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科学探究
教学目标:
理解、掌握并能熟练应用科学探究及其基本方法。
方法指导: 阅读、分析、归纳、探究、训练
自主先学:
1.科学探究的一般步骤:
提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→表达交流。
2.设计实验应遵循的原则:
(1)平行重复原则;(2)对照性原则;(3)单一变量原则。
3.科学探究有三个要素:
(1)明确的目标;(2)探究的过程;(3)实验结果。
注意点:
(1)实验组和对照组
对照组就是不做处理的、已知的、正常的那一组,实验组就是作了相应处理的,
也就是要验证,探索什么就做什么样的处理的那组。
例如:请你设计实验方案证明触角在蚂蚁寻找食物时的作用。该实验需要设置两
组:一组为保留触角的蚂蚁;另一组为去掉触角的蚂蚁,其中保留触角的蚂蚁处于
正常状态下,属于对照组。另一组施加实验变量处理了,属于实验组。
(2)变量的概念
变量是指实验中可以变化的因子。变量通常分为三种:实验变量、反应变量和
无关变量。
合作助学:
1. 你见过小动物鼠妇吗?如果你翻动一下花园、庭院中的花盆或石块,你就会看到一些
身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬行,这就是鼠妇。人们又叫它们“潮
虫”。鼠妇到底喜欢什么样的生活环境?科技小组的同学对此进行了探究,请你参与他
们的活动并回答有关问题:
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(1)提出问题:鼠妇喜欢什么样的生活环境?
(2)作出假设:_____________________________________________________。
(3)实验计划及材料。计划(省略)实验材料:实验木盒一个(木盒长方形,上方可
以加盖,有三块隔板平均将木盒分成 4 室,隔板下方各有一个小洞使 4 室相通)。透明
和不透明的盖板各 2 块,干燥土壤和潮湿土壤各若干,大小相似的鼠妇 20 只。
(4)实验步骤:
①将木盒的 4 个室分别编号为 A、B、C、D。
②在 A 室和 C 室的底部铺上干燥土壤,在 B 室和 D 室的底部铺上潮湿土壤;在 A
室和 B 室的上部盖透明盖板,在 C 室和 D 室的上部盖不透明盖板。
③同时在木盒的四个小室内各放人 5 只鼠妇。盖上相应的盖板。5 分钟后观察并记
录各小室内鼠妇的数量。上述实验重复 3 次,结果如下表:
小室编号 A B C D
环境条件 干燥透明 潮湿透明 干燥阴暗 潮湿阴暗
第一次记录 0 2 6 12
第二次记录 1 1 7 11
第三次纪录 1 2 5 12
(5)结果分析:
①A 组租 B 组相比,可以说明鼠妇相对喜欢_________环境。
②B 组和 D 组相比,可以说明鼠妇相对喜欢_________环境。
③B 组和 C 组不能相互对照的原因是___________________________________。
④ 为 了 使 实 验 结 论 更 准 确 , 上 述 实 验 数 据 还 应 该 做 怎 样 的 处 理 ?
_______________________________________________________________。
⑤该探究实验可以得到的结论是_______________________________________。
拓展导学:
2. A.一次,小明发现有一群蚂蚁在往洞里运食物。观察思考后,小明提出了一个问题:
蚂蚁爱什么样的食物呢?
B.经过一段时间的观察和根据自己的生活知识经验,小明提出了许多假设:蚂蚁可
能爱吃甜的食物;蚂蚁可能爱吃软的食物;蚂蚁可能爱吃小昆虫。
C.小明针对“蚂蚁爱吃甜的食物” 这一假设,设计了一个实验:在一个培养皿
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的两端分别放上少许盐和少许糖,把一只蚂蚁放进培齐皿中,仔细观察蚂蚁的行为。
D.小明按照实验设计完成了实验。
E.经过几次重复实验后,得出了结论——“蚂蚁爱吃甜的食物”。
F.然后他把探究过程和结果与同学进行了交流。
(1)探究的第一步是要对事物作详细的观察,然后提出__________________;第二
步是根据已有的知识和生活经验,尝试做出假设是:___________________。
(2)小明设计实验的变量是____________________________。
(3)小明设计的实验不足之处是_____________________________________。
(4)小明在 E 步骤几次重复实验,目的是:_____________________________。
检测促学:
3. 有一次小明上午上街买回来一袋黄豆芽放在阳光下,下午打开一看,发现许多黄豆芽
变成了“绿豆芽”,小明觉得奇怪,他把这一发现告诉了同学们,他们决定把这个问题
搞清楚请你和他们一起去探究黄豆芽变成“绿豆芽,,的原因。
(1)你提出的问题是:________________________________________________。
(2)针对你提的问题,请作出假设______________________________________。
(3)设计实验方案:
A.取一定数量的新鲜黄豆芽分成两等份,分别放在甲、乙两个玻璃容器中。
B.把甲和乙分别放在__________________________________条件下培养。
(4)该实验的预期结果是:甲中的黄豆芽_________,乙中的黄豆芽____________(填
写发生的颜色变化)。
(5)该实验证明了:叶绿素的形成需要_________。
4. “为了您和他人的健康,请勿吸烟”。这是世界卫生组织在 1988 年对全世界发出的倡
议,并且把每年的 5 月 31 日定为“世界无烟日”。
吸烟对人体到底有无危害?许多中学生对此还缺乏正确的认识。为了说明吸烟有害
健康这个事实。某生物兴趣小组的同学以金鱼为实验对象,探究了烟草浸出液对金鱼呼
吸频率的影响。请你也参与进来,共同完成实验并回答有关的问题:
( 1 ) 小 组 同 学 提 出 的 问 题 是 : 烟 草 浸 出 液 对 金 鱼 的 呼 吸 频 率
____________________________________________________________?
(2)作出假设:烟草浸出液会影响金鱼的呼吸频率。
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(3)实验计划与材料:实验计划(略去);实验材料:清水若干 mL。烟草浸出液若干
mI。.500mL 烧杯 5 只,3cm 左右小金鱼 15 条,计时用秒表 1 只等有关用品。
(4)实验步骤:
①取容积为 500mL 的烧杯 5 只,分别编号为 A、B、C、D、E。
②向 B、C、D、E 四只烧杯中分别加入烟草浸出液 100mL、200rmL、300mL、400mL。
③向 A 烧杯中加清水 400mL,这时还应向 B、C、D、E 各烧杯中各加清水___________、
__________、___________、____________mL。
④在 A、B、C、D、E 5 只烧杯中,同时分别放进一条小金鱼,稍作停顿,待金鱼
的游动稳定下来后,一个同学计时其余 5 位同学分别计数每只金鱼在 1 分钟内的呼吸次
数。
⑤用其他金鱼冉重复上述实验 2 次并计数,实验记录的结果如下表:
(5)结果分析:
①在本实验中,起对照作用的是____________________组。
②将上述实验重复做三次的目的是____________________________________。
③分析表中数据可看出:烟草浸出液确实能影响金鱼的呼吸频率,其具体影响是
_____________________________________________________________ 。
组别 A B C D E
烟草浸出液含量(ml/400m1) 0 100 200 300 400
每分钟呼吸次数(第一次实验) 163 139 125 93 50
每分钟呼吸次数(第二次实验) 168 185 182 94 48
每分钟呼吸次数(第三次实验) 183 137 125 92 52
每分钟呼吸次数(平均值) 164 137 124 93 50