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第3节 科学观察
考点一、用心观察
为什么要使用仪器和工具 许多情况下，单凭感官进行观察是不能对事物做出可靠的判断的。经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。更多情况下，科学观察是经过精密计划和研究后进行的。
典例1：（2022·杭州七年级阶段练习）我国著名的科学家竺可桢为研究中国气候变迁，在长达50年的时间里坚持每天观察气候与生物的关系。下列观察不属于竺可桢观察范围的是
A．观察候鸟迁徙，蛇、蛙出洞等动物的生活习性
B．观察自然界植物的发芽、开花、落叶等现象
C．观察天气现象
D．用天文望远镜观察遥远的星系
【答案】D
【解析】我国著名的科学家竺可桢为研究中国气候变迁，在长达50年的时间里坚持每天观察气候与生物的关系。
竺可桢研究的是气候与生物的关系，所以只要是气候和生物的内容都是他观察的范围，如观察候鸟迁徙，蛇、蛙出洞等动物的生活习性，观察自然界植物的发芽、开花、落叶等现象，观察天气现象，但是用天文望远镜观察星系不属于他的观察范围。故选D。
变式1：（2022·浙江七年级专题练习）在（动物世界》中，我们常看到生物学家长时间隐藏在从林中用摄像机等工具来研究动物的行为，这种方法属于（ ）
A．观察法 B．实验法 C．调查法 D．文献法
【答案】A
【解析】观察法、实验法、调查法是科学探究常用的方法。
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。观察法要求观察者对动物不施加任何影响，真实观察并记录，在（动物世界》中，我们常看到生物学家长时间隐藏在从林中用摄像机等工具来研究动物的行为，这种方法属于观察法。故选A。
变式2：（2022·浙江七年级专题练习）中学科学课是综合理科课程，以提高公民的科学素养为目标。培养科学的态度和方法，下列做法或认识不正确的是（ ）
A．可以从探究身边的问题着手 B．学会观察与实验等研究方法
C．随意观察，东张西望 D．学习前人所积累的科学知识
【答案】C
【解析】A、培养科学的态度和方法，可以从探究身边的问题着手，故A正确。
B、学会观察与实验等研究方法有利于培养科学的态度和方法，故B正确。
C、进行科学观察时要有目标，不能随意观察，东张西望，故C错误。
D、学习前人所积累的科学知识，有利于培养科学的态度和方法，故D正确。故选C。
变式3：（2022七上·天台期末）观察是重要的科学研究方法。以下是某同学在科学活动课上，调查观察校园里生物的记录，其中正确的是 （ ）
A．干燥的水泥路上，有许多蜗牛在爬行
B．道路两边笔直的银杏树，果实早已成熟
C．池塘里的衣藻、岸边的葫芦藓属于苔藓植物
D．草地上的蚂蚁、花丛中的蝴蝶属于无脊椎动物
【答案】D
【解析】本题主要考查常见动植物的特点，根据已学知识进行分析解答。
【解答】A.蜗牛生活阴暗潮湿的地方，干燥的水泥路上难以看到蜗牛，错误；
B.银杏是裸子植物，没有果实，错误；
C.池塘里的衣藻属于单细胞生物，错误；
D.蚂蚁、蝴蝶体内没有脊椎骨，都是无脊椎动物，正确；
考点二、拓展观察能力
(1)直接观察和间接观察的区别
直接观察是指我们直接用眼睛等感觉器官去观察;间接观察是指我们借助仪器和工具进行观察。
(2)定量观察和定性观察的区别
定量观察一般是具体到测量数值，用数据对观察的对象进行描述，比较精确;
定性观察仅仅涉及性质，用文字对观察的对象进行描述。
观察可分三步进行，即一看、二找、三定。一看，就是首先要学会看现象。二找，就是在反复观察大量的物理现象的基础上找规律，也就是找观察到的现象的共同点，这是观察物理现象的结果。三定，就是确定条件。因为任何规律的成立都是有条件的，所以在总结规律时，一定要考虑它在什么条件下成立。
典例1：（2022·浙江缙云县七年级期末）仅凭肉眼观察有一定的局限性，所以观察时我们会借助工具。下列有关借助工具观察的说法不正确的是 （ ）
A．用放大镜观察指纹更清晰 B．用显微镜可以观察到人眼看不到的微生物
C．使用工具后的观察结果肯定正确 D．用天文望远镜观察天体能获得更准确的数据
【答案】C
【解析】（1）显微镜能看到物质的细微部分；
（2）天文望远镜能观察到更远的天体；
（3）放大镜成正立放大的虚像；
（4）使用仪器的观察，结果不一定正确。
A、放大镜成正立放大的虚像，观察指纹时更清晰，故A正确；
B、用显微镜可以观察到物体的细微部分，可扩大观察范围，故B正确；
C、使用仪器能扩大观察范围，但看到的并不一定正确，故C错误；
D、用天文望远镜观察远处的天体，能获得更准确的数据，故D正确。故选C。
变式1：（2022·浙江萧山区七年级期中）在“观察蜗牛”的实验时，为了达到实验目的，最适合借助以下哪种工具（ ）
A．显微镜 B．量筒 C．放大镜 D．电流表
【答案】C
【解析】量筒和电流表属于测量仪器，显微镜和放大镜属于观察仪器；蜗牛个体较大，不需要放大很多就能观察，因此可以用放大镜观察；显微镜观察的材料必须做成切片才能观察，因此不能用显微镜观察蜗牛，故选项C符合题意。 故选C。
变式2：（2022·浙江七年级专题练习）科学是一门实验性很强的基础学科，关于下列实验中的观察实例，正确的是（ ）
A．用手摸感冒同学的额头，判断同学的发热程度属于定量观察
B．用量筒测量石块的体积属于定性观察
C．在生物实验中观察衣藻细胞的结构属于直接观察
D．用眼睛观察叶片的形状和构造属于直接观察
【答案】D
