1／2
3
比以前少1／2
与以前相同
4
比以前少1／2
比以前多1／2
5
不浇水
比以前少1／2
5、下图表示探究种子萌发环境条件的实验装置，每个烧杯均放有等量的干燥种子（10粒），并提供相应环境条件。
（1）每个烧杯放入10粒种子而不是1粒种子，其目的是什么？
（2）C装置水较多且在水面上有油层，其作用是什么？
（3）在上述五个实验装置中，请找出一组对照实验并说明它们之间的唯一变量是什么？
（4）如果只探究光照是否对种子萌发有影响，应选择哪几个装置进行实验观察？
（5）你能预测哪些烧杯中的种子将在7天后发芽？
6、某小组在
“探究环境条件对叶绿素形成的影响”的活动中，作出的假设是：光照能影响叶绿素的形成。据此假设该小组设计如下实验方案：（6分）
甲组
乙组
环境条件
阴暗、低温
光照充足、适宜温度
实验材料
同样多株韭苗
同样多株蒜苗
处理方法
将甲、乙两组植物栽种在各自环境中一段时间
（1）全班同学们讨论后认为：按上述实验方案进行实验，并不能对“光照能影响叶绿素形成”的假设进行探究，因为该实验方案中变量有_______个。
（2）请根据“光照能影响叶绿素形成”的假设写出你的实验方案：
①环境条件的设计
：甲组_______
，乙组_______。
②实验材料选择：____________________________。
（3）请写出支持假设的实验结果预期：
甲组植株_________
，乙组植株___________。
7、在学习了《信息的传递》这一部分内容后，小明想，电磁波能在真空中传播，也能在介质空气中传播，于是他大胆提出了一个猜想：电磁波也可以在介质水中传播。你赞同他的猜想吗?请你帮小明设计一个实验来验证他的猜想。
8、夏天，当你从冰箱中拿出一杯冰冻牛奶放在桌上后，过一会儿就会发现，在杯子的外壁上附有一层细密的小水珠，关于这“小水珠”的出现，李明同学提出了如下的猜想：
猜想1：可能是空气中的水蒸气遇冷液化而成的；
猜想2：可能是牛奶中的水蒸气液化而成的；
请你从以上猜想中任选一个，设计一个验证这个猜想的方案(先在所选的猜想前
打√)．
四、获取事实与证据，得出结论（使用有关设备和材料进行调查、检索、观察、测量和实验；安全地操作；记录观察和测量的结果。分析、处理观察、测量和实验结果，与猜想和假设进行比较，作出解释。）
9、为验证植物的生长需要无机盐，某同学做了如下实验：将两株生长状况完全相同的健壮幼苗分别培养在蒸馏水和土壤浸出液中，一段时间后，两株幼苗的生长状况是
A.均生长良好
B.均生长不好
C.土壤浸出液中培养的生长良好，蒸馏水中培养的生长不好
D.土壤浸出液中培养的生长不好，蒸馏水中培养的生长良好
10、为了探究某种植物种子萌发的最适条件，小帆同学将不同含水量的该种植物种子置于22℃的条件下进行萌发，实验时保持其它环境条件适宜并相同。记录7天后植物种子的萌发情况，结果如下表所示。
据表中的数据所得出的下列结论，正确的[
]
A．该植物种子萌发的最适温度为22℃
B．在环境温度为22℃时，该植物种子萌发的最适含水量约为70％
C．在环境温度为22℃时，该植物种子含水量越大，萌发率越高
D．该实验数据表明，该植物种子的萌发率与氧气浓度无关
11、一些同学沉溺于电脑网络游戏，长时间的电脑电磁辐射对他们的身体有没有伤害呢?有人做了这么一个实验：将雄性大鼠随机分成两组，相同喂养。一组为对照组，置于正常环境中；另一组为辐射组，置于通电电脑前35cm处。实验60天后获得数据如下表。根据这个实验结果，我们可以得知，长时间电磁辐射对雄性大鼠造成的伤害有
▲
。
组
别
雄性大鼠数(只)
体重增长量(g)
精子畸形率(％o)
对照组
8
86.32±14.08
38.5
辐射组
8
31.25±11.48
99.3
12、阅读短文，回答问题
汽车刹车之后
现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止，司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间，在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，叫反应距离，从操作制动器刹车到汽车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离，如图。
下表是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车，在干燥的水平公路上以不
同的速度行驶时测得的反应距离和制动距离：
速度／(km／h)
反应距离／m
制动距离／m
40
7
8
50
9
13
60
