資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
探索自然的科學第3節科學并不神秘
教材分析：科學探究是貫穿于整個科學教學的一條主線，本節內容放在第一章的最后一節教學，目的是在前幾節“有形”測量的基礎上，向綜合、開放的探究過程拓展，形成科學探究的整體思路。本節通過介紹科學家成功的探究活動和生活中的具體探究實例來展開科學探究的過程和方法，并讓學生嘗試初步運用科學探究的方法來解決生活中兩個實際問題。通過學習使學生知道科學探究的一般過程，為后續的學習和探究活動提供較為系統的探究思路。所以本節內容具有比較重要的作用和地位。
科學觀念：知道科學探究的重要性；了解和認識科學探究的基本步驟；會對簡單的科學問題進行科學探究；
科學思維：探究中，體會科學探究與生活中的探究在本質上的相似性；
探究實踐：通過對“手持小電扇不會轉動的原因”、“人的身高和腳印長度的關系”等的探究，實施簡單的科學探究活動，了解科學探究的基本步驟；
態度責任：從科學家的探究案例中，體會科學探究的一般步驟和基本方法。
重點：知道科學探究的幾個步驟
難點：如何提問、如何建立猜想和假設
1.理解科學的本質,它的核心是 探究 。
2.科學探究的基本過程。
(1)提出 問題 :針對實際發生的一個現象或難題提出自己的研究問題。
(2)作出 猜想或假設 :針對提出的問題,根據自己的經驗和理論知識提出各種可能的猜想或假設。
(3)制訂計劃:針對提出的假設,制訂探究的計劃來 檢驗 這個假設，
(4)搜集證據:用調查、觀察、實驗、數據統計等方法獲取盡可能多的事實或證據 。
(5)分析證據， 得出結論 :用合適的方法對研究的成果進行分析,得出合理的結論（注意結論必須與假設不發生矛盾,否則必須建立新的猜想或假設,重新搜集證據）。
(6)交流與評價:結論是否符合實際情況 結論是否可以應用于實際問題 這個科學結論對社會及生活可能會產生什么影響
3.科學探究中的常見錯誤:
(1)沒有設置對照組,無法進行比較。
(2)實驗對象數量太少或實驗次數太少,導致實驗結果具有偶然性。
(3)沒有控制變量,如實驗中存在兩個或多個變量。
(4)在描述結論時錯把現象當結論。
(5)描述結論或方案設計時沒有添加前提條件。
(6)描述結論時顛倒邏輯關系,如把“種子的萌發率與溫度有關”說成溫度與種子的萌發率有關”。
4.關于控制變量法
在科學探究時，如果有多個變量會影響實驗結果，那么我們就必須對變量進行控制以達到準確探究的目的。我們可以把變量分為三類：自變量、因變量和無關變量
自變量：自變量是在實驗中認為控制的改變的量， 一般是需要研究的條件。
因變量：因變量是隨著自變量的變化而改變的量
無關變量：無關變量會影響實驗的結果， 但是必須控制各組的無關變量， 使其保持相同且適宜， 以排除無關變量對實驗結果的影響。
考向1　科學探究的意義
2023年9月23日晚，杭州第十九屆亞洲運動會開幕式上，結合了力量、文化、科技元素的數字人，從錢塘江踏著浪花一步步來到“大蓮花”上空，與真實的主火炬手一起，共同點燃了名為“潮涌”的主火炬塔。下列不屬于科學問題的是（　　）
A．數字火炬手應用了哪些技術？
B．錢塘江潮涌有什么規律？
C．主火炬塔有多高？
D．亞運場館“大蓮花”美不美？
【答案】D
【解答】解：能夠提出有研究價值的問題，并作出符合科學事實的假設，是探究成功的前提；制定出恰當的科學探究計劃，則是探究成功的關鍵。所以科學探究的第一步是發現和提出問題，發現問題后，根據自己已有的知識和生活經驗對問題的答案作出假設。設計探究的方案，包括選擇材料、設計方法步驟等。按照探究方案進行探究，得到結果，再分析所得的結果與假設是否相符，從而得出結論。因此，選項A、B、C的問題具有研究價值，并能作出相應的假設，而D選項亞運場館“大蓮花”美不美無研究價值，而只是自己的一種觀點想法。
故選：D。
對點練．2023年9月21日，“天宮課堂”第四課正式開講。航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在問天實驗艙內進行授課。關于太空實驗，下列不屬于科學問題的是（　　）
