2010-2011年度生物总复习第一轮复习专题二十三 科学探究的基本方法

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专题二十三 科学探究的基本方法
知识讲解
1．观察法：是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。
(1)观察的方法：可以直接用肉眼，也可以借助放大镜、显微镜、照相机、录音机、摄像机等工具，有时还需要测量。
(2)观察的要求：要有明确的目的；观察时要全面、细致和实事求是；要及时作好记录；要有计划、有耐心；要积极思考，多问几个为什么。
2．调查法：为了达到设想的目的，制定某一计划全面或比较全面地收集研究对象的某一方面情况的各种材料，并作出分析、综合，得到某一结论的研究方法，就是调查法。
(1)调查的方法：明确调查目的和调查对象；制订合理的调查方案；调查并记录；对调查情况和结果进行整理、分析。
(2)生物调查活动的注意事项：①对所看到的生物不管喜欢与否，都要认真观察，如实记录；②要爱护植物和动物，要保护它们的生活环境；③注意安全，集体行动。
3．收集和分析资料：
(1)收集资料的途径：查阅书刊报纸、拜访有关人士、上网搜索。
(2)资料的形式：文字、图片、数据、音像资料等。
(3)收集资料的目的：整理和分析资料，从中寻找问题的答案，或者发现探究的线索。
4．实验法：实验是科学探究的重要方法。
(1)探究实验的过程：发现问题→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。
(2)对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。其中不同的那个条件即为实验变量。
(3)对照组和实验组：实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组。对照组是相对实验组而言的，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。
(4)探究实验的设计原则：(1)要紧紧围绕提出的问题和假设来设计；(2)必须设置对照实验；(3)变量必须具有唯一性。
典例剖析
[例1] （2010·三明市）今年春季西南五省发生世纪大旱，为掌握旱灾对粮食生产造成的损失，
应采用的方法是 ( )
A．模拟实验 B．调查法 C．实验法 D．观察法
[解析]解答此题的关键是理解各种科学研究方法的特点。实验法和观察法的共同特点是研究者的一些行为与研究对象的一些行为同时进行。而调查法往往是在研究对象的一些行为发生后再进行统计分析。故为掌握旱灾对粮食生产造成的损失，应采用的方法是调查法。
[答案] B。
[例2] 某同学设计了这样的实验：他将小麦种子分为等量的两组，给予适量的水，适宜的温度，一组放在阳光下，另一组放在黑暗透气的纸盒里。他想要探究的问题是 ( )
A．水分对小麦种子萌发是否有影响
B．光照对小麦种子萌发是否有影响
C．空气对小麦种子萌发是否有影响
D．温度对小麦种子萌发是否有影响
[解析]实验中不同的那个条件即为实验变量，而实验变量对研究对象的影响也就是实验要探究的问题。此实验不同的条件是光照，即一组有光，一组无光。
[答案]B。
[例3]媒体报道某餐馆的一道名菜含有黄樟素。（甲）小明认为微量黄樟素可能会导致癌症； （乙）于是，他准备了两组老鼠，一组长期喂含有微量黄樟素的食物，另一组喂正常食物；（丙）一年后，两组老鼠都没患癌症。
（1）科学探究的一般过程包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施实验以及得出结论。上文（甲）应属于科学探究方法的哪一步？答：____________。
（2）当实验结果不符合假设时，说明假设是_______（填正确或错误）的。
（3）步骤_______采用的是科学探究活动中常用的对照实验。
（4）由于受到某种不利因素的作用，正常细胞可能发生癌变成为癌细胞，引起细胞癌变的因素很多，请举出其中的一例，如________________________。
[解析]“提出问题”是以问题的形式将发现的问题提出来；“作出假设”是对提出的问题进行肯定或否定的判断；实施实验时必须设置对照实验，因为只有对照实验得出的结论才有可信度和说服力。
[答案](1)作出假设 ；(2)错误；(3)乙； (4) 油炸食品、腌制食品、射线、化学药剂等
强化训练
一．选择题
1．探究“光对鼠妇生活的影响”时，一般采取的研究方法是 ( )
A．模拟实验法 B．调查法
C. 观察、实验法 D．资料分析法
2．小敏在湖边漫步时，看到湖水中有一些活动的绿色小体，心想这是生物吗？于是她取一滴湖水，
做成玻片标本，放在显微镜下观看求证。由此可见，用科学方法解决问题时，第一步是 ( )
A．假设 B．观察 C．实验 D．推论
3．下面是小明设计的“调查山东省初中学生近视发病率”的几种方案，其中最合理的是 ( )
A．对省内所有的初中学生进行调查
B．选取省内部分农村中学的学生作为样本进行调查
C．选取省内部分城市中学的学生作为样本进行调查
D．选取省内部分农村和城市中学的学生作为样本进行调查
4．某生物小组为了研究光对豌豆发芽的影响，在两个花盆里种下豌豆，并设计如下实验：
花盆 阳光 温度 水
