(共27张PPT)
第3单元 生物与环境
挖教材模型解中考重难题2 科学探究
对照实验模型
苏教七上P9开展科学探究
教材典例
模型1 科学探究的一般步骤
科学探究是人们主动获取科学知识、认识世界的重要途径之一。探究过程通常包括提出问题、作出假设、实验、得出结论和表达交流等。
提出问题
提出问题是科学探究的开始,如果留心观察,我们会在生活和生产
中发现许多令人疑惑的问题。例如,当我们观察到腐烂的肉上有一些蛆
的时候,可能会提出问题:“蛆是从哪儿来的?”
……
苏教七上P12应用题 为验证蚯蚓具有疏松土壤的作用,
设计并实施实验
教材典例
模型2 对照实验设计
实验名称 探究蚯蚓具有疏松土壤的作用
实验目的 验证蚯蚓具有疏松土壤的作用
实验变量 土壤中是否含有蚯蚓
如何控制 实验变量 (1)实验需设置对照组和实验组;
(2)实验组和对照组选用相同的土壤,不同颜色土壤的排列
顺序等应大致相同;
(3)除实验变量外,其他条件应相同且适宜;
(4)每组应进行多次实验。
实验设计 (1)在两个大小相同的塑料瓶中各填充了几层颜色明显不同
的土壤,并在一个塑料瓶中放入6条蚯蚓,另一个塑料瓶中
不放蚯蚓;其他条件相同且适宜。
(2)每天都给两个塑料瓶中的土壤喷水,并向有蚯蚓的塑料
瓶中投放少量切碎的菜叶;
(3)若干天后,发现有蚯蚓的塑料瓶中的土层已经明显混合
交错,而没有蚯蚓的塑料瓶中的土层没有变化。
方法提炼 (1)对照实验需设置对照组和实验组;
(2)在研究某一条件对研究对象的影响时,除该条件不同以
外,其他条件都应相同且适宜;
(3)每组应进行多次重复实验,求取平均值。
模型应用
例 在甜椒的农业生产中,通常采取沟灌的方式进行灌溉,但该方式耗
水量大。为寻求更好的灌溉方式,科研人员按图1所示分别对三块样地进
行灌溉,使各样地土壤含水量基本保持一致。
图1
(1)该实验探究的问题是 ?
能力点1 提出问题、作出假设
Ⅰ.将实验目的改为问句的形式。
Ⅱ.分析实验设计确定实验变量和实验目的,根据实验目的以问句的形式
提出问题。
科研人员在甜椒的农业生产中,为了寻求更好的灌溉方式,设置了该实
验,因此该实验探究的问题是在甜椒的农业生产中,哪种灌溉方式更
好?
在甜椒的农业生产中,哪种灌溉方式更好
(2)该实验的变量是 。
能力点2 变量的确定
Ⅰ.根据实验设计确定变量:找到不同组别间唯一不相同的因素,直接确
定变量。
Ⅱ.从题干中提取实验目的,从实验目的中确定变量。
该对照实验中,三块样地中唯一不相同的因素是灌溉方式,则实验变量
为灌溉方式。
灌溉方式
(3)本实验中其中一块样地进行沟灌的目的是 。
能力点3 对照原则
实验操作:对照实验需设置对照组和实验组。
目的:形成对照或作对照。
设置对照组的目的是形成对照或作对照,实验中起对照作用
形成对照或作对照
(4)幼苗生长中还要保证各样地的 等条件相同
且适宜。
能力点4 单一变量原则
实验操作:每组对照实验只有一个变量,其他条件相同、等量、一致。
目的:排除无关因素的干扰,确保实验结果的可靠性。
该对照实验除变量(灌溉方式)外,其他条件均应相同且适宜。
光照(或温度;土质)
(5)选取相同面积的三块样地,将生长状况一致的等量甜椒幼苗种植至各
样地中。每个样地幼苗数量不宜过少,目的是
。
能力点5 重复原则