A．太空中哪顆星星最美
B．熔化了的金屬液滴為什么成球形
C．帶入太空的種子能否萌發
D．失重環境下使用超長吸管喝水是否更輕松
【答案】A
【解答】解：能夠提出有研究價值的問題，并作出符合科學事實的假設，是探究成功的前提；制定出恰當的科學探究計劃，則是探究成功的關鍵。所以科學探究的第一步是發現和提出問題，發現問題后，根據自己已有的知識和生活經驗對問題的答案作出假設。設計探究的方案，包括選擇材料、設計方法步驟等。按照探究方案進行探究，得到結果，再分析所得的結果與假設是否相符，從而得出結論。并不是所有的問題都一次探究得到正確的結論。有時，由于探究的方法不夠完善，也可能得出錯誤的結論，因此，選項B、C、D的問題具有研究價值，并能作出相應的假設，而A選項夜空中哪顆星星最美無研究價值，只是自己的一種觀點想法，故BCD不符合題意，A符合題意。
故選：A。
考向2　猜想與事實驗證
（2024 寧波自主招生）有人做過三個實驗：（1）用蛋白質飼養患病的狗和正常的狗，發現患病的狗尿液中含有葡萄糖，正常的狗體重增加；（2）用谷類食物飼養北京鴨，能迅速育肥；（3）用肥肉喂狗一段時間，其體內血糖含量基本穩定。上述能證明的物質轉化關系圖解的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】C
【解答】解：（1）用蛋白質飼養患病的狗和正常的狗，發現患病的狗尿液中含有葡萄糖，正常的狗體重增加，說明蛋白質消化后的氨基酸可以轉化成葡萄糖和脂肪；
（2）用谷類食物飼養北京鴨，能迅速育肥；說明糖類可以轉化成脂肪；
（3）用肥肉喂狗一段時間，其體內血糖含量基本穩定，脂肪不能轉化為糖類；
故選：C。
對點練．假設需要不斷地加以測試、檢驗，在檢驗過程中可能會產生支持這一假設的證據，又稱為正面證據。當收集到足夠多的正面證據，該假設就可能上升為一種理論。以下各項假設中正面證據不符合的是（　　）
選項 假設 正面證據
A 星云假說 太陽和太陽系各行星的運動具有同向性和共面性
B 自然選擇學說 器官經常使用就進化，不使用逐漸退化
C 大爆炸宇宙假說 哈勃觀察發現星系一直在運動、變化，宇宙在不斷地膨脹
D 化學進化假說 米勒模擬原始大氣實驗，合成了多種氨基酸
【答案】B
【解答】解：A.太陽系八大行星繞日公轉特征均為自西向東，且運動軌道偏心率較小、近似圓，與黃道的夾角都較小，故八大行星繞日公轉具有同向性、共面性和近圓性，故A正確；
B.器官經常使用就進化，不使用逐漸退化屬于用進廢退的觀點，不屬于自然選擇的觀點，故B錯誤；
C.宇宙起源于“原始火球”，距今約137億年的一次“原始火球”發生了大爆炸，大爆炸是整體的，涉及宇宙的全部物質及時間、空間；大爆炸導致宇宙空間處處膨脹，溫度則相應下降；宇宙溫度下降至一定程度，逐步形成超星系團、星系團、星系及恒星、行星等，故C正確；
D.美國學者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分合成了多種氨基酸，這一實驗結果表明，生命的起源從無機物到有機物這一階段是能夠實現的，故D正確。
故選：B。
考向3　科學探究的基本方法
（2024 吳興區模擬）“歸納法”是“根據收集的證據分析總結得出結論”的重要方法之一，下列結論的得出沒有應用歸納法的是（　　）
A．木炭、硫等物質能在氧氣中燃燒，由此得出氧氣具有助燃性
B．酸溶液能使紫色石蕊試液變紅色，由此得出稀鹽酸能使紫色石蕊試液變紅色
C．多次改變入射角的大小，并測出對應的反射角的大小，由此得出反射角等于入射角
D．觀察發現多種植物細胞都有細胞核，由此得出植物細胞具有細胞核
【答案】B
【解答】A.在探究氧氣的助燃性時，用多種物質在氧氣中做燃燒實驗，重復實驗，進而歸納得出結論，故A正確；
B.酸溶液能使紫色石蕊試液變紅色，推理得到稀鹽酸能使紫色石蕊試液變紅，不是利用歸納的方法，故B錯誤；
C.多次改變入射角的大小，并測出對應的反射角的大小，重復實驗，進而歸納得出結論，故C正確；
D.觀察多種植物的細胞結構，重復實驗，繼而歸納得出結論，故D正確；