11
20
80
15
34
100
19
54
(1)普通入正常的反应时间平均约为0．5～1．5
s，酒后驾车的反应时间则增加2～3倍，因此新的交通法规对酒后驾驶给予严厉的处罚；该司机以60
km／h的速度正常驾驶汽车时的反应时间为
s，假如该司机酒后驾车的反应时间是正常时的2倍，他以相同的速度驾驶汽车时的反应距离为
m。
(2)操作制动器刹车后，由于惯性汽车继续向前行驶，但受地面的摩擦阻力汽车向前行驶一段距离会停止下来，这个距离即制动距离；从表中数据可以看出，路面情况相同时，
越大，制动距离越大；
(3)在相同的行车速度的情况下操作制动器刹车，制动距离还与路面情况有关，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速缓行”的警示牌，道理在于
。
13、紫外线波长在280到320纳米的部分被称做紫外线B。人类长期暴露在紫外线B下，会对免疫系统造成危害，引起白内障，还能增加患皮肤癌的概率。太阳光中的大部分紫外线通常被臭氧层吸收，只有少量照射到地面。
科学家从1970年开始注意到，地球上许多种类两栖类动物种群数量大幅度减少，甚至灭绝。而这期间又恰是臭氧空洞形成的时候，因此怀疑某些两栖类动物种群数量减少与臭氧空洞有关。为了验证这个假设，科学家在某个山区，采集了蝾螈、蛙、蟾蜍等3种当地常见的两栖类动物的卵，分别放在用纱网做成的笼子中，每笼各100颗卵，放置在当地的池瑭中。笼子分成3组：甲组的笼子上方，加一层透明的塑料板，可以隔绝紫外线B；乙组没有任何遮盖，卵可以接受完全的阳光照射；丙组则用无法隔绝紫外线B的透明的塑料板盖住。实验结果如下表。
科学家发现，造成这些卵或胚胎死亡的原因，都是因为受到原本就在池塘中细菌的感染。
（1）．下列结论中，合理的是（
）
(A)紫外线B将造成蝾螈的灭绝
(B)紫外线B能明显影响上述3种动物卵的发育
(C)水中的细菌是造成上述3种动物数量减少的
主要原因
(D)紫外线B对上述3种动物种群数量影响的程
度是：蝾螈>蛙>蟾蜍
（2）．下列根据实验结果的推论中，合理的是（
）
(A)紫外线B增强了水中细菌的生长
(B)本实验无法证实两栖类卵和胚胎的死亡与紫外线B有关
(C)甲组中卵和胚胎的死亡，是缺乏紫外线B照射所造成的
(D)两栖类的卵和胚胎经紫外线B照射后，容易被水中细菌感染死亡
14、为了研究不同颜色的光对种子萌发的影响，进行了如下的实验：取甲乙丙丁4个培养皿，垫上潮湿的滤纸，各放人100粒莴苣种子，然后分别给予不同的光照，数天后得出实验结果如下表。
甲
乙
丙
丁
光照条件
用黑纸遮光
照橘红光(λ=660μm)
先照橘红光再照远红光(λ=735μm)
先照橘红光再照远红光最后再照橘红光
数天后萌发的种子数(粒)
0
99
40
98
根据上述实验数据，作为最恰当的结论是(
)。
(A)只要有光照，莴苣种子就能发芽
(B)不照光，莴苣种子不能发芽；远红光也能抑制其发芽
(C)橘红光可促进莴苣种子发芽，远红光可抑制其发芽
(D)橘红光可促进莴苣种子发芽，但远红光可抵消橘红光的作用
五、检验与评价（检查解释及过程、方法上是否存在问题，必要时提出改进措施。）
15、对刺激的反应过程是个接受信息→传导信息→处理信息→传导信息→作出反应的连续过程。不同的人对刺激反应的快慢是不一样的。为此两个同学进行了如下的实验探究：
①两个同学如图所示做好准备，（直尺的0刻度端朝下，起始位置为0刻度），测试者突然松开直尺，要求被测试者仅用拇指和食指将尺捏住。
②记录被测试者捏住尺处的刻度，这个刻度越小，说明被测试者的反应越快。
③在相同的条件下，用这种测试方法可以比较不同人对于这一刺激的反应快慢。
由此请你思考和回答如下问题：
（1）对于该同学的实验设计思想中值得可取的地方是什么？
（2）对该同学的设计中你认为是否有需要改进的地方，如何改进，理由是什么？
（3）本实验还可以进行其它什么问题的探究，并请对某一问题的探究作出实验方案的设计。
16、某小组在探究“蚯蚓的运动”中，作出的假设是：蚯蚓在玻璃板上比在糙纸上运动速度更快，可是实验结果却相反。对此该小组应
（
）
A放弃自己的实验结果
B进一步查找资料重新作出假设
C
适当修改实验结果以保持与原有假设一致
D不管实验结果，直接根据假设得出结论
综合练习：
1、某校化学兴趣小组的同学们对部分日常生活用品的酸碱度进行了测定，他们对每种待测液都做了三次测定，然后取平均值，这样做的目的是
。
分析测定结果，发现各类洗发液的p
H差别较大，约在7～9之间，护发素的p
H均略小于7。
同学们联想到洗发、护发的程序，决定探究溶液的酸碱度对头发的影响。
【提出问题】溶液的酸碱度对头发有什么影响?