【解析】观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具，对客观事物进行系统地感知和描述，以发现和验证科学结论。
A.定性观察是对物质性质的观察，用手摸病人的额头，判断发热程度属于定性观察，错误。
B.定量是具体到数值，一般比较精确，某学生用量筒测量石块的体积属于定量观察，错误。
C.间接观察是指借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具进行的观察，在生物实验中观察衣藻细胞的结构属于间接观察，错误。
D.直接观察是不用借助仪器，用肉眼观察，用眼睛观察叶片的形状和构造属于直接观察，正确。
故选：D。
变式3：（2022·温州七年级期中）观察是重要的科学研究方法，也是我们学习科学的重要方式。观察分为两种形式，直接观察是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。
①用显微镜观察洋葱表皮细胞； ②用放大镜观察蜗牛； ③用手摸病人的额头，判断发热程度；④用耳辨听是哪种乐器发音： ⑤用天文望远镜探测星系；⑥用眼观看叶片的形状和构造；
⑦用红外线测温仪快速测量旅客的体温： ⑧用刻度尺测科学书厚度
上述观察属于间接观察的是________。
【答案】①②⑤⑦⑧
【解析】观察的类型：直接观察：用肉眼观察。间接观察：借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具，据此解答。
①用显微镜观察洋葱表皮细胞；②用放大镜观察蜗牛；⑤用天文望远镜探测星系；⑦用红外线测温仪快速测量旅客的体温：⑧用刻度尺测科学书厚度，都是利用工具来观察，因此属于间接观察。
考点三、观察结果的记录与整理
科学观察不仅要认真仔细，更要有客观有效、规范的记录。在实验中，我们必须仔细观察各种实验现象，正确记录实验现象和所测数据。在任何一个观察活动中，都要及时记录与整理观察到的现象与数据，这往往是科学研究中十分重要的基础材料。
观察记录的方法
文字记录 将观察结果用文字描述的形式进行记录
表格记录 利用表格形式记录观察过程中的具体数据、实验结果等信息，记录结果较为精准，方便阅读和对比，有利于实验结果的得出
图形记录 直观地通过对应的图像进行对比，视觉冲击强烈
典例1：（2022·杭州七年级期中）如下是实验测得四种不同类型洗发液的pH，该种记录观察结果的方法是（ ）
洗发液类型 天然植物型 弹性卷发型 滋养修护型 去屑柔滑型
pH 5.5 6.0 6.2 7.6
A．文字描述法 B．图形记录法 C．表格记录法 D．以上都不是
【答案】C
【解析】观察常用的记录方法有文字描述、图形记录、表格记录和标本，题目中采用的方法是表格记录法，故选C。
变式1：（2022·仙居县七年级阶段练习）在科学研究中，对观察结果的记录有许多方法，如文字描述、表格描述、图形描述等，下列观察结果的记录比较适合采用表格描述的是（ ）
A．课堂上观察小组内同学的指纹图案
B．观察小鸡在一个月内每天的体重情况
C．用显微镜观察细胞的结构
D．参观实验室时，观察室内消防器材放置的位置
【答案】B
【解析】观察是科学探究的一种基本方法．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．对观察结果的记录有许多方法，如文字描述、表格描述、图形描述等。
A．不同的人指纹图案不同，而且不容易画下来，因此课堂上观察小组内同学的指纹图案，观察结果的记录适于拍照描述；
B．观察小鸡在一个月内每天的体重情况，观察结果的记录适于表格描述；
C．用显微镜观察细胞的结构，观察结果的记录适于图形描述；
D．参观实验室时，观察室内消防器材放置的位置，观察结果的记录适于文字描述；
因此观察结果的记录比较适合采用表格描述的是观察小鸡在一个月内每天的体重情况。
考点四、观察与实验
观察化学变化的程序。
变化前 物质的颜色、状态、气味等
变化中 变化过程中发生的主要现象，如是否放热、发光，颜色状态的改变，有什么气味的气体生成，有什么颜色的沉淀生成等
变化后 生成物的颜色、状态、气味等
实验设计的基本过程
(1)了解设计要求。看清题意是要求设计实验方案、实验步骤还是分析实验结果。
(2)明确实验目的、原理。明确实验到底要解决什么问题，要用到科学上的什么原理。
(3)确定实验思路。根据原理对实验做出假设，对可能产生的现象做出预测，并充分利用实验材料设计实验、达成实验目的。
(4)设计实验步骤。根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用，并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验器材一-般应充分利用;二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验器材。设计实验时，一般要设置对照组和控制变量。
(5)预设记录方式。在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。
(6)预计不同现象对应的结果。根据观察的实验现象和记录的数据，通过分析计算、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表绘图等方法做一个简明的总结。
典例1：（2021七上·新昌月考）意大利科学家曾经做了这样一个实验：在房间里挂了许多铃铛，然后让蝙蝠在房间中自由飞翔。第一次未对蝙蝠有任何限制，铃铛未响；第二次蒙住蝙蝠的眼睛，铃铛也未响；第三次塞住蝙蝠的耳朵，房间中的铃铛响了。下列问题不是该实验所研究的是（ ）