故選：B。
對點練．（2024春 寧波期末）科學研究中常常用到“控制變量法”“轉換法”“模型法”“等效替代法”等方法。下列關于科學方法的說法錯誤的是（　　）
A．探究通過導體的電流與導體電阻的關系時，需要用控制變量法
B．用水流和水壓來研究電流和電壓，屬于轉換法
C．建立磁感線來研究磁場，屬于模型法
D．平面鏡成像實驗，用相同大小的蠟燭，屬于等效替代法
【答案】B
【解答】解：A．電流與電壓和電阻有關，探究通過導體的電流與導體電阻的關系時，需要控制電壓不變，采用控制變量法，故A正確；
B．用水流和水壓來研究電流和電壓，屬于類比法，兩者之間沒有直接關系，故B錯誤；
C．磁場看不見摸不著，建立磁感線來研究磁場，屬于模型法，故C正確；
D．平面鏡成像實驗，用相同大小的蠟燭，其中一個代替像，屬于等效替代法，故D正確。
故選：B。
考向4 科學探究的基本環節
（2024春 上虞區期末）如圖所示為驗證動物需要呼吸的實驗裝置，下列有關說法錯誤的是（　　）
A．在實驗前應該檢驗裝置的氣密性
B．為了使實驗現象更明顯，可換用更細的玻璃管
C．實驗時為便于操作和觀察，應該用手握緊試管
D．為更好地控制變量，可在B試管內放入等數量的同種死昆蟲
【答案】C
【解答】解：A、為了防止呼吸作用產生的二氧化碳逸出，因此在實驗前應該檢驗裝置的氣密性，A正確；
B、換用更細的玻璃管使紅色水滴移動的距離更加明顯，B正確；
C、實驗時用手握住試管會導致試管內壓強改變，影響實驗結果，C錯誤；
D、對照實驗是唯一變量實驗，因此為更好地控制變量，可在乙試管內放入等數量的同種死昆蟲，D正確。
故選：C。
對點練．定量實驗中測得的數據往往存在誤差，因此需要設置重復組，取多組實驗結果的平均值。下列實驗不需要取平均值的是（　　）
A．測量河蝦的體長
B．測定種子的發芽率
C．測量綠豆幼苗的高度
D．測量吸氣和呼氣時的胸圍差
【答案】D
【解答】解：實驗時，為了排除由偶然性因素引起的誤差，常需要設置重復組，求其平均值的實驗多數是一些具有實驗數據的實驗，例如 測量河蝦的體長、測定種子的發芽率、測量綠豆幼苗的高度，探究的是事物的量的變化，而胸圍差是指人在吸氣達到最大限度時的胸圍減去呼氣達到最大限度時的胸圍，所以是最大值，不是平均值，ABC不符合題意，D符合題意。
故選：D。
1.小海指著廚房桌面上的一小塊白色固體，問媽媽：“這是什么？”媽媽說：“可能是蠟塊，也可能是小石子。”爸爸說：“把它放到水中，若沉下去就是小石子，若漂浮著就是蠟塊。”媽媽和爸爸的說法分別屬于科學探究過程中的（　　）
A．提出猜想和設計實驗
B．設計實驗和獲得結論
C．提出猜想和反思評價
D．提出問題和交流討論
【答案】A
【解答】解：媽媽說：“可能是蠟燭，也可能是小石子”，在猜想、設計實驗、反思與評價、獲得結論等基本環節中應屬于猜想的環節。
爸爸說：“把它放到水中，若沉下去就是小石子，若漂浮著就是蠟塊”，在猜想、設計實驗、反思與評價、獲得結論等基本環節中應屬于設計實驗的環節，故A正確。
故選：A。
2.當一位科學家通過實驗宣稱在某領域獲得一項重要發現時，判斷這項發現是否可信的最好理由是（　　）
A．該領域其他專家的意見
B．實驗報告撰寫的詳細程度
C．該科學家是否為這一領域的權威
D．他人能否重復其實驗并得到相同的結果
【答案】D
【解答】解：如何減小實驗結果的偶然性，提高實驗的準確性：控制實驗中的一個變量，設置對照實驗，多次實驗，重復實驗，反復探索，不斷改進探究方法。因此，選項D符合題意。
故選：D。
3.為了研究鋁對魚類的毒性及解毒方法，有人設計了以下5組實驗：第①組將魚放在正常的池水中，其余四組分別將魚放在含鋁的池水中，其中在②③④組中分別加入從不同樹葉中提取的汁液。定時觀察，結果如圖所示，依據圖示得出的結論正確的是（　　）
A．葉的汁液加速了魚的死亡
B．三種葉的汁液對魚都有毒性，且不同汁液的毒性不同
C．三種葉的汁液均能不同程度地降低鋁對魚類的毒
D．松的汁液解毒效果最好
【答案】C
【解答】解：A、葉的分解產物降低了魚對鋁鹽毒性的敏感性而抑制魚的死亡，錯誤；