【设计实验】(1)收集某人的5束头发，分别放入不同p
H溶液的烧杯中，静置约3
0
min。
(2)将各束头发取出，用纸巾吸干液体后观察并实验，结果如下表。
在不同pH溶液中浸过后
pH=1
pH=4
pH=7
p
H=10
pH=13
头发的光泽
无明显变化
无明显变化
无明显变化
黄
黄、无光泽
头发拉断的
难易程度
不易断
不易断
不易断
易
断
极
脆
【实验结论】
；
【分析交流】洗发时使用洗发液和护发素的顺序是
，
原因是
；
【知识拓展】若取用其他人的头发重复上述实验，是否也得出上述实验结论?说明原因：
2、夏天到了，贮存的食物很容易腐败，食物腐败的主要原因是细菌和真菌以食物为培养基，在适宜的环境下大量繁殖所致。为了保持食物新鲜，人们用了很多办法保存食品，如低温、腌制、真空包装、添加防腐剂、干制等。请设计实验探究某项因素是抑制细菌和真菌大量繁殖的因素之一。
提出的问题：?????????????????????????作出的假设：??????????????????????????????
设计实验方案：??????????????????????
根据经验预测的结果：???????????????????????
得出的结论：????????????????????????????????????????
3、鼠妇，也叫“潮虫¨(见右图)，属于节肢动物。体呈椭圆形，长约l5～20毫米，生活在陆地阴暗潮湿处，人们常在花园、花坛、山坡或草坪等处潮湿的花盆、石块或砖块下发现它。当人们移开花盆、翻开石块或砖块后，它就会很快地爬到其他隐蔽的地方去。这是光在影响它的生活吗?
现在提供鼠妇20只、硬纸盒、湿泥土、记录本、计时器、手电筒、纸板和玻璃板等供你选用，请设计一个探究光照是否影响鼠妇生活的实验。
(1)你提出的问题是
。
(2)你的实验假设是
。
(3)你的实验方法和步骤：
先在硬纸盒内铺一层湿泥土，并在中央划一条线，再
(4)你预期结果是：
。
(5)实验结束后，应该将鼠妇
。
4、孑孓是蚊子的幼虫，适于生活在水中。某同学提出“生活在水中的孑孓需要空气吗?”请你设计一个实验帮他探究该问题
探究提示
提出问题：生活在水中的孑孓需要空气吗?
(1)作出假设：
。
(2)实验设计：
。
(3)预期的实验结果：甲一段时间后孑孓衰弱或死亡；乙一段时间后孑孓正常生活。
(4)试分析出现该结果的原因：
。
5、大家都有过玩弹弓的经历，它能把“纸弹”弹出去。弹弓弹射的距离究竟与哪些因素有关?
(1)你的猜想是_____________________(本题(3)中猜想除外)(1分)
(2)写出能验证你的猜想的实验方案_______________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3分)
(3)评估交流
若琦同学猜想“弹弓弹射的距离与纸弹的质量大小有关”并进行了如下实验：
①用弹弓斜向上弹出质量较小纸弹，测出弹射距离S1
②用弹弓斜向上弹出质量较大纸弹，测出弹射距离S2
③用弹弓斜向上弹出质量最大纸弹，测出弹射距离S3
④比较S1、S2、S3的大小就能得出弹弓弹射的距离是否与纸弹质量大小有关
请你对该同学的实验方案进行评估：_____________________________________________
__________________________________________________________________。(2分)
科学探究答案
一、1、(1)①实验一和实验二相比，为什么都是活性炭，实验二红色消失，而实验一红色变浅?
②实验二和实验三相比，为什么等质量的木炭和活性炭，实验二红色消失，而实验三红色变浅?
