探究专题1[下学期]
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文档简介
有一天,琴纳在一次门诊中的意外发现一位少女患病症状是天花,但是少女说：“我这不是天花, 是奶牛常患的痘疮,几十年来，在我们奶牛场所有挤奶的姑娘中，没有一个患天花的。” 琴纳就想挤牛奶的姑娘为什么能幸免于天花之难？是不是因为她们染上了牛痘呢？能不能给人接种牛痘呢？在此后近20年琴纳在经过细心的观察之后，就开始了在动物身上接种牛痘，并发现动物就能抵御天花的感染。1796年5月17日琴纳利用一个小男孩接种牛痘，过了一段时间后给接种了牛痘的男孩再接种天花，半个月过去了小男孩安然无恙，事实终于向世界宣告，人类历史上第一次接种牛痘预防天花的试验成功了，被称为“死神的帮凶”的天花从此被人类征服了。
我想这个就是典型的探究例子，请问同学，你们能否在这里找到探究的基本步骤吗？（请学生观察，回答那些句子说明什么样的步骤）
进行总结：
实验探究一般可分为五个步骤：(1)提出问题，(2)建立假设，(3)设计实验方案，(4)实验检验，(5)作出解释、交流和评价。
说明：在我们平时的学习中可以利用这样的步骤进行探究，但是在我们的学业测试中不可能用这样的篇幅和大量的时间来测试我们大家，因此我们大家应该注意考察探究能力的重点为：
探究能力重点为
1、 认识问题、提出问题和提出假设能力
2、 控制变量实验方案的设计能力
3、 信息资料的处理、应用和表达能力
4、 方案评价能力
认识问题：
例：如图，在吸滤瓶内的湿润泥沙中生长着健壮的小麦三叶期幼苗。从上边导管通入二氧化碳，通一会儿后，将气球紧包在吸滤瓶的侧管口，继续通入二氧化碳，使气球膨胀起来，然后用弹簧夹住上面的橡皮导管。将吸滤瓶放在强光下晒5－6小时后，准备好集气装置，插入橡皮导管，松开弹簧夹，气球自然回缩，将气体排入集气瓶中。再将点燃的木条伸入集气瓶内，发现火焰不但没有熄灭，反而燃烧更旺，关于该实验的假设，下列最为恰当的是（d ）
A、光合作用与呼吸作用同时进行
B、光合作用需要阳光
C、光合作用的原料是二氧化碳和水
D、光合作用吸收二氧化碳放出氧气
通过这道题目你可以发现在题目当中应该将重点放在对
于探究问题明锐性的把握，以正确把握探究问题的核心，只有你们充分认识到问题的恰当，才能更好地处理好题目。
提出问题
例：某人做了这么一个实验：①制备培养基，等量分装在试管中，并进行灭菌。②将平菇菌种经无菌操作等量接种到培养基中。③把接种后的培养基放在两个培养箱中，一个为对照组，另一个培养箱的中央放入磁铁，并按不同直径的圆周放入3圈实验组培养基（见图）。④每日做观察记录，其中包括测量菌丝的长度，观察菌丝色泽等等。该实验要研究的问题是( c )
A、磁场对培养基的影响有哪些 B、培养基对平茹生长有什么影响
C、磁场对平菇生长有什么影响 D、利于平菇生长的环境因素有哪些
我们可以发现研究的问题是非常的多，但是我们同学可以感觉到，要提出和探究内容相一致的问题，就要在平时培养一种准确的把握题目的精髓的能力，只有这样不断的训练才能过达到。
我们现在如果能够很好的提出问题，那么怎样提出准确的假设呢？
提出假设能力
有个科学探究小组在探究冰熔化的过程中有了一个新发现，根据课本上的数据显示，酒精的沸点是78℃，而实验中使用的酒精温度计的量程是—10℃∽100 ℃，经过调查他们确认所使用的是酒精温度计，为什么所使用的温度计的量程超过了酒精的沸点？请根据所学到的知识作出猜想。（学生进行讨论，回答）
（1） 猜想
（2） 你猜想所依据的知识是：
由此我们可以发现要得出一定的假设还是需要我们具备良好的基础知识，在具备了这样的猜想平台之后，我们就可以大胆的施展自己的探究能力了。
在探究过程中我们的发现控制变量法的应用是十分的普遍，那么你们能够告诉我你们心目中的控制变量法是如何的呢？（请学生回答，并进行总结）
控制变量实验：如果我们假设影响事物本质或规律的因素有N个，在研究过程中控制其中的N-1个，确定其中的1个为研究对象，改变其数量，通过比较，发现是否影响事物的本质或规律，从而明确该因素与事物的本质或规律的线性、非线形或无关性
控制变量
例：如图，选一盆银边天竺葵（取叶边缘呈白色的种），预选放在黑暗中48小时，再将叶片左边用黑纸夹住，然后把天竺葵放在阳光下照4小时，再取下此叶片并用打孔器分别在该叶片的不同部位取下A、B、C三个大小相同的圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后再加碘溶液