B、所測試的三種葉的分解產物能降低可溶性鋁鹽對魚類的毒性，而不是對魚都有毒性，錯誤；
C、三種葉的分解產物能降低可溶性鋁鹽對魚類的毒性，正確；
D、柏的汁液解毒效果最好，最有利于魚的生存而不是松，錯誤。
故選：C。
4.某組同學在探究光對蚯蚓影響的實驗時，擬定了以下實驗計劃，不正確的是（　　）
A．提出問題：光會影響蚯蚓的分布嗎？
B．作出假設：光會影響蚯蚓的分布
C．設置變量：設置黑暗潮濕和明亮干燥兩種環境
D．實驗對象：10條大小相似的健康蚯蚓
【答案】C
【解答】解：A、B根據探究光對蚯蚓影響的實驗，提出問題：光會影響蚯蚓的分布嗎？作出假設：假設是對問題肯定或否定的解答，根據她提出的問題作出假設：光會影響蚯蚓的分布。AB正確。
C、設置變量時有兩個變量，有無光和潮濕與干燥，因此不能得出結論：光對蚯蚓分布有影響，蚯蚓喜歡陰暗的環境。C錯誤。
D、如果采集的蚯蚓實驗中多選用蚯蚓的數量，盡可能排除其他因素的干擾，但數量也不易太多，太多了會增加實驗操作難度。D正確。
故選：C。
5.為了比較蘋果汁中維生素C含量的多少，取2只小燒杯，分別加入藍色淀粉﹣﹣碘溶液（維生素C能使淀粉﹣﹣碘溶液褪色），然后用膠頭滴管分別滴入2種果汁，如圖所示。要得出正確結論，實驗中必須進行控制的條件是（　　）
①榨取的蘋果汁和橘子汁的質量必須相等
②2只小燒杯中藍色淀粉一碘溶液的質量必須相等
③2只膠頭滴管滴出的每 1 滴果汁的體積必須相等
④小燒杯的大小必須相等
A．①② B．②③④ C．①②④ D．②③
【答案】D
【解答】：控制變量必須保證一個變量，其他條件相同，只有這樣才能確定現象的不同是由此因素引起的。實驗中取2只小燒杯，分別加入同種藍色淀粉﹣﹣碘溶液（維生素C能使藍色淀粉﹣﹣碘溶液褪色），然后用2只膠頭滴管分別向2只小燒杯滴入蘋果汁和橘子汁，實驗的變量是蘋果汁和橘子汁的不同，其它條件均相同，如2只小燒杯中藍色淀粉﹣﹣碘溶液的質量必須相等；2只膠頭滴管滴出的每1滴果汁的體積必須相等；而榨取的蘋果汁和橘子汁的質量多少對此實驗沒有影響，小燒杯的大小無影響，故實驗中必須控制的條件是②③；
故選：D。
6.如圖所示的實驗可用來研究微生物的生長與 的關系．過了一星期后，用放大鏡可觀察到 （填“A”、“B”或“C”）中的微生物滋生得多些．
【解答】：A與B裝置是以水分為變量的對照組，說明微生物的滋生需要一定的水分；B與C裝置以面包（或有機物）為變量的對照組，說明微生物的滋生需要有機物．分析實驗得到結果是：B培養皿內的面包片滋生微生物而腐敗．
故答案為：水分；B 分析實驗得到結果是：B培養皿內的面包片滋生微生物而腐敗．
故答案為：（1）水分；B
7.下列屬于直接觀察的有 （填序號，下同），屬于間接觀察的有 ，屬于定性觀察的有 ，屬于定量觀察的有 。
①用顯微鏡觀察植物細胞質的流動
②老師清點教室里穿校服的人數
③媽媽用手摸小華的額頭，了解小華是否退燒
④用體溫計測得小華的體溫是39℃
【答案】②③；①④；①③；②④
【解答】解：（1）直接觀察是不用借助儀器，用肉眼觀察，因此屬于直接觀察的是：
②班長清點早上遲到的人數，③媽媽用手摸小華的額頭，了解小華是否已退燒；
（ 2 ）間接觀察是指借助放大鏡、顯微鏡等儀器或用照相機、攝像機等工具進行的觀察，因此屬于間接觀察的是：①用顯微鏡觀察植物細胞質的流動，④用體溫計測得小華的體溫是39C；
（3）定性觀察是對物質性質的觀察，因此屬于定性觀察的是：
①用顯微鏡觀察植物細胞質的流動，③媽媽用手摸小華的額頭，了解小華是否已退燒；
（ 4 ）定量觀察是對物質組成及含量的觀察，因此屬于定量觀察的是：
②班長清點早上遲到的人數，④用體溫計測得小華的體溫是39C。
故答案為：②③；①④；①③；②④。
8.一位漁民在長江口打魚時撈到一頭“大死魚”。它身體呈魚形，體長 3 米，背呈淺藍色，頭部有一吻，上下頜有牙齒 30 顆，眼不發達，頭頂有一呼吸孔。解剖體內有一脊柱，有肺、心臟、胃、肝、腸等器官，與人相似，還懷有已死亡的幼體。圍觀村民們議論紛紛，對這“動物”的類別進行探究。
（1）提出問題： 。