(2)活性炭吸附作用比木炭强(或接触面积越大，吸附作用越强)
2、B
二、3、B
三、4、（1）
瓶号
种子所处的环境
预期实验结果
1
10粒相同种子，不放水，置于温暖处
不萌发（1分）
2
10粒相同种子，放少量水，置于温暖处
萌发（1分）
3
10粒相同种子，放少量水，置于冰箱保鲜层（0℃）
不萌发（1分）
4
10粒相同种子，放过量水，浸没种子，置于温暖
不萌发（1分）
（2）①.2号瓶和1号瓶（1分）②.2号瓶和3号瓶（1分）
（3）变量
对照或对照实验（每空1分，共2分）
5、(1)避免实验的偶然性，减少误差。
（2分）
(2)隔绝空气。
（2分）
(3)A和B，变量是水；
B和C，变量是空气；
B和D，变量是光；
D和E，变量是温度
以上四组任选一组作答。（2分）
(4)B和D
（2分）
(5)B和D
（2分）
6、（1）
三（或3）
（2）①甲：阴暗、适宜的温度
乙：光照充足、适宜的温度
②同样材料（同样多株韭苗或同样多株蒜苗）
（3）甲：变黄
乙：变绿
7、方案一：把一小收音机在播放状态下用塑料纸封闭好，用细线吊悬在盛水脸盆中，如果收音机继续响，我们就能看到脸盆中的水振动，说明电磁波能在水中传播；反之则不能在水中传播。
方案二：把一开机状态下的手机用塑料纸封闭好，悬吊于盛水脸盆中．用一电话拨打该手机号码，然后取出手机，查看是否有该次拨打电话的号码显示，若有说明电磁波能在水中传播；反之．则不能。(其他设计，只要能说明问题，均给3分)
8、猜想打√(1分)
实验方案：①取两个同样的杯子，盛同样多的牛奶，一个放入冰箱中冷冻，一个放常温下，过一段时间后从冰箱中取出，放一起进行比较，常温下的牛奶杯壁如果没有小水珠，说明冷杯壁的小水珠是空气中的水蒸气遇冷液化而成的；②牛奶放入冰箱时，同时放一空杯，过一段时间后，同时从冰箱中拿出两杯子进行比较．空杯壁如果也有小水珠，则说明小水珠不是牛奶中的水蒸气液化而成．(方案3分，只要合理都可给分)
9、
C
10、B
11、影响雄性大鼠的生长发育和生殖机能
12、(1)0．6
6
，22
(2)司机发现意外情况时，车速的大小
(3)雨雪天，汽车轮胎与地面的摩擦力减小，以同样的车速刹车时滑行距离变大，容易造成交通事故。
13、
14、D
15、
（1）可取之处在于把一个复杂的难于测量的科学问题，通过设计转化为一个比较浅显的可测量的可操作的问题，使抽象问题直观化和具体化
（2分）
（2）应采取多次测量求平均值的方法（2分），避免实验中由于次数少所造成的偶然性影响（1分）
（3）①对刺激的反应是否是许多器官协同作用的结果；②反应快慢是否受环境影响（或相同表述）；③反应快慢是否受刺激信号类型的影响
（或相同表述，2分）
具体操作方案（如以反应快慢是否受刺激信号类型的影响探究实验为例）：被测试者闭上眼睛重复上述实验。测试者在放开直尺的那一刹那发出声音，给被测试者一个信息（听觉等）。测5次，求出平均值，这个平均值与前面平均值（视觉刺激信号下）进行比较，值越小则说明对那种信号刺激的反应速度越快。由此来判断反应快慢是否受刺激信号类型的影响（3分）
16、B
综合练习：
1、提高测定p
H的准确性(或减小实验误差)
【实验结论】碱性溶液对头发影响大，酸性溶液对头发没有明显影响(或溶液碱性越强对头发的影响越大。)
【分析交流】洗发时先用洗发液后用护发素；洗发液与护发素发生中和反应，使头发处于中性或弱酸性的环境中，有利于头发的健康
【知识拓展】是；因为头发的主要成分相同
2、（设计方案2分，其余每空1分，共6分）
只要提出的问题是抑制细菌和真菌大量繁殖的因素之一，且能根据提出的问题作出合理假设，设计的实验方案中能控制变量，设计对照实验，过程合情合理，皆可得分。
3、
(1)光照是否影响鼠妇生活
(1分)
(2)假设鼠妇喜欢生活在暗处或假设鼠妇喜欢生活在明处(1分)
(3)答案要点：要求有明暗对照和观察记录且条理清晰即可
(3分)
(4)暗处鼠妇的数量多于明处(1分)
(5)放回大自然(1分)
4、(1)做出假设：生活在水中的孑孓需要空气。
(2)实验设计：(要点)①设置对照实验：分甲、乙两组
②强调相同点：材料(等数量的孑孓)、用具(等大烧杯、等量的水)、甲乙所置环境
③变量(有无铁丝网)
④观察一段时间
(4)分析原因：因表层水溶氧丰富，甲中孑孓被铁丝网阻挡无法到达表层水，缺氧。
(5)得出结论：生活在水中的孑孓需要空气。
卵或胚胎死亡率
/%
蝾螈
蛙
蟾蜍
甲组
40±5
10±1
12±3
乙组
90±6
40±4
38±3
丙组
88±4
37±5
39±4