A.蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物 B.眼睛对蝙蝠飞行是否起作用
C.耳朵对蝙蝠飞行是否起作用 D.铃铛是怎样发声的
【答案】D
【解析】控制变量法研究问题时，利用设罝对照实验的方法，通过变量的控制得出变量对研究问题的影响。所以由意大利科学家对蝙蝠进行了三次实验，通过三次实验间的比较可以确定实验研究的问题。
A、蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物，由三次实验可以研究蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物的，A选项是该实验研究的问题，A不符合题意；
B、眼睛对蝙蝠飞行是否起作用，通过第一次和第二次实验可以研究眼睛对蝙蝠飞行是否起作用，B选项是该实验研究的问题，B不符合题意；
C、耳朵对蝙蝠飞行是否起作用，通过第一次和第三次实验可以研究耳朵对蝙蝠飞行是否起作用，C选项是该实验研究的问题，C不符合题意；
D、铃铛是怎样发声的，三次实验中控制的变量不是来研究铃铛是怎祥发声的，D选项不是该实验研究的问题，D符合题意。
变式1：（2022七上·镇海期末）为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小科让鸡蛋分别从斜面上的 A ，B ，C 三处由静止释 放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是： 第一次两只鸡蛋都破； 第二次甲鸡蛋 完好，乙鸡蛋破； 第三次两鸡蛋都不破。接下来的步骤是（ ）
A．得出“与鸡蛋运动和静止无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．在 B 处释放再重复做几次实验
D．分别在 A，B，C处释放再重复做几次实验
【答案】C
【解析】探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破时，应该让一个鸡蛋运动，另一个鸡蛋静止，且撞击后其中只有一个鸡蛋被撞破，这样才能得到结论。鸡蛋从A处释放时，全部撞破；从C处释放时，全部完好，都不能满足要求，因此只有B满足要求。为了保证结论的客观性，接下来应该：让鸡蛋从B处释放再重复做几次实验即可，故C正确，而A、B、D错误。
变式2：（2022七上·温州期中）我们的眼睛在观察周围事物时往往会发生错觉，利用工具比较下列图形并完成填空(请选填“>、=或<")。
（1）图甲中AB和CD哪个间距更大一些？AB CD
（2）图乙中宽度和高度哪个比较大？宽度 高度
【答案】（1）= （2）=
【解析】错觉是人们观察物体时，由于物体受到形、光、色的干扰，加上人们的生理、心理原因而误认物象，会产生与实际不符的判断性的视觉误差。错觉说明单凭我们的感官进行观察有时不能对事物做出可靠的判断，因而经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。
(1)直接用眼睛观察后判断，我们会认为AB比CD的间距要大些，长度比较我们可以借助工具刻度尺，测量后我们发现AB与CD的间距是一样大的。 图甲中AB与CD之间的大小关系是AB=CD；
(2) 直接用眼睛观察后判断，我们会认为高度要大于宽度，借助工具刻度尺测量后我们发现宽度和高度是一样大的。图乙中宽度与高度的大小关系是相等；
变式3：（2022七上·奉化期末）电风扇是常见的生活用品。小柯发现电风扇背面风小，而正面的风很大。爱动脑筋的他。产生了疑问。电风扇吹出的风是从哪里来的 他找来丝带和浴帽，将电风扇档位调到最高，把丝带挂在电风扇的正前方，发现丝带向前飘起（如图）。然后他将浴帽罩住电风扇的背面和侧面，观察丝带是否还能飘起，
（1）他用浴帽罩住电风扇的背面和侧面，这样做基于的假设是 。
（2）实验过程中，丝带的作用是 。
（3）小柯发现用浴帽罩住背面和侧面后，丝带飘起的角度变得很小。根据这个现象得出结论：电风电吹出的风来自风扇的背面和侧面。为了使实验结论更具普遍性，可进一步补充的探究实验是 。
【答案】（1）电风扇的风来自与背面和侧面
（2）通过飘起的角度大小反应风的大小
（3）换用不同的电风扇，再次重复前面的实验即可
【解析】（1）小柯要探究的是电风扇的风从哪里来，既然正面风很大，那么风可能来自与电风扇的背面和侧面。将浴帽罩住电风扇的背面和侧面，如果正面的风变小了，那么说明猜想正确；否则，说明猜想错误。
（2）风的大小直接用眼睛不能看出来，但是借助丝带飘起的程度可以感知风的大小。
（3）在科学探究中，往往需要换用不同的实验器材，反复多做几组实验，从而收集更多的实验数据，这样得出的结论会更加客观公正。
【解答】（1）他用游得罩住电风扇的背面和侧面，这样做基于的假设是：电风扇的风来自与背面和侧面。
（2）实验过程中，丝带的作用是：通过飘起的角度大小反应风的大小。
（3）为了使实验结论更具普遍性，可进一步补充的探究实验是：换用不同的电风扇，再次重复前面的实验即可。
1．（2021·浙江·乐清市英华学校七年级期中）做“观察蚯蚓的外形实验”时，为更仔细地观察它，你借助了以下哪种工具？（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】A．显微镜是观察微观世界的工具，蚯蚓不是微观生物，故A不符合题意。
B．放大镜可以放大物体，可以用来观察蚯蚓，故B符合题意。