实验操作:选取多个实验对象;增加实验次数,求取平均值。
目的:排除偶然因素的影响,减小实验误差,使实验结果更可靠。
该对照实验中,每个样地幼苗数量不宜过少的原因:排除偶然因素的影
响,减小实验误差,使实验结果更可靠。
避免偶然因素的影响,
减小实验误差
(6)分别测定三块样地甜椒生产的相关指标,结果如图2和表格所示。
灌溉方式 灌水总量/(m3·hm-2) 甜椒产量/(kg·hm-2)
沟灌 2 813.6 27 522.7
滴灌 2 407.2 33 548.7
渗灌 2 276.3 36 561.7
①甜椒根系吸收的水分通过 组织运输到叶片,可作为原料参与
光合作用。
输导
②图2中,通过测定 来反映光合速率。据表可知,
甜椒产量最高的灌溉方式是渗灌,推测原因是渗灌的给水位置在土壤深
层,能 根系向下生长,进而促进叶的生长,光合作用合成的
最多,因此产量最高。
二氧化碳吸收速率
促进
有机物
图2
能力点6 数据分析——分析图表数据
Ⅰ.明确表格中各行列数据含义、单位,曲线图与柱形图横纵坐标含义、
单位等;
Ⅱ.关注数据的变化(如表格数据大小,曲线趋势、极值、拐点,柱形图
高度等),得出数据的变化趋势及特点。
分析曲线图可知,该实验是通过测定二氧化碳吸收速率来反映光合速率
的。
③为了验证上述推测,可以进一步测定三种灌溉方式下甜椒的
等指标,并进行比较。
叶片面
积(或根系长度;叶片数量;株高等)
能力点7 实验检测指标的辨析
指在科学研究中,根据生物体所需检测的内容而选择的检测参数。
由(6)②可知,灌溉方式能影响甜椒的根系及叶片生长。因此可通过测定
甜椒的叶片面积、叶片数量、根系长度、株高等来比较三种灌溉方式。
(7)综合以上信息分析,渗灌可作为甜椒生产中既能增产又能 的
灌溉方式。
节水
能力点8 实验结果和结论的区分
实验结果:指观察到了什么现象;测出了什么数据,趋势是怎样的;检
测指标是怎么变化的。
实验结论:是对探究问题的最终确定性回答,同时需要明确具体的影
响,以及是否在一定范围内遵循这样的趋势。实验结论的表述方法取决
于探究的具体问题。
通过分析表格数据,得出实验结果为采用渗灌的灌溉方式时,甜椒的总
产量最高,灌水总量最少。实验结论为甜椒生产中,增产和节水效果最
佳的灌溉方式是渗灌。
(8)调整策略(如:“多量少次”灌溉策略和“少量多次”灌溉策略)是提高
水肥利用率、发展绿色农业和生态可持续农业、保障农产品供应的重要
手段之一,请你设计相关实验来验证哪种灌溉策略更适合甜椒的生长。
①请你对本实验作出假设: 。
②准备光照强度、土壤面积、土壤状况等 的10个地块,随机分为2组,测定每组地块中甜椒植株的生长状况。
“少量多次”灌溉方式更适合甜椒生长
相同
③两组地块分别进行“多量少次”灌溉策略和 灌溉
策略。
④连续10天测定植株生长状况,并对测定结果取 。
“少量多次”
平均值
⑤若以茎粗、叶片数量、叶片长度、叶片宽度为检测指标,请你设计本
实验数据记录表:
测量标准 茎粗/mm 叶片数量/片 叶片长度/cm 叶片宽度/cm
次灌溉
灌溉
测量标准
茎粗/mm
叶片数量/片
叶片长度/cm
叶片宽度/cm
多量少次灌溉
少量多次灌溉
⑥为了验证上述假设,可以进一步测定两种灌溉方式下甜椒果实的
等指标,并进行比较。
能力点9 对照实验设计的相关方法
