七年级科学部分 第11讲 实验探究 浙教版.docx
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七年级科学部分第11讲实验探究浙教版
实验探究题
学员班级：
年级：
七年级课时数：
3课时
学员姓名：
辅导科目：
科学学科教师：
教学主题
实验探究题
教学目标
理解实验探究的一般步骤、思路与方法；并且能够掌握实验探究题型解答。
教学要点
重点：
科学探究的基本过程、科学探究的实验方法制定、实验探究题的解法；
难点：
实验探究题的解法。
授课日期及时段
教学过程
【作业讲评】
作业完成量。
教师批改/学生互改，应打分，强化学员的竞争意识。
易错难点讲解。
建议学生有错题本。
【课堂导入】
2003年9月，在山西怀仁县发生了一桩无头案：
城外的玉米地里，发现一具女尸,这个妇女是被谋杀。
凶手是谁呢?
在现场上留下一行脚印。
公安局请来了“脚印专家”来破案。
“脚印专家”仔细观察了脚印，做出了如下判断：
“这个罪犯是个25岁左右的男人，身高1米7，不胖不瘦。
从脚印的走向来看，他朝南窑村走去。
”
公安人员按照“脚印专家”的判断，从南窑村查出13个25岁左右，身高1米7，不胖不瘦的男青年。
然后在这13个青年中逐一分析，其中有一个青年嫌疑最大。
经过进一步调查取证，证明这个男青年确实就是罪犯。
【内容讲解】
一、科学探究的基本方法
1.科学探究的重要性：
科学的核心是探究。
科学探究是学习科学的一种重要方法。
科学探究也是现行科学教材中的一个重要组成部分。
2.科学探究的六个步骤：
提出问题——建立猜测与假设——设计实验方案——获取事实与证据——检验与评价——合作与交流
步骤一：
提出科学问题
提出问题需要注意的方面有：
所提的问题应该与题目设置的情境有关,提出一些有思考价值或研究价值的问题。
“提出问题”时，应该用一个问句来表达而不能用一个陈述句；如“是什么”、“怎么样”、“为什么”等等。
步骤二：
进行猜想或假设
（1）作假设要有科学根据：
主要是指已经掌握的科学知识、生活经验、事实等
（2）作出的假设应该是可以通过科学探究来检验的，如：
种子的萌发可能跟水的多少有关。
（3）建立猜想与假设时需要注意的方面：
“假设”必须要用一个带有“可能”两字的陈述句，而不能是问句。
步骤三：
制定计划，设计实验
建立假设后要获得证据来验证假设，获得证据的途径有：
实验；查阅资料；访谈；调查等。
初中阶段的实验主要是带有控制变量思想的对照实验控制变量法。
所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题.这种方法在实验数据的表格上的反映为：
某两次实验只有一个条件不相同，若两次实验结果不同，则与该条件有关，否则无关。
反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。
在设计实验方案时易出现的错误：
①没有设计对比实验（实验组和对照组），使实验缺乏说服力；
②在实验中没有注意到控制变量；
③没有采用多次实验或者多个样本来排除偶然因素。
步骤四：
进行实验，得出实验结论
结论要求：
（1）结论要完整；
（2）要体现出控制变量的思想，若变量较多，可用“当其他条件相同时”概括。
书写方法：
书写结论，看假设；分析归纳，找变量；语言表述，要完整。
步骤五：
检验与评价
物理、化学实验：
（1）有无控制变量和对照
（2）有无进行多次实验减小误差或排除偶然性
生物实验：
有无控制变量、有无对照实验、所选实验生物是否相同、用于实验的生物数量是否太少。
实验方案评价的一般原则：
科学、严密；安全、环保；经济、易得；简单、方便。
步骤六：
合作与交流
二、科学探究的具体事例
1.阅读课本P28~29，天花和牛痘的故事
思考：
琴纳通过探究发现天花疫苗的的过程大致能分为哪些步骤？
提出问题往人的鼻孔吹痘痂粉可预防天花；
（善于发现和提出问题）养牛场挤奶女工中没有患天花的；
已经得过天花的人不会再感染天花。
建立猜测和假设可能得过一次天花,人体会产生免疫力
制定计划将牛痘脓浆接种到人身上观察是否产生免疫力。
收集事实与证据接种牛痘的男孩一个多月后，再接种人类的天花痘浆，没有出现任
何天花病症
检验与评价上例男孩已经具有抵抗天花的免疫力
合作与交流琴纳向世界公布了自己的研究成果
科学家在进行科学研究时要探究,，我们在研究解决生活中的问题时，也要进行科学探究.
让我们一起来探究：
中午小明准备骑自行车外出时发现车胎瘪了。
他感到很奇怪，早上气打的足足的，是什么地方出了问题呢？
我们一起探究自行车胎漏气的原因?
提出问题车胎什么地方漏了？
建立假设可能是车胎破了；
可能是气嘴的螺丝松了；
可能是气嘴里的小橡皮管坏了；
可能是…
获取事实与证据仔细察看了外胎；查看气嘴的螺丝；
取出气门芯;把充气的内胎放到水里.