（2）建立假設：Ⅰ村民甲認為此“動物”是魚類；Ⅱ村民乙認為此“動物”是哺乳類；
（3）獲取證據：村民甲的證據：Ⅰ ；Ⅱ 。村民乙的證據：Ⅰ ；Ⅱ 。
（4）結論：根據上述動物的特征和你學過的知識，你認為 （選填“村民甲”或“村民乙”）的假設是正確的；下列動物與其的親緣關系最近的是 。
A．娃娃魚 B．鴕鳥 C．揚子鱷 D．海豹
【解答】：（1）提出問題：這“動物”到底屬于哪類動物？
（2）建立假設：Ⅰ村民甲認為此“動物”是魚類；Ⅱ村民乙認為此“動物”是哺乳類；
（3）獲取證據：村民甲的證據：Ⅰ身體呈魚形，Ⅱ生活在水中。
村民乙的證據：Ⅰ有肺、心臟、胃、肝、腸等器官，與人相似，Ⅱ懷有已死亡的幼體說明該動物的生殖方式為胎生。
（4）結論：該動物具有用肺呼吸、胎生的特征，所以判斷為哺乳動物，我們認為村民乙的假設是正確的。該類屬于哺乳動物，選項中只有海豹為哺乳動物，娃娃魚、揚子鱷屬于爬行動物，鴕鳥為鳥類，故選D。
故答案為：（1）這“動物”到底屬于哪類動物？
（3）身體呈魚形；生活在水中；有肺等器官；懷有已死亡的幼體
（4）村民乙；D
9.（2024春 拱墅區校級月考）酵母菌在無氧環境下將有機物分解成酒精與二氧化碳。酵母菌無氧呼吸產生的酒精會對其造成傷害，從而抑制其呼吸作用強度嗎？為此，科學小組的同學進行了如下探究活動。
【提出假設】酒精對酵母菌的無氧呼吸有抑制作用，且濃度越高抑制作用越大。
【實驗器材】燒杯6個，氣球6個，酵母菌培養液，體積分數為20%、40%、60%、80%的酒精，蒸餾水，量筒，刻度尺等。
【實驗原理】裝置如圖所示，氣球的體積會因酵母菌的無氧呼吸而變大，從而導致燒杯中的液面上升，根據單位時間內液面上升的高度反映酵母菌無氧呼吸的強度。
【實驗過程】①將6個氣球分別編號，向1號氣球中加10mL已殺死酵母菌的培養液，其余氣球中分別加入含有等量酵母菌的培養液10mL。
②在1，2號氣球中加入10mL蒸餾水，3至6號氣球中分別加入10mL不同濃度的酒精，然后將6個氣球分別置于對應編號的6個燒杯中，保溫一段時間，將觀察結果記錄于表中（忽略酒精蒸發）。
實驗設置 裝置編號
1 2 3 4 5 6
酵母菌培養液 10mL加熱殺死 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL
不同濃度的酒精 蒸餾水 蒸餾水 20% 40% 60% 80%
液面上升的高度
設置第2組實驗的目的是 。
【預期結果】若假設成立，則1號燒杯內的液面不變；2至6號的液面高低情況是 。
【實驗反思】①由于開始時氣球中存在一定量的氧氣，酵母菌首先進行有氧呼吸，有氧呼吸時消耗的氧氣與產生的二氧化碳體積相同。那么，酵母菌的有氧呼吸會對實驗結論產生影響嗎？ 。
②實驗中必須讓氣球處于浸沒狀態，但隨著氣球的膨脹，氣球會露出水面，從而影響實驗結果。為防止氣球露出水面，裝置的改進方法是 。
【答案】【實驗過程】進行對照
【預期結果】依次降低
【實驗反思】①不影響 ②在氣球下方系一個金屬塊
【解答】解：【實驗過程】設置第2組實驗的目的是與第1組實驗結果進行對照。
【預期結果】氣球的體積會因酵母菌的無氧呼吸而變大，從而導致燒杯中的液面上升；反之，液面會下降；在假設成立時，即酒精對酵母菌的無氧呼吸有抑制作用，且濃度越高抑制作用越大，2至6號氣球內酒精濃度依次增大，對酵母菌的無氧呼吸抑制作用越明顯，氣球的體積變小，導致燒杯中的液面會依次降低。
【實驗反思】①由于開始時氣球中存在一定量的氧氣，酵母菌首先進行有氧呼吸，有氧呼吸時消耗的氧氣與產生的二氧化碳體積相同，對氣球的體積不會造成影響，故不會對實驗結論產生影響。
②為防止氣球露出水面，裝置的改進方法，可在氣球下方系一個金屬塊。
故答案為：【實驗過程】進行對照
【預期結果】依次降低
【實驗反思】①不影響 ②在氣球下方系一個金屬塊
10.（2024春 玉環市期末）為了探究“小鼠生命活動釋放熱量的快慢與空氣中氧氣含量有怎樣的關系”，（釋放熱量會使環境溫度升高）小科設計了以下實驗：
①取圖甲所示的三個相同的裝置
②取大小相近、年齡相同、新陳代謝旺盛的同種小鼠若干只，按圖乙設置實驗