（1）将植株放在黑暗处48小时的目的是_____ _______。
（2）A、B、C三个圆片能变蓝色的是_______ _________。
（3）比较A、B，说明_______________________________。
（4）比较B、C，说明_______________________________。
（5）此实验说明光合作用的产物是____________________。
（6）若要进一步证明此生理过程需要水，采用的主要措施是什么？_____________________________
我们从A和B、B和C、A和C比较中发现在控制变量法的使用上是要有一定的要求的，如果变量不是控制住，我们就不能够很好地进行研究，所以在探究过程中，一定要注重变量的寻找，保证各个变量能够在某种情况下进行比较，这样才能够进行实验方案的设计。
实验方案的设计
例：蛋黄派的包装为充气式，袋内气体鼓鼓的，某同学认为这种技术主要是为了使食品能较长时间的保鲜、保质。这是什么气体呢？甲同学猜想为N2，乙同学猜想为CO2
⑴请帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断乙同学的猜想是否正确，简要写出操作步骤
用注射器抽取气体，再将气体充入盛有澄清石灰水(或紫色石蕊试液)的试管,观察石灰是否变浑浊(或变红)
⑵乙同学如果正确，现象是什么：石灰水变浑浊(或紫色石蕊变红)
⑶你认为充气包装时对所充气体的要求是：①无毒 ②不与食物反应 ③价廉易获得
对于实验方案的设计上要求合理，能够充分的体现出题目给出目的，只有在明确题目给出的信息以后才能更好设计，那么信息又有哪些呢？
图像信息
5、
6、
例2：在自然界中，各种生物间有着
各种联系，包括种群之间或种群内
部。如图表示鹞鹰对不同鸽群进行
攻击时成功的概率。
（1）根据图表判断下列说法正确的是（ d）
A、单独鸽子比在鸽群中的鸽子被抓住概率小
B、鹞鹰攻击较大的鸽群时更容易成功
C、鹞鹰只攻击单独的鸽子
D、攻击成功的概率与鸽群数量成反比
（2）某科考队员在野外调查时，发现鸽子一般是成群结队，他查阅了大量资料，看到了上图后恍然大悟，你能说出其中的原因吗？______________ 。
数据信息
在标准大气压下，将一株绿色植物置于密闭的容器中，经过一小时测得CO2和葡萄糖的变化量，结果如下表：
组 别 A 组 B 组 C 组 D 组
有无光照 充分光照 充分光照 暗 处 暗 处
温 度 15℃ 25℃ 15℃ 25℃
CO2变化量 减少44mg 减少110mg 增加22mg 增加44mg
葡萄糖变化量 增加30mg 增加75mg 减少15mg X
请回答：
(1)如果要研究温度对这株植物放出C02量的多少，应选择_______两组数据。
(2) 通过分析表格，试解释新疆吐鲁番西瓜比绍兴甜的原因。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（学生进行讨论，回答）
实验现象信息
例：某自然科学兴趣小组对校园环境中各处细菌数量进行调查：
样品采取：取三支标有①②③号码的洁净的试管，①号放在教室，②③号放在校园草坪上，经过1小时后密封取回。
细菌培养：将①②号放在200C的环境中，③号放在250C的环境中，培养几小时。
检验；往三支试管中滴入亚甲基蓝，结果发现①号试管最先褪色，③号试管其次。
根据上面调查结果回答：
（1）在_________环境中细菌含量较多。
（2）③和②试管对比说明___________________________。
（3）下列观点你不赞同的是（ c ）
A、公共场所细菌含量较多 B、细菌的繁殖与温度有关
C、多进行户外活动有利于健康，因为户外没有细菌
D、吃长期暴露在空气中的食物容易发生细菌性食物中毒
在掌握信息的全部以后，我们也可以很好地设计出合理的方案，得出合理地结论，但是在整个过程中也可以考察你对于各个环节的评价，这样才能够体现探究的全面性，那么评价会从哪些方面进行考察呢？
对于问题的评价
例：下图是实验室用排水法收集得一瓶无色、无味、无毒的气体。下面是几位同学对该气体的猜测：小红认为该气体可用排水法收集，应是H2；小芬认为该气体瓶口向上放置，应是CO2 ， 小军认为既能用排水法收集，瓶口又向上放置，