C．体温计是用来测量体温的，是测量工具，不是观察工具，故C不符合题意。
D．天平是用来测量物体质量的，不能用来观察蚯蚓，故D不符合题意。
2．（2022·浙江台州·七年级期末）下列研究属于直接观察的是（ ）
A．用鼻子闻气体的气味 B．用显微镜观察细胞
C．用B超诊断病人的病情 D．用哈勃望远镜观察太空
【答案】A
【解析】观察的类型：
直接观察：不借用工具，直接使用器官进行的观察，如用肉眼观察。
间接观察：借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具。
A．用鼻子闻气体的气味属于直接观察，故A符合题意。
BCD．用显微镜观察细胞、用B超诊断病人的病情、用哈勃望远镜观察太空都借助了工具观察，属于间接观察，BCD不符合题意。
3．（2022七上·婺城期末）下列四个都是本学期课本中的观察实验，其中实验过程中没有借助放大镜作为观察工具的是（ ）
A．观察手指指纹的纹路 B．观察蜗牛的外形
C．观察草履虫的形态结构 D．观察方形蔗糖的构成颗粒
【答案】C
【解析】放大镜是用来观察物体细节的简单目视光学器件，物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角(视角)，视角愈大，像也愈大，愈能分辨物的细节。手指指纹纹路、观察蜗牛的外形、方糖的构成用到放大镜；观察草履虫的形态结构要用低倍显微镜。
4.（2020七上·杭州月考）伽利略通过对吊灯摆动的观察，发现了摆的等时性，像伽利略等科学家之所以有许多发明和创造，首要工作是( )
A.观察现象，提出问题 B.收集资料，发现规律
C.记录结果，分析论证 D.论文报告，资源共享
【答案】A
【解析】探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。
科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流，因此，科学探究的第一步是观察现象，认真观察，提出问题、作出假设。
5．（2021·乐清市七年级阶段练习）如图是指纹的一些图片。指纹具有唯一性和稳定性，可用来鉴别人的身份。为了更清晰地观察和研究指纹，我们可以借助________。(填写一种仪器名称)
【答案】放大镜
【解析】为了更清晰地观察和研究指纹，可以借助放大镜来观察指纹。
6．（2021·浙江七年级专题练习）下列属于直接观察的有_______，属于间接观察的有_______，属于定性观察的有_______，属于定量观察的有_______。(填序号)
①用显微镜观察植物细胞质的流动； ②老师清点教室里穿校服的人数；
③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧； ④用体温计测得小华的体温是39℃。
【答案】②③ ①④ ①③ ②④
【解析】[1]直接观察：用肉眼观察，故②老师清点教室里穿校服的人数和③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧属于直接观察：
[2]间接观察：借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具．故①用显微镜观察植物细胞质的流动和④用体温计测得小华的体温是39℃属于间接观察：
[3]定性观察：是研究者依据粗线条的观察纲要，在课堂现场对观察对象做详尽的多方面的记录，并在观察后根据回忆加以必要的追溯性的补充与完善．观察结果的呈现形式是非数字化的，故①用显微镜观察植物细胞质的流动和③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧属于定性观察；
[4]定量观察：需要用具体的数据来描述；因此②老师清点教室里穿校服的人数和④用体温计测得小华的体温是39℃属于定量观察。
7．（2021·浙江仙居县七年级阶段练习）下列观察：①用体温计测量体温；②用手摸病人的额头，判断发热程度；③用眼观看叶片的形状和构造；④用耳朵辨别是哪种乐器发音；⑤用天文望远镜观测星系；⑥用红外线测温仪快速测量旅客的体温；⑦用刻度尺测量科学课本的长度；⑧用显微镜观察细菌。属于直接观察的是______；属于间接观察的是______。（均填序号）
【答案】②③④ ①⑤⑥⑦⑧
【解析】[1] 直接观察是不用借助仪器，用肉眼观察，因此属于直接观察的是：
②用手摸病人的额头，判断发热程度；
③用眼观看叶片的形状和构造；
④用耳朵辨别是哪种乐器发音。
[2] 间接观察是指借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具进行的观察，因此属于间接观察的是：①用体温计测量体温；⑤用天文望远镜观测星系；⑥用红外线测温仪快速测量旅客的体温；
⑦用刻度尺测量科学课本的长度；⑧用显微镜观察细菌。
8.（2021七上·温州期末）小明到楠溪江游玩，溪水清澈见底，溪底和河滩上都是一层厚厚的鹅卵石。他发现一个奇怪的现象，河滩上的树木都向流水方向倾斜（如图所示），小明猜想：这可能是溪水上涨，流水冲刷胡树木导致的。
（1）下列小明收集的信息可以作为支持他猜想的证据是________（可以多选）
A.河滩上的树木都是樟树 B.溪流中的鹅卵石有大有小
C.岸上的树木没有向流水方向倾斜 D.河滩的树下都是鹅卵石没有泥土
（2）小明想通过调查进一步验证自己的猜想，你认为他选择调查的内容应该是________。
【答案】（1）C、D （2）当地不同季节的降水量或楠溪江水位变化情况等(合理即可）