③將三個裝置放在相同且適宜的環境中進行實驗
本實驗可通過來（1） 比較小鼠生命活動釋放熱量的快慢，請分析其原理是（2） 。
【答案】（1）液柱移動的快慢；
（2）小鼠生命活動釋放熱量越快，溫度升高越快，導致玻璃泡內氣體膨脹越快，液柱移動越快。
【解答】解：（1）（2）呼吸作用實質是分解有機物，釋放能量。小鼠呼吸作用越旺盛，生命活動釋放熱量越快，溫度升高越快，導致玻璃泡內氣體膨脹越快，液柱移動越快，因此，可以通過液柱移動的快慢來比較小鼠生命活動釋放熱量的快慢。
故答案為：（1）液柱移動的快慢；
（2）小鼠生命活動釋放熱量越快，溫度升高越快，導致玻璃泡內氣體膨脹越快，液柱移動越快。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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教材分析：科學探究是貫穿于整個科學教學的一條主線，本節內容放在第一章的最后一節教學，目的是在前幾節“有形”測量的基礎上，向綜合、開放的探究過程拓展，形成科學探究的整體思路。本節通過介紹科學家成功的探究活動和生活中的具體探究實例來展開科學探究的過程和方法，并讓學生嘗試初步運用科學探究的方法來解決生活中兩個實際問題。通過學習使學生知道科學探究的一般過程，為后續的學習和探究活動提供較為系統的探究思路。所以本節內容具有比較重要的作用和地位。
科學觀念：知道科學探究的重要性；了解和認識科學探究的基本步驟；會對簡單的科學問題進行科學探究；
科學思維：探究中，體會科學探究與生活中的探究在本質上的相似性；
探究實踐：通過對“手持小電扇不會轉動的原因”、“人的身高和腳印長度的關系”等的探究，實施簡單的科學探究活動，了解科學探究的基本步驟；
態度責任：從科學家的探究案例中，體會科學探究的一般步驟和基本方法。
重點：知道科學探究的幾個步驟
難點：如何提問、如何建立猜想和假設
1.理解科學的本質,它的核心是 。
2.科學探究的基本過程。
(1)提出 :針對實際發生的一個現象或難題提出自己的研究問題。
(2)作出 :針對提出的問題,根據自己的經驗和理論知識提出各種可能的猜想或假設。
(3)制訂計劃:針對提出的假設,制訂探究的計劃來 這個假設，
(4)搜集證據:用調查、觀察、實驗、數據統計等方法獲取盡可能多的 。
(5)分析證據， :用合適的方法對研究的成果進行分析,得出合理的結論（注意結論必須與假設不發生矛盾,否則必須建立新的猜想或假設,重新搜集證據）。
(6)交流與評價:結論是否符合實際情況 結論是否可以應用于實際問題 這個科學結論對社會及生活可能會產生什么影響
3.科學探究中的常見錯誤:
(1)沒有設置對照組,無法進行比較。
(2)實驗對象數量太少或實驗次數太少,導致實驗結果具有偶然性。
(3)沒有控制變量,如實驗中存在兩個或多個變量。
(4)在描述結論時錯把現象當結論。
(5)描述結論或方案設計時沒有添加前提條件。
(6)描述結論時顛倒邏輯關系,如把“種子的萌發率與溫度有關”說成溫度與種子的萌發率有關”。
4.關于控制變量法
在科學探究時，如果有多個變量會影響實驗結果，那么我們就必須對變量進行控制以達到準確探究的目的。我們可以把變量分為三類：自變量、因變量和無關變量
：自變量是在實驗中認為控制的改變的量， 一般是需要研究的條件。
：因變量是隨著自變量的變化而改變的量
：無關變量會影響實驗的結果， 但是必須控制各組的無關變量， 使其保持相同且適宜， 以排除無關變量對實驗結果的影響。
考向1　科學探究的意義
2023年9月23日晚，杭州第十九屆亞洲運動會開幕式上，結合了力量、文化、科技元素的數字人，從錢塘江踏著浪花一步步來到“大蓮花”上空，與真實的主火炬手一起，共同點燃了名為“潮涌”的主火炬塔。下列不屬于科學問題的是（　　）
A．數字火炬手應用了哪些技術？
B．錢塘江潮涌有什么規律？
C．主火炬塔有多高？
D．亞運場館“大蓮花”美不美？