应该是O2。
⑴你支持哪位同学的观点？
⑵请你设计简单的实验，证明你选择的观点正确。（简述操作过程，现象和结论）
小军；将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气
对于设计的评价
物体在流体（液化和气体）中运动时，受到的阻碍物体运动的力，叫做流体阻力。这种阻力的大小与哪些因素有关呢？小刚同学猜想：流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关。
他设计了如下的实验方案：1、用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动，记下弹簧秤的读数F1；2、用弹簧秤拉一艘底面粗糙的船模型在水中运动，记下弹簧秤的读数F2；3、比较F1 和F2的大小，就能得出物体受到的流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关。
请你对小刚同学的实验方案中存在的问题，进行评估。（学生进行讨论，回答）
对研究方案评价的培养
学习了密度的知识后，小明同学准备了测量食用油的密度。他选取的实验器材有：量筒、天平、烧杯。他设计了两种实验方法：
方法一、1、用天平测出空烧杯的质量
2、向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量
3、再将烧杯中食用油倒入量筒中，测出体积
4、计算出食用油的密度
方法二、1、用天平测出装有适量食用油的烧杯总质量
2、将烧杯中一部分食用油倒入量筒中，记下量筒中食用油的体积
3、测出烧杯和剩余下的食用油的总质量
4、计算出食用油的密度
你认为上面两种方法中，你认为较好的方法是： （学生进行讨论，回答）
对于结论的评价
芳芳自制指示剂的实验结果如下：
溶液PH使用植物 1 7 13
玫瑰花 粉红色 粉红色 绿色
红萝卜汁 红色 红色 红色
三角梅花 紫色 肉色 黄色
紫卷心菜 红色 紫色 深绿色
请分析回答：
（1）上述几种花、叶或果实的汁，不能用作酸碱指示剂的是
（2）针对石蕊的中间色和碱性环境中颜色不易区分，芳芳提出“石蕊可以退休了，可用紫卷心菜提取物替代”的结论，你是否同意其观点，请说出你的理由。（学生进行讨论，回答）
（3） 芳芳想用自制的指示剂较准确地测定某土壤的酸碱性，你认为是否可行？若认为可行，请说出理由；若不行，请给出你实验方案。（学生进行讨论，回答）
通过这样的一节课，希望同学们回去以后能够在平时很好注意这些方面的练习，这对于我们同学会有较大的帮助。
培养箱
磁铁
试管
我想这个就是典型的探究例子，请问同学，你们能否在这里找到探究的基本步骤吗？（请学生观察，回答那些句子说明什么样的步骤）
进行总结：
实验探究一般可分为五个步骤：(1)提出问题，(2)建立假设，(3)设计实验方案，(4)实验检验，(5)作出解释、交流和评价。
说明：在我们平时的学习中可以利用这样的步骤进行探究，但是在我们的学业测试中不可能用这样的篇幅和大量的时间来测试我们大家，因此我们大家应该注意考察探究能力的重点为：
探究能力重点为
1、 认识问题、提出问题和提出假设能力
2、 控制变量实验方案的设计能力
3、 信息资料的处理、应用和表达能力
4、 方案评价能力
认识问题：
例：如图，在吸滤瓶内的湿润泥沙中生长着健壮的小麦三叶期幼苗。从上边导管通入二氧化碳，通一会儿后，将气球紧包在吸滤瓶的侧管口，继续通入二氧化碳，使气球膨胀起来，然后用弹簧夹住上面的橡皮导管。将吸滤瓶放在强光下晒5－6小时后，准备好集气装置，插入橡皮导管，松开弹簧夹，气球自然回缩，将气体排入集气瓶中。再将点燃的木条伸入集气瓶内，发现火焰不但没有熄灭，反而燃烧更旺，关于该实验的假设，下列最为恰当的是（d ）
A、光合作用与呼吸作用同时进行
B、光合作用需要阳光
C、光合作用的原料是二氧化碳和水
D、光合作用吸收二氧化碳放出氧气
通过这道题目你可以发现在题目当中应该将重点放在对
于探究问题明锐性的把握，以正确把握探究问题的核心，只有你们充分认识到问题的恰当，才能更好地处理好题目。
提出问题
例：某人做了这么一个实验：①制备培养基，等量分装在试管中，并进行灭菌。②将平菇菌种经无菌操作等量接种到培养基中。③把接种后的培养基放在两个培养箱中，一个为对照组，另一个培养箱的中央放入磁铁，并按不同直径的圆周放入3圈实验组培养基（见图）。④每日做观察记录，其中包括测量菌丝的长度，观察菌丝色泽等等。该实验要研究的问题是( c )