【解析】生活中的科学丰富多彩，应仔细观察，善于发现问题，提出问题，善于思考，对观察的事物进行研究。
【解答】（1）小明猜想：这可能是溪水上涨，流水冲刷胡树木导致的，小明收集的信息可以作为支持他猜想的证据是岸上的树木没有向流水方向倾斜、河滩的树下都是鹅卵石没有泥土。
（2）小明想通过调查进一步验证自己的猜想，那么他选择调查的内容应该是当地不同季节的降水量或楠溪江水位变化情况等。
9．（2021七上·淳安期末）警察常根据脚印的长度来推断罪犯的身高。人脚印的长度与身高有什么关系？ 小金大胆猜测： 人的身高和脚长存在一定的倍数关系。为了验证自己的猜想，小金测量了家中部分成员的脚长和身高， 并记录在下表中。
成员 爸爸 妈妈 爷爷 奶奶 弟弟
身高（cm） 171.50 154.00 168.00 148.00 123.00
脚长（cm） 23.50 23.50 24.17 22.00 19.00
① 7.30 6.55 6.95 6.73 6.47
（1）请将表格①处填写完整 。
（2）从上述数据可得出的实验结论是 。
（3）另一同学觉得该实验存在明显不足，理由是 。
【答案】（1）身高与脚长之比（或者身高/脚长）
（2）身高与脚长存在一定的倍数关系，其比值大约为 7（其它合理答案也可）
（3）调查对象太少，结论不具有普遍性（其它合理答案也可）
【解析】（1）将表格中每组数据中的身高与脚长做比，再将比值与第4行的数据进行比较即可。
（2）根据上面比较的结果，确定正常人身高和脚长之间的数量关系；
（3）在科学探究中，往往需要换用不同的实验器材多次完成实验，这样得出的数据更多，得到的结论更具有普遍意义。
【解答】（1）将表格中每组数据中的身高与脚长做比，比值等于第4行中对应的数据，因此表格①处应该填写： 身高与脚长之比（或者身高/脚长） 。
（2）将表格中的对应数据计算，比值都接近7，那么得到结论：身高与脚长存在一定的倍数关系，其比值大约为 7。
（3）另一同学觉得该实验存在明显不足，理由是：调查对象太少，结论不具有普遍性（其它合理答案也可）。
10．（2021七上·柯桥月考）微信里有一个小应用叫做“微信运动”，只要打开就能看到自己一天总共运动的步数，小王把妈妈的手机拿在手上，往前走了10步，计步器显示增加了10步。小王想：手机是如何计步的呢？
（1）小王猜测：可能是手机中有感受水平位置变化的传感器，只要水平位置发生变化，计步器就能显示运动的步数。于是，他拿着手机，坐在汽车里，随汽车一起向前运动，结果发现计步器示数没有变化。小王的猜想是否正确？ 。
（2）小王拿着手机，随着电梯升降从1楼到达4楼，发现计步器示数仍然没有变化。小王如此操作是因为他重新建立了一个猜想。你认为他的猜想是 。
（3）小王站在原地，把手机拿在手上，一前一后甩动手机，惊喜地发现计步器示数在变化，而且每向前再向后甩动一次，示数增加1步。由此你可以得出的初步结论是 。
【答案】（1）不正确
（2）计步器示数变化可能与高度变化有关
（3）手机在一前一后甩动的时候收到震动导致计步器示数变化
【解析】（1）如果小王的猜想正确，那么坐在汽车内跟随汽车一起向前运动时，计步器的示数应该发生变化；
（2）根据小王的操作，分析哪个因素发生改变；
（3）一前一后甩动手机时，手机会不断震动，此时计数器的示数改变，据此分析得到结论。
【解答】（1）坐在汽车里，随汽车一起向前运动，结果发现计步器示数没有变化，这说明计数器的示数变化与水平位置的变化没有关系，因此小王的猜想是不正确的。
（2）小王从1楼到4楼，手机的高度在不断改变，则他建立的猜想为：计步器示数变化可能与高度变化有关。
（3）小王站在原地，把手机拿在手上，一前一后甩动手机，惊喜地发现计步器示数在变化，而且每向前再向后甩动一次，示数增加1步。由此可以得出的初步结论是：手机在一前一后甩动的时候收到震动导致计步器示数变化。
11.（2020七上·台州期末）电风扇是常见的生活用品。小柯发现电风扇背面风小，而正面 的风很大。爱动脑筋的他，产生了疑问：电风扇吹出的风是从 哪里来的？他找来丝带和浴帽，将电风扇档位调到最高，把丝 带悬起放在电风扇的正前方，他发现丝带高高飘起（如图）。然后他将浴帽罩住电风扇的背面和侧面，观察丝带是否还能飘起。
（1）他用浴帽罩住电风扇的背面和侧面，这样做基于的假设是________。
（2）这里丝带的作用是________。
（3）小柯发现用浴帽罩住背面和侧面后，丝带飘起的角度变得很小。根据这个现象得出结论：电风扇吹出的风来自风扇的背面和侧面。为了使实验结论更具普遍性，你对他有何建议？ ________。
【答案】（1）风扇吹出的风来自背面和侧面
（2）通过丝带的飘动显示风的大小及方向（显示风即可）
（3）用不同型号（或不同档位）的风扇进行多次实验
【解析】（1）如果风扇吹出的风来自风扇的背面和侧面，那么当丝带挂在风扇的背面和侧面时，就会被吹得飘起来；
（2）风大小和方向不能直接看出来，通过丝带的飘动，即可以感知风的大小，又可以感知风的方向；
（3）在科学研究中，往往需要改变实验器材，反复进行实验，从而收集更多的实验数据，这样得出的结论会更客观，更具有普遍意义。
【解答】（1）他用浴帽罩住电风扇的背面和侧面，这样做基于的假设是：风扇吹出的风来自背面和侧面；
（2）这里丝带的作用是：通过丝带的飘动显示风的大小及方向（显示风即可）；
（3）为了使实验结论更具普遍性，对他的建议为：用不同型号（或不同档位）的风扇进行多次实验。
12．（2021七上·天台期末）路由器是一种无线上网设备，信号由一个“黑管”向各处发射。小科对路由器的信号增强器进行了如下探究：