對點練．2023年9月21日，“天宮課堂”第四課正式開講。航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮在問天實驗艙內進行授課。關于太空實驗，下列不屬于科學問題的是（　　）
A．太空中哪顆星星最美
B．熔化了的金屬液滴為什么成球形
C．帶入太空的種子能否萌發
D．失重環境下使用超長吸管喝水是否更輕松
考向2　猜想與事實驗證
（2024 寧波自主招生）有人做過三個實驗：（1）用蛋白質飼養患病的狗和正常的狗，發現患病的狗尿液中含有葡萄糖，正常的狗體重增加；（2）用谷類食物飼養北京鴨，能迅速育肥；（3）用肥肉喂狗一段時間，其體內血糖含量基本穩定。上述能證明的物質轉化關系圖解的是（　　）
A．B．C．D．
對點練．假設需要不斷地加以測試、檢驗，在檢驗過程中可能會產生支持這一假設的證據，又稱為正面證據。當收集到足夠多的正面證據，該假設就可能上升為一種理論。以下各項假設中正面證據不符合的是（　　）
選項 假設 正面證據
A 星云假說 太陽和太陽系各行星的運動具有同向性和共面性
B 自然選擇學說 器官經常使用就進化，不使用逐漸退化
C 大爆炸宇宙假說 哈勃觀察發現星系一直在運動、變化，宇宙在不斷地膨脹
D 化學進化假說 米勒模擬原始大氣實驗，合成了多種氨基酸
考向3　科學探究的基本方法
（2024 吳興區模擬）“歸納法”是“根據收集的證據分析總結得出結論”的重要方法之一，下列結論的得出沒有應用歸納法的是（　　）
A．木炭、硫等物質能在氧氣中燃燒，由此得出氧氣具有助燃性
B．酸溶液能使紫色石蕊試液變紅色，由此得出稀鹽酸能使紫色石蕊試液變紅色
C．多次改變入射角的大小，并測出對應的反射角的大小，由此得出反射角等于入射角
D．觀察發現多種植物細胞都有細胞核，由此得出植物細胞具有細胞核
對點練．（2024春 寧波期末）科學研究中常常用到“控制變量法”“轉換法”“模型法”“等效替代法”等方法。下列關于科學方法的說法錯誤的是（　　）
A．探究通過導體的電流與導體電阻的關系時，需要用控制變量法
B．用水流和水壓來研究電流和電壓，屬于轉換法
C．建立磁感線來研究磁場，屬于模型法
D．平面鏡成像實驗，用相同大小的蠟燭，屬于等效替代法
考向4 科學探究的基本環節
（2024春 上虞區期末）如圖所示為驗證動物需要呼吸的實驗裝置，下列有關說法錯誤的是（　　）
A．在實驗前應該檢驗裝置的氣密性
B．為了使實驗現象更明顯，可換用更細的玻璃管
C．實驗時為便于操作和觀察，應該用手握緊試管
D．為更好地控制變量，可在B試管內放入等數量的同種死昆蟲
對點練．定量實驗中測得的數據往往存在誤差，因此需要設置重復組，取多組實驗結果的平均值。下列實驗不需要取平均值的是（　　）
A．測量河蝦的體長
B．測定種子的發芽率
C．測量綠豆幼苗的高度
D．測量吸氣和呼氣時的胸圍差
1.小海指著廚房桌面上的一小塊白色固體，問媽媽：“這是什么？”媽媽說：“可能是蠟塊，也可能是小石子。”爸爸說：“把它放到水中，若沉下去就是小石子，若漂浮著就是蠟塊。”媽媽和爸爸的說法分別屬于科學探究過程中的（　　）
A．提出猜想和設計實驗
B．設計實驗和獲得結論
C．提出猜想和反思評價
D．提出問題和交流討論
2.當一位科學家通過實驗宣稱在某領域獲得一項重要發現時，判斷這項發現是否可信的最好理由是（　　）
A．該領域其他專家的意見
B．實驗報告撰寫的詳細程度
C．該科學家是否為這一領域的權威
D．他人能否重復其實驗并得到相同的結果
3.為了研究鋁對魚類的毒性及解毒方法，有人設計了以下5組實驗：第①組將魚放在正常的池水中，其余四組分別將魚放在含鋁的池水中，其中在②③④組中分別加入從不同樹葉中提取的汁液。定時觀察，結果如圖所示，依據圖示得出的結論正確的是（　　）
A．葉的汁液加速了魚的死亡
B．三種葉的汁液對魚都有毒性，且不同汁液的毒性不同
C．三種葉的汁液均能不同程度地降低鋁對魚類的毒
D．松的汁液解毒效果最好
4.某組同學在探究光對蚯蚓影響的實驗時，擬定了以下實驗計劃，不正確的是（　　）
A．提出問題：光會影響蚯蚓的分布嗎？
B．作出假設：光會影響蚯蚓的分布
C．設置變量：設置黑暗潮濕和明亮干燥兩種環境
D．實驗對象：10條大小相似的健康蚯蚓