A、磁场对培养基的影响有哪些 B、培养基对平茹生长有什么影响
C、磁场对平菇生长有什么影响 D、利于平菇生长的环境因素有哪些
我们可以发现研究的问题是非常的多，但是我们同学可以感觉到，要提出和探究内容相一致的问题，就要在平时培养一种准确的把握题目的精髓的能力，只有这样不断的训练才能过达到。
我们现在如果能够很好的提出问题，那么怎样提出准确的假设呢？
提出假设能力
有个科学探究小组在探究冰熔化的过程中有了一个新发现，根据课本上的数据显示，酒精的沸点是78℃，而实验中使用的酒精温度计的量程是—10℃∽100 ℃，经过调查他们确认所使用的是酒精温度计，为什么所使用的温度计的量程超过了酒精的沸点？请根据所学到的知识作出猜想。（学生进行讨论，回答）
（1） 猜想
（2） 你猜想所依据的知识是：
由此我们可以发现要得出一定的假设还是需要我们具备良好的基础知识，在具备了这样的猜想平台之后，我们就可以大胆的施展自己的探究能力了。
在探究过程中我们的发现控制变量法的应用是十分的普遍，那么你们能够告诉我你们心目中的控制变量法是如何的呢？（请学生回答，并进行总结）
控制变量实验：如果我们假设影响事物本质或规律的因素有N个，在研究过程中控制其中的N-1个，确定其中的1个为研究对象，改变其数量，通过比较，发现是否影响事物的本质或规律，从而明确该因素与事物的本质或规律的线性、非线形或无关性
控制变量
例：如图，选一盆银边天竺葵（取叶边缘呈白色的种），预选放在黑暗中48小时，再将叶片左边用黑纸夹住，然后把天竺葵放在阳光下照4小时，再取下此叶片并用打孔器分别在该叶片的不同部位取下A、B、C三个大小相同的圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后再加碘溶液
（1）将植株放在黑暗处48小时的目的是_____ _______。
（2）A、B、C三个圆片能变蓝色的是_______ _________。
（3）比较A、B，说明_______________________________。
（4）比较B、C，说明_______________________________。
（5）此实验说明光合作用的产物是____________________。
（6）若要进一步证明此生理过程需要水，采用的主要措施是什么？_____________________________
我们从A和B、B和C、A和C比较中发现在控制变量法的使用上是要有一定的要求的，如果变量不是控制住，我们就不能够很好地进行研究，所以在探究过程中，一定要注重变量的寻找，保证各个变量能够在某种情况下进行比较，这样才能够进行实验方案的设计。
实验方案的设计
例：蛋黄派的包装为充气式，袋内气体鼓鼓的，某同学认为这种技术主要是为了使食品能较长时间的保鲜、保质。这是什么气体呢？甲同学猜想为N2，乙同学猜想为CO2
⑴请帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断乙同学的猜想是否正确，简要写出操作步骤
用注射器抽取气体，再将气体充入盛有澄清石灰水(或紫色石蕊试液)的试管,观察石灰是否变浑浊(或变红)
⑵乙同学如果正确，现象是什么：石灰水变浑浊(或紫色石蕊变红)
⑶你认为充气包装时对所充气体的要求是：①无毒 ②不与食物反应 ③价廉易获得
对于实验方案的设计上要求合理，能够充分的体现出题目给出目的，只有在明确题目给出的信息以后才能更好设计，那么信息又有哪些呢？
图像信息
5、
6、
例2：在自然界中，各种生物间有着
各种联系，包括种群之间或种群内
部。如图表示鹞鹰对不同鸽群进行
攻击时成功的概率。
（1）根据图表判断下列说法正确的是（ d）
A、单独鸽子比在鸽群中的鸽子被抓住概率小
B、鹞鹰攻击较大的鸽群时更容易成功
C、鹞鹰只攻击单独的鸽子
D、攻击成功的概率与鸽群数量成反比
（2）某科考队员在野外调查时，发现鸽子一般是成群结队，他查阅了大量资料，看到了上图后恍然大悟，你能说出其中的原因吗？______________ 。
数据信息
在标准大气压下，将一株绿色植物置于密闭的容器中，经过一小时测得CO2和葡萄糖的变化量，结果如下表：
组 别 A 组 B 组 C 组 D 组
有无光照 充分光照 充分光照 暗 处 暗 处