【实验器材】路由器 1 个，用不同材质制成的大小、形状均相同的碗状信号增强器若干个，Wi-Fi
分析仪 1 个，卷尺 1 个。
【实验过程】如图所示，路由器发出稳定信号，沿碗状信号增强器的朝向直线移动 Wi-Fi 分析仪，直至信号强度为－50 dBm 处，用卷尺测量出该处到路由器的距离。在同一位置上安装不同材质的碗状信号增强器，重复以上步骤，记录数据如表。（dBm
是网络信号强度的单位， 网络信号强度一般在－110 dBm 至－20 dBm 之间，值越大表示信号越强）
实验序号 材质 信号强度为-50dBm 处到路由器的距离
1 无 6m
2 陶瓷 9m
3 不锈钢 13m
4 铝 16m
【实验反思】
（1）根据上述实验现象，结论为 。
（2）有同学认为实验数据不可靠，有偶然性。你对实验的改进措施是 。
（3）信号增强器对路由器信号的增强效果是否还跟其他因素有关？某同学另取一个质量相同的铝制长方体信号增强器进行实验。这样操作的目的是为了研究 。
【答案】（1）当其他条件一定时，不同材质对信号器增强力有影响，其中铝最好，不锈钢次之，陶资最差。（合理即可）
（2）每组多测几次数据，取平均值 （换其他路由器多次实验，避免偶然性）（合理即可）
（3）信号增强器的形状对信号增强效果的影响
【解析】本题介绍了路由器是一种无线上网设备，信号由一个“黑管”向各处发射。并对如何增强路由器的信号进行了探究。主要考查观察结果的记录与分析；科学探究的基本环节；控制变量法。
【解答】(1)根据上述实验现象，结论为 当其他条件一定时，不同材质对信号器增强力有影响，其中铝最好，不锈钢次之，陶资最差。
(2)实验数据不可靠，有偶然性，可以改进为每组多测几次数据，取平均值 （换其他路由器多次实验，避免偶然性）。
(3)另取一个质量相同的铝制长方体信号增强器进行实验，是改变了形状，故为了研究信号增强器的形状对信号增强效果的影响。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 科学观察
考点一、用心观察
为什么要使用仪器和工具 许多情况下，单凭感官进行观察是不能对事物做出可靠的判断的。经常要借助于一些仪器和工具来帮助我们做出准确的判断。更多情况下，科学观察是经过精密计划和研究后进行的。
典例1：（2022·杭州七年级阶段练习）我国著名的科学家竺可桢为研究中国气候变迁，在长达50年的时间里坚持每天观察气候与生物的关系。下列观察不属于竺可桢观察范围的是
A．观察候鸟迁徙，蛇、蛙出洞等动物的生活习性
B．观察自然界植物的发芽、开花、落叶等现象
C．观察天气现象
D．用天文望远镜观察遥远的星系
变式1：（2022·浙江七年级专题练习）在（动物世界》中，我们常看到生物学家长时间隐藏在从林中用摄像机等工具来研究动物的行为，这种方法属于（ ）
A．观察法 B．实验法 C．调查法 D．文献法
变式2：（2022·浙江七年级专题练习）中学科学课是综合理科课程，以提高公民的科学素养为目标。培养科学的态度和方法，下列做法或认识不正确的是（ ）
A．可以从探究身边的问题着手 B．学会观察与实验等研究方法
C．随意观察，东张西望 D．学习前人所积累的科学知识
变式3：（2022七上·天台期末）观察是重要的科学研究方法。以下是某同学在科学活动课上，调查观察校园里生物的记录，其中正确的是 （ ）
A．干燥的水泥路上，有许多蜗牛在爬行
B．道路两边笔直的银杏树，果实早已成熟
C．池塘里的衣藻、岸边的葫芦藓属于苔藓植物
D．草地上的蚂蚁、花丛中的蝴蝶属于无脊椎动物
考点二、拓展观察能力
(1)直接观察和间接观察的区别
直接观察是指我们直接用眼睛等感觉器官去观察;间接观察是指我们借助仪器和工具进行观察。
(2)定量观察和定性观察的区别
定量观察一般是具体到测量数值，用数据对观察的对象进行描述，比较精确;
定性观察仅仅涉及性质，用文字对观察的对象进行描述。
观察可分三步进行，即一看、二找、三定。一看，就是首先要学会看现象。二找，就是在反复观察大量的物理现象的基础上找规律，也就是找观察到的现象的共同点，这是观察物理现象的结果。三定，就是确定条件。因为任何规律的成立都是有条件的，所以在总结规律时，一定要考虑它在什么条件下成立。
典例1：（2022·浙江缙云县七年级期末）仅凭肉眼观察有一定的局限性，所以观察时我们会借助工具。下列有关借助工具观察的说法不正确的是 （ ）
A．用放大镜观察指纹更清晰 B．用显微镜可以观察到人眼看不到的微生物
C．使用工具后的观察结果肯定正确 D．用天文望远镜观察天体能获得更准确的数据
变式1：（2022·浙江萧山区七年级期中）在“观察蜗牛”的实验时，为了达到实验目的，最适合借助以下哪种工具（ ）
A．显微镜 B．量筒 C．放大镜 D．电流表
变式2：（2022·浙江七年级专题练习）科学是一门实验性很强的基础学科，关于下列实验中的观察实例，正确的是（ ）
A．用手摸感冒同学的额头，判断同学的发热程度属于定量观察
B．用量筒测量石块的体积属于定性观察
C．在生物实验中观察衣藻细胞的结构属于直接观察
D．用眼睛观察叶片的形状和构造属于直接观察
变式3：（2022·温州七年级期中）观察是重要的科学研究方法，也是我们学习科学的重要方式。观察分为两种形式，直接观察是指凭借人们的感官直接对研究对象进行观察，间接观察是指借助仪器设备对研究对象进行观察。
①用显微镜观察洋葱表皮细胞； ②用放大镜观察蜗牛； ③用手摸病人的额头，判断发热程度；④用耳辨听是哪种乐器发音： ⑤用天文望远镜探测星系；⑥用眼观看叶片的形状和构造；
⑦用红外线测温仪快速测量旅客的体温： ⑧用刻度尺测科学书厚度