设计方法:将欲探究(验证)的问题作为实验目标,能够对该实验结果造
成影响的因素为本实验的变量;确定好变量后设置对照组,对照组中除
变量外其他条件均应与实验组保持一致;对照组和实验组均设置多个样
本来排除偶然因素影响,即可进一步进行实验。
对照实验设计流程:明确实验目标→确定实验变量→设置对照组→控制
单一变量→设置多个样本(平行样本)→确定检测指标→完成实验设计。
大
小、质量
对接中考
1. (2025云南改编)生物兴趣小组为探究“不同浓度互花米草提取液对香蕉
成熟度的影响”,用蒸馏水配制不同浓度的互花米草提取液,等量喷涂
于香蕉表面,对香蕉表面褐变斑块面积(通常斑块面积越大,香蕉成熟度
越高)进行测量,获得了相关实验数据,据图回答下列问题。
第1题图
(1)图中“?”处的实验条件应为 。
(2)本实验的变量是 。
蒸馏水
互花米草提取液的浓度
(3) 本实验将 做为检测指标,可以有效检测互花米草提取液对香蕉成熟度的影响。
(4)实验中选取的香蕉品种、大小、成熟度等应保持相同,其目的是
。实验中还应将每个浓度互花米草提取液喷涂于多个
香蕉表面,最终取香蕉表面褐变斑块面积平均值的原因是
。
香蕉表面褐变斑块面积
控
制实验单一变量
对照实验应
符合重复原则,提高实验准确度
新考法
检测指标
(5)若该兴趣小组增设50%、60%浓度提取液的变量组进一步探究,得出
“互花米草提取液对香蕉成熟度有一定的抑制作用,且浓度为40%时抑
制作用最强”的结论。据此推测新增设组别的实验结果应为
。
(6)基于上述研究,若将该提取液作为保鲜剂应用于生产生活,从安全或
环保的角度,还需进一步研究的问题是
。
新增设组
别的斑块面积都应小于蒸馏水(对照)组且大于40%提取液组
互花米草提取液是否对人体有
害(或互花米草提取液是否对环境有害,合理即可)
2. (2025江西)水污染是全球共同关注的环境问题,某校同学在老师和
家长的陪同下开展了“共饮一江水,绿美母亲河”实践活动。回答下
列问题。
项目 待解决问题 主要任务
寻绿·调查采样 a 调查河流情况,采集并检测水样
探绿·实验探究 b 配制模拟污水,进行分组实验
护绿·实践保护 c 拟定并践行保护母亲河行动计划
(1)表中待解决问题a、b、c依次是 (填序号)。
③②①
①如何保护母亲河? ②水污染对生物有什么影响?
③母亲河生态环境如何?
完成“探绿”项目时,同学们在老师指导下利用模拟污水、丰年虾
的卵等实验材料,探究污水对生物的影响,实验数据处理后部分结果如
图所示。
第2题图
(2)实验时,每组均取等量丰年虾卵进行孵化的目的是 ,实验中污水浓度为0的组别起 作用。
控制单一变量
对照
(3)孵化后每组随机抽取5滴溶液分别计算孵化率,实验结果应取各组数据
的 ,以减小实验误差。分析实验结果可知,不同类型的污水
均会降低丰年虾卵孵化率,其中模拟 污水对丰年虾卵孵化率影
响更大。
(4)绿美母亲河,护绿均有责。某工厂排放的废水污染了母亲河,但该工
厂为本市居民提供了大量就业机会,你认为以下做法最合理的是______
(填序号)。
①强制关停工厂,切断污染源头
②放任工厂排污,保证居民就业
平均值
生活
③
③加强废水处理,确保达标生产
①非生物
②竞争
③消费者
④生产者
⑤消费者
⑥分解者
归纳总结 建构概念
⑩水圈
⑨逐级减少
生物的多样性
强
⑦食物网
⑧光合作用