5.為了比較蘋果汁中維生素C含量的多少，取2只小燒杯，分別加入藍色淀粉﹣﹣碘溶液（維生素C能使淀粉﹣﹣碘溶液褪色），然后用膠頭滴管分別滴入2種果汁，如圖所示。要得出正確結論，實驗中必須進行控制的條件是（　　）
①榨取的蘋果汁和橘子汁的質量必須相等
②2只小燒杯中藍色淀粉一碘溶液的質量必須相等
③2只膠頭滴管滴出的每 1 滴果汁的體積必須相等
④小燒杯的大小必須相等
A．①② B．②③④ C．①②④ D．②③
6.如圖所示的實驗可用來研究微生物的生長與 的關系．過了一星期后，用放大鏡可觀察到 （填“A”、“B”或“C”）中的微生物滋生得多些．
7.下列屬于直接觀察的有 （填序號，下同），屬于間接觀察的有 ，屬于定性觀察的有 ，屬于定量觀察的有 。
①用顯微鏡觀察植物細胞質的流動
②老師清點教室里穿校服的人數
③媽媽用手摸小華的額頭，了解小華是否退燒
④用體溫計測得小華的體溫是39℃
8.一位漁民在長江口打魚時撈到一頭“大死魚”。它身體呈魚形，體長 3 米，背呈淺藍色，頭部有一吻，上下頜有牙齒 30 顆，眼不發達，頭頂有一呼吸孔。解剖體內有一脊柱，有肺、心臟、胃、肝、腸等器官，與人相似，還懷有已死亡的幼體。圍觀村民們議論紛紛，對這“動物”的類別進行探究。
（1）提出問題： 。
（2）建立假設：Ⅰ村民甲認為此“動物”是魚類；Ⅱ村民乙認為此“動物”是哺乳類；
（3）獲取證據：村民甲的證據：Ⅰ ；Ⅱ 。村民乙的證據：Ⅰ ；Ⅱ 。
（4）結論：根據上述動物的特征和你學過的知識，你認為 （選填“村民甲”或“村民乙”）的假設是正確的；下列動物與其的親緣關系最近的是 。
A．娃娃魚 B．鴕鳥 C．揚子鱷 D．海豹
9.（2024春 拱墅區校級月考）酵母菌在無氧環境下將有機物分解成酒精與二氧化碳。酵母菌無氧呼吸產生的酒精會對其造成傷害，從而抑制其呼吸作用強度嗎？為此，科學小組的同學進行了如下探究活動。
【提出假設】酒精對酵母菌的無氧呼吸有抑制作用，且濃度越高抑制作用越大。
【實驗器材】燒杯6個，氣球6個，酵母菌培養液，體積分數為20%、40%、60%、80%的酒精，蒸餾水，量筒，刻度尺等。
【實驗原理】裝置如圖所示，氣球的體積會因酵母菌的無氧呼吸而變大，從而導致燒杯中的液面上升，根據單位時間內液面上升的高度反映酵母菌無氧呼吸的強度。
【實驗過程】①將6個氣球分別編號，向1號氣球中加10mL已殺死酵母菌的培養液，其余氣球中分別加入含有等量酵母菌的培養液10mL。
②在1，2號氣球中加入10mL蒸餾水，3至6號氣球中分別加入10mL不同濃度的酒精，然后將6個氣球分別置于對應編號的6個燒杯中，保溫一段時間，將觀察結果記錄于表中（忽略酒精蒸發）。
實驗設置 裝置編號
1 2 3 4 5 6
酵母菌培養液 10mL加熱殺死 10mL 10mL 10mL 10mL 10mL
不同濃度的酒精 蒸餾水 蒸餾水 20% 40% 60% 80%
液面上升的高度
設置第2組實驗的目的是 。
【預期結果】若假設成立，則1號燒杯內的液面不變；2至6號的液面高低情況是 。
【實驗反思】①由于開始時氣球中存在一定量的氧氣，酵母菌首先進行有氧呼吸，有氧呼吸時消耗的氧氣與產生的二氧化碳體積相同。那么，酵母菌的有氧呼吸會對實驗結論產生影響嗎？ 。
②實驗中必須讓氣球處于浸沒狀態，但隨著氣球的膨脹，氣球會露出水面，從而影響實驗結果。為防止氣球露出水面，裝置的改進方法是 。
10.（2024春 玉環市期末）為了探究“小鼠生命活動釋放熱量的快慢與空氣中氧氣含量有怎樣的關系”，（釋放熱量會使環境溫度升高）小科設計了以下實驗：
①取圖甲所示的三個相同的裝置
②取大小相近、年齡相同、新陳代謝旺盛的同種小鼠若干只，按圖乙設置實驗
③將三個裝置放在相同且適宜的環境中進行實驗
本實驗可通過來（1） 比較小鼠生命活動釋放熱量的快慢，請分析其原理是（2） 。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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