上述观察属于间接观察的是________。
考点三、观察结果的记录与整理
科学观察不仅要认真仔细，更要有客观有效、规范的记录。在实验中，我们必须仔细观察各种实验现象，正确记录实验现象和所测数据。在任何一个观察活动中，都要及时记录与整理观察到的现象与数据，这往往是科学研究中十分重要的基础材料。
观察记录的方法
文字记录 将观察结果用文字描述的形式进行记录
表格记录 利用表格形式记录观察过程中的具体数据、实验结果等信息，记录结果较为精准，方便阅读和对比，有利于实验结果的得出
图形记录 直观地通过对应的图像进行对比，视觉冲击强烈
典例1：（2022·杭州七年级期中）如下是实验测得四种不同类型洗发液的pH，该种记录观察结果的方法是（ ）
洗发液类型 天然植物型 弹性卷发型 滋养修护型 去屑柔滑型
pH 5.5 6.0 6.2 7.6
A．文字描述法 B．图形记录法 C．表格记录法 D．以上都不是
变式1：（2022·仙居县七年级阶段练习）在科学研究中，对观察结果的记录有许多方法，如文字描述、表格描述、图形描述等，下列观察结果的记录比较适合采用表格描述的是（ ）
A．课堂上观察小组内同学的指纹图案
B．观察小鸡在一个月内每天的体重情况
C．用显微镜观察细胞的结构
D．参观实验室时，观察室内消防器材放置的位置
考点四、观察与实验
观察化学变化的程序。
变化前 物质的颜色、状态、气味等
变化中 变化过程中发生的主要现象，如是否放热、发光，颜色状态的改变，有什么气味的气体生成，有什么颜色的沉淀生成等
变化后 生成物的颜色、状态、气味等
实验设计的基本过程
(1)了解设计要求。看清题意是要求设计实验方案、实验步骤还是分析实验结果。
(2)明确实验目的、原理。明确实验到底要解决什么问题，要用到科学上的什么原理。
(3)确定实验思路。根据原理对实验做出假设，对可能产生的现象做出预测，并充分利用实验材料设计实验、达成实验目的。
(4)设计实验步骤。根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用，并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验器材一-般应充分利用;二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验器材。设计实验时，一般要设置对照组和控制变量。
(5)预设记录方式。在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。
(6)预计不同现象对应的结果。根据观察的实验现象和记录的数据，通过分析计算、推理等处理，归纳出一般概括性判断，并用文字、图表绘图等方法做一个简明的总结。
典例1：（2021七上·新昌月考）意大利科学家曾经做了这样一个实验：在房间里挂了许多铃铛，然后让蝙蝠在房间中自由飞翔。第一次未对蝙蝠有任何限制，铃铛未响；第二次蒙住蝙蝠的眼睛，铃铛也未响；第三次塞住蝙蝠的耳朵，房间中的铃铛响了。下列问题不是该实验所研究的是（ ）
A.蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物 B.眼睛对蝙蝠飞行是否起作用
C.耳朵对蝙蝠飞行是否起作用 D.铃铛是怎样发声的
变式1：（2022七上·镇海期末）为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小科让鸡蛋分别从斜面上的 A ，B ，C 三处由静止释 放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是： 第一次两只鸡蛋都破； 第二次甲鸡蛋 完好，乙鸡蛋破； 第三次两鸡蛋都不破。接下来的步骤是（ ）
A．得出“与鸡蛋运动和静止无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．在 B 处释放再重复做几次实验
D．分别在 A，B，C处释放再重复做几次实验
变式2：（2022七上·温州期中）我们的眼睛在观察周围事物时往往会发生错觉，利用工具比较下列图形并完成填空(请选填“>、=或<")。
（1）图甲中AB和CD哪个间距更大一些？AB CD
（2）图乙中宽度和高度哪个比较大？宽度 高度
变式3：（2022七上·奉化期末）电风扇是常见的生活用品。小柯发现电风扇背面风小，而正面的风很大。爱动脑筋的他。产生了疑问。电风扇吹出的风是从哪里来的 他找来丝带和浴帽，将电风扇档位调到最高，把丝带挂在电风扇的正前方，发现丝带向前飘起（如图）。然后他将浴帽罩住电风扇的背面和侧面，观察丝带是否还能飘起，
（1）他用浴帽罩住电风扇的背面和侧面，这样做基于的假设是 。
（2）实验过程中，丝带的作用是 。
（3）小柯发现用浴帽罩住背面和侧面后，丝带飘起的角度变得很小。根据这个现象得出结论：电风电吹出的风来自风扇的背面和侧面。为了使实验结论更具普遍性，可进一步补充的探究实验是 。
1．（2021·浙江·乐清市英华学校七年级期中）做“观察蚯蚓的外形实验”时，为更仔细地观察它，你借助了以下哪种工具？（ ）
A． B． C． D．
2．（2022·浙江台州·七年级期末）下列研究属于直接观察的是（ ）
A．用鼻子闻气体的气味 B．用显微镜观察细胞
C．用B超诊断病人的病情 D．用哈勃望远镜观察太空
3．（2022七上·婺城期末）下列四个都是本学期课本中的观察实验，其中实验过程中没有借助放大镜作为观察工具的是（ ）
A．观察手指指纹的纹路 B．观察蜗牛的外形