① 向阳处 20℃ 充足
② 暗室 30℃ 充足
在这一实验中，你认为应该改正的错误是 ( )
A．两个花盆都应该放在向阳的地方
B．两个花盆都应该放在暗室里
C．两个花盆都应该放在同一温度的环境中
D．两个花盆浇的水不应该同样充足
5．在“探究花生果实大小的变异”活动中，某小组提出了以下四种测定花生果实大小的取样方法，
其中最佳的方法是 ( )
A．在大花生中取30粒较大的，在小花生中取30粒较小的
B．在大花生中取1粒最大的，在小花生中取1粒最小的
C．在大、小两种花生中分别随机取1粒
D．在大、小两种花生中分别随机取30粒
6．在设计探究实验时，下列不能作为一组对照实验的是 ( )
A．有光、无光 B．有光、无水 C．干燥、湿润 D．有空气、无空气
7．设计对照实验时，应遵循的原则是 ( )
A．除实验变量外，其他变量都相同
B．除实验变量外，其他变量都不同
C．所有变量都不同
D．所有变量都相同
8．市场上的防晒霜都宣称可以防晒。暑假期间，我市某学校学生外出徒步旅游，准备借此机会做一个关于某品牌防晒霜的实验，看它是否有效。其中四位同学的实验方案如下表：
实验人 实验方案
小敏 一只手背上涂上防晒霜，另一只手不涂。一天后，比较两只手背的灼伤程度。
小英 第一天手背涂上防晒霜，第二天不涂。比较这二天被灼伤的程度。
小玲 在同学的手背上涂上防晒霜，自己不涂。一天后，比较自己手背与同穴手背被灼伤的程度。
小红 手心上涂上防晒霜，手背上不涂。一天后，比较手心与手背被灼伤的程度。
你认为最为合理的实验方案是 ( )
A．小敏 B．小英 C．小玲 D．小红
9．下图表示探究种子萌发环境条件下的实验装置，每个烧杯均放有等量的干燥种子（10粒），并提供相应的环境条件。如果只探究光照是否对种子萌发有影响，应选择的装置为 ( )
A．D与E B．D与B C．D与C D．E与B
二．填空题
10．菊花一般在秋天开花。影响菊花开花的生态因素是什么？科学兴趣小组对“菊花是否开花与日照长短的关系”进行了探究。
(1)作出假设： ；
(2)进行实验：取10盆大小、长势都差不多且未开花的菊花，放在其他环境条件都适宜且相同的地方，其中5盆放在日照时间短的地方，另5盆放在日照时间长的地方，经过一段时间后，观察开花情况。该实验的主要变量是 ；
(3)如果他们的假设成立，观察到的现象应是 _____________________________。
11．在“探究水对种子萌发的影响”时，A、B两组同学分别进行了实验设计，其实验设计如下图所示：
(1)本实验的变量是_______。
(2)你认为A、B两组同学的设计是否科学严密？请简要说明理由。
A组_____________________________________。
B组___________________________________。
(3)除了上述的探究问题，就“影响种子萌发的外部条件”你还能够提出其他可以探究的问题吗？
_________________________________________。
12．在探究“鱼鳍在游泳中的作用”时，某小组同学正在讨论探究计划，他们按甲、乙、丙、丁的顺序依次发言。你看，一个人一个主意。请你来分析其中蕴含的科学方法。
(1)丙提出的方法在科学研究中叫做____________，本实验采用这种方法最主要的优点是
______________________。
(2)丙与丁提出的实验方案，可使实验结果更为可靠的是_________的。因此，生物科学研究中，
在同时有活体和模型可供选用的情况下，应首选___________作为实验材料。
(3)丁提出的实验方案中的A、B分别探究____________、___________在游泳中的作用，它们是实
验组还是对照组？_____________。
(4)乙认为，几个鳍同时摆动，不易观察单个鳍的作用，应对某个鳍的作用单独进行研究。乙的观
点反映了科学实验要遵循________________________的原则。甲提出的直接观察的方法不能得出
准确的结论，但可以为探究过程中____________提供依据。
强化训练答案
1．C(点拨：先通过观察发现问题，然后通过实验来验证问题) 2.B 3.D(点拨：抽样调查时，不能只从特殊群体中抽取样本) 4.C(点拨：探究实验中的变量只能有一个，且该变量就是实验要研究的条件) 5.D(点拨：抽样调查应按随机原则抽取样本，且抽取的数量不能太少) 6.B 7.A 8.A(点拨：实验时，除是否涂防晒霜之外，其他变量如材料、手、时间、光照强度等都应一样) 9.B
10. (1)菊花的开花可能受短日照的影响(或菊花可能在日照时间短时开花)或菊花的开花可能受
长日照的影响(或菊花可能在日照时间长时开花)
(2) 日照时间长短 (或日照长短)
(3) 放在日照时间短的地方菊花开花,放在日照时间长的地方菊花没有开花或放在日照时间长的地方菊花开花,放在日照时间短的地方菊花没有开花。
11.(1)水 (2)A不严密，种子数目不一样；B不严密，没有设置对照实验 (3)温度(或空气等)对种子的萌发有影响吗？
12. （1）模拟实验 不会对鱼的身体造成伤害
（2）丁 活体
（3）尾鳍 背鳍 实验组
（4）控制变量 作出假设
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