温 度 15℃ 25℃ 15℃ 25℃
CO2变化量 减少44mg 减少110mg 增加22mg 增加44mg
葡萄糖变化量 增加30mg 增加75mg 减少15mg X
请回答：
(1)如果要研究温度对这株植物放出C02量的多少，应选择_______两组数据。
(2) 通过分析表格，试解释新疆吐鲁番西瓜比绍兴甜的原因。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（学生进行讨论，回答）
实验现象信息
例：某自然科学兴趣小组对校园环境中各处细菌数量进行调查：
样品采取：取三支标有①②③号码的洁净的试管，①号放在教室，②③号放在校园草坪上，经过1小时后密封取回。
细菌培养：将①②号放在200C的环境中，③号放在250C的环境中，培养几小时。
检验；往三支试管中滴入亚甲基蓝，结果发现①号试管最先褪色，③号试管其次。
根据上面调查结果回答：
（1）在_________环境中细菌含量较多。
（2）③和②试管对比说明___________________________。
（3）下列观点你不赞同的是（ c ）
A、公共场所细菌含量较多 B、细菌的繁殖与温度有关
C、多进行户外活动有利于健康，因为户外没有细菌
D、吃长期暴露在空气中的食物容易发生细菌性食物中毒
在掌握信息的全部以后，我们也可以很好地设计出合理的方案，得出合理地结论，但是在整个过程中也可以考察你对于各个环节的评价，这样才能够体现探究的全面性，那么评价会从哪些方面进行考察呢？
对于问题的评价
例：下图是实验室用排水法收集得一瓶无色、无味、无毒的气体。下面是几位同学对该气体的猜测：小红认为该气体可用排水法收集，应是H2；小芬认为该气体瓶口向上放置，应是CO2 ， 小军认为既能用排水法收集，瓶口又向上放置，
应该是O2。
⑴你支持哪位同学的观点？
⑵请你设计简单的实验，证明你选择的观点正确。（简述操作过程，现象和结论）
小军；将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气
对于设计的评价
物体在流体（液化和气体）中运动时，受到的阻碍物体运动的力，叫做流体阻力。这种阻力的大小与哪些因素有关呢？小刚同学猜想：流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关。
他设计了如下的实验方案：1、用弹簧秤拉一艘底面光滑的船模型在水中运动，记下弹簧秤的读数F1；2、用弹簧秤拉一艘底面粗糙的船模型在水中运动，记下弹簧秤的读数F2；3、比较F1 和F2的大小，就能得出物体受到的流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关。
请你对小刚同学的实验方案中存在的问题，进行评估。（学生进行讨论，回答）
对研究方案评价的培养
学习了密度的知识后，小明同学准备了测量食用油的密度。他选取的实验器材有：量筒、天平、烧杯。他设计了两种实验方法：
方法一、1、用天平测出空烧杯的质量
2、向烧杯中倒入一些食用油，测出它们的总质量
3、再将烧杯中食用油倒入量筒中，测出体积
4、计算出食用油的密度
方法二、1、用天平测出装有适量食用油的烧杯总质量
2、将烧杯中一部分食用油倒入量筒中，记下量筒中食用油的体积
3、测出烧杯和剩余下的食用油的总质量
4、计算出食用油的密度
你认为上面两种方法中，你认为较好的方法是： （学生进行讨论，回答）
对于结论的评价
芳芳自制指示剂的实验结果如下：
溶液PH使用植物 1 7 13
玫瑰花 粉红色 粉红色 绿色
红萝卜汁 红色 红色 红色
三角梅花 紫色 肉色 黄色
紫卷心菜 红色 紫色 深绿色
请分析回答：
（1）上述几种花、叶或果实的汁，不能用作酸碱指示剂的是
（2）针对石蕊的中间色和碱性环境中颜色不易区分，芳芳提出“石蕊可以退休了，可用紫卷心菜提取物替代”的结论，你是否同意其观点，请说出你的理由。（学生进行讨论，回答）
（3） 芳芳想用自制的指示剂较准确地测定某土壤的酸碱性，你认为是否可行？若认为可行，请说出理由；若不行，请给出你实验方案。（学生进行讨论，回答）
通过这样的一节课，希望同学们回去以后能够在平时很好注意这些方面的练习，这对于我们同学会有较大的帮助。
培养箱
磁铁
试管
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