C．观察草履虫的形态结构 D．观察方形蔗糖的构成颗粒
4.（2020七上·杭州月考）伽利略通过对吊灯摆动的观察，发现了摆的等时性，像伽利略等科学家之所以有许多发明和创造，首要工作是( )
A.观察现象，提出问题 B.收集资料，发现规律
C.记录结果，分析论证 D.论文报告，资源共享
5．（2021·乐清市七年级阶段练习）如图是指纹的一些图片。指纹具有唯一性和稳定性，可用来鉴别人的身份。为了更清晰地观察和研究指纹，我们可以借助________。(填写一种仪器名称)
6．（2021·浙江七年级专题练习）下列属于直接观察的有_______，属于间接观察的有_______，属于定性观察的有_______，属于定量观察的有_______。(填序号)
①用显微镜观察植物细胞质的流动； ②老师清点教室里穿校服的人数；
③妈妈用手摸小华的额头，了解小华是否已退烧； ④用体温计测得小华的体温是39℃。
7．（2021·浙江仙居县七年级阶段练习）下列观察：①用体温计测量体温；②用手摸病人的额头，判断发热程度；③用眼观看叶片的形状和构造；④用耳朵辨别是哪种乐器发音；⑤用天文望远镜观测星系；⑥用红外线测温仪快速测量旅客的体温；⑦用刻度尺测量科学课本的长度；⑧用显微镜观察细菌。属于直接观察的是______；属于间接观察的是______。（均填序号）
8.（2021七上·温州期末）小明到楠溪江游玩，溪水清澈见底，溪底和河滩上都是一层厚厚的鹅卵石。他发现一个奇怪的现象，河滩上的树木都向流水方向倾斜（如图所示），小明猜想：这可能是溪水上涨，流水冲刷胡树木导致的。
（1）下列小明收集的信息可以作为支持他猜想的证据是________（可以多选）
A.河滩上的树木都是樟树 B.溪流中的鹅卵石有大有小
C.岸上的树木没有向流水方向倾斜 D.河滩的树下都是鹅卵石没有泥土
（2）小明想通过调查进一步验证自己的猜想，你认为他选择调查的内容应该是________。
9．（2021七上·淳安期末）警察常根据脚印的长度来推断罪犯的身高。人脚印的长度与身高有什么关系？ 小金大胆猜测： 人的身高和脚长存在一定的倍数关系。为了验证自己的猜想，小金测量了家中部分成员的脚长和身高， 并记录在下表中。
成员 爸爸 妈妈 爷爷 奶奶 弟弟
身高（cm） 171.50 154.00 168.00 148.00 123.00
脚长（cm） 23.50 23.50 24.17 22.00 19.00
① 7.30 6.55 6.95 6.73 6.47
（1）请将表格①处填写完整 。
（2）从上述数据可得出的实验结论是 。
（3）另一同学觉得该实验存在明显不足，理由是 。
10．（2021七上·柯桥月考）微信里有一个小应用叫做“微信运动”，只要打开就能看到自己一天总共运动的步数，小王把妈妈的手机拿在手上，往前走了10步，计步器显示增加了10步。小王想：手机是如何计步的呢？
（1）小王猜测：可能是手机中有感受水平位置变化的传感器，只要水平位置发生变化，计步器就能显示运动的步数。于是，他拿着手机，坐在汽车里，随汽车一起向前运动，结果发现计步器示数没有变化。小王的猜想是否正确？ 。
（2）小王拿着手机，随着电梯升降从1楼到达4楼，发现计步器示数仍然没有变化。小王如此操作是因为他重新建立了一个猜想。你认为他的猜想是 。
（3）小王站在原地，把手机拿在手上，一前一后甩动手机，惊喜地发现计步器示数在变化，而且每向前再向后甩动一次，示数增加1步。由此你可以得出的初步结论是 。
11.（2020七上·台州期末）电风扇是常见的生活用品。小柯发现电风扇背面风小，而正面 的风很大。爱动脑筋的他，产生了疑问：电风扇吹出的风是从 哪里来的？他找来丝带和浴帽，将电风扇档位调到最高，把丝 带悬起放在电风扇的正前方，他发现丝带高高飘起（如图）。然后他将浴帽罩住电风扇的背面和侧面，观察丝带是否还能飘起。
（1）他用浴帽罩住电风扇的背面和侧面，这样做基于的假设是________。
（2）这里丝带的作用是________。
（3）小柯发现用浴帽罩住背面和侧面后，丝带飘起的角度变得很小。根据这个现象得出结论：电风扇吹出的风来自风扇的背面和侧面。为了使实验结论更具普遍性，你对他有何建议？ ________。
12．（2021七上·天台期末）路由器是一种无线上网设备，信号由一个“黑管”向各处发射。小科对路由器的信号增强器进行了如下探究：
【实验器材】路由器 1 个，用不同材质制成的大小、形状均相同的碗状信号增强器若干个，Wi-Fi
分析仪 1 个，卷尺 1 个。
【实验过程】如图所示，路由器发出稳定信号，沿碗状信号增强器的朝向直线移动 Wi-Fi 分析仪，直至信号强度为－50 dBm 处，用卷尺测量出该处到路由器的距离。在同一位置上安装不同材质的碗状信号增强器，重复以上步骤，记录数据如表。（dBm
是网络信号强度的单位， 网络信号强度一般在－110 dBm 至－20 dBm 之间，值越大表示信号越强）
实验序号 材质 信号强度为-50dBm 处到路由器的距离
1 无 6m
2 陶瓷 9m
3 不锈钢 13m
4 铝 16m
【实验反思】
（1）根据上述实验现象，结论为 。
（2）有同学认为实验数据不可靠，有偶然性。你对实验的改进措施是 。
（3）信号增强器对路由器信号的增强效果是否还跟其他因素有关？某同学另取一个质量相同的铝制长方体信号增强器进行实验。这样操作的目的是为了研究 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
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