检验与评价原来是自行车的内胎穿了孔。
比较我们的探究与“天花和牛痘”的探究，我们发现：
•基本的过程十分的相近
•其实在不知不觉中我们已经在进行科学探究
2.黑盒实验
讨论：
给你一个密封的盒子，在不打开盒子的前提下，想知道里面装的是什么，你会用什么办法呢？
请把你操作后作出的结论记录到表格上。
操作
感觉
结论
1
2
3
4
思考：
1、“黑盒子实验”一定是黑的吗？
这里表示什么意思？
2、实际生活中，你还可以举哪些“黑盒子”实验呢？
对黑盒的探究是不断的提出问题,建立假设,验证假设的过程,并且逐步接近盒中的物品，人们对许多问题的探究也是如此，科学家对科学的探究也是不断地提出问题建立假设,验证假设中逐渐逼近真理的过程。
3.脚印的探究
①提出问题
脚印的长度与人的身高有什么关系？
？
？
②建立猜想和假设
可能_____脚印越长,身高越高________________
可能__脚印与身高成正比__________________
③制定计划设计实验
通过测量不同人群的身高与脚印的长度
选择测量那些人？
.选择哪些测量工具？
④收集获取事实与证据
调查号
姓名
性别
脚印长
身高
…
想想表格里应该包括那些内容？
我们应对数据进行如何处理?
以便于分析得出规律.
⑤得出结论
⑥评价与交流：
通过我们对数据处理，分析得出结论后，我们又如何去检验结论是不是正确呢？
【经典例题】
题型一：
基本概念
例1：
为探究温度与蟋蟀鸣叫之间是否存在联系，某同学将蟋蟀放在以温度为变量的环境中饲喂，并在同一时间段内统计蟋蟀的呜叫次数，该研究过程主要采用了（）
A．观察法B．实
验法C．测量法D．调查法
答案：
B
解析：
A、观察法是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划，用自己的感官外加辅助工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现和验证科学结论．观察法要求观察者对动物不施加任何影响，真实观察并记录，不符合题意；
B、实验法是利用特定的器具和材料，通过有目的、有步骤的实验操作和观察、记录分析，发现或验证科学结论．题中叙述的某同学将蟋蟀放在以温度为变量的环境中饲喂，并在同一时间段内统计蟋蟀的鸣叫次数，是有目的、有步骤的实验操作和观察、记录分析的，符合实验法的要求，符合题意；
C、测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述，故不符合题意；
D、调查法是指通过一定的途径，深入实际了解特定事物以获得第一手资料并完成科技活动的方式，故不符合题意。
例2：
下列不属于科学探究的一般方法的过程是（）
A.根据问题提出假设
B.收集证据，检验假设是否正确
C.根据收集的证据，得出结论
D.选择合适的工具
答案：
D
题型二：
控制变量法的掌握
例3：
为研究阳光对花生发芽的影响，李明同学设计了一组对照实验，在甲和乙两个花盆中种了花生，并对阳光、温度和水加以控制，下表中一、二两处应是（）
花盆
阳光
温度
水
甲
向阳处
20℃
充足
乙
暗室
一
二
A.20℃不充足B.20℃充足C.30℃不充足D.30℃充足
答案：
B
例4：
某研究性学习小组就“不同水质对蛙卵孵化的影响”进行了探究，其实验记录如下表：
组别
项目
水质
水量
水温
蛙卵数
孵出的蝌蚪数
A组
河水
500毫升
22℃
30个
28只
B组
蒸馏水
500毫升
10℃
30个
9只
该实验设计的不妥之处是（）
A、不符合单一变量原则B、水量过多C、水温太高D、水中没有水草
答案：
A
例5：
李明同学为了探究鲫鱼“浮头”的原因，取来两只相同的鱼缸甲、乙，并设计了下列实验方案，试选出最合理的一种（）
A.取大小、活力相当的两条鲫鱼，分别放入盛有等量河水的鱼缸甲、乙中，甲中泵入空气，乙中不作处理，放置于相同的环境中观察。
B.取一大一小活力相当的鲫鱼，分别放入盛有等量河水的鱼缸甲、乙中，甲用玻璃封闭，乙不作处理，放置于相同的环境中观察。
C.取大小、活力相当的两条鲫鱼，分别放入甲、乙中，甲中加适量河水，乙中加等量煮沸后冷却的河水，放置于相同的环境中观察。
D.取大小、活力相当的六条鲫鱼，平均投放于甲、乙中，甲中加适量河水，乙中加等量煮沸后冷却的河水，放置于相同的环境中观察。
答案：
D
例6：
某防晒霜宣称防晒效果显著，暑假期间，几名学生相约徒步旅行，准备利用此机会做一个关于防晒霜防晒效果的实验，看它是否有效，设计实验方案如下表。
你认为谁的实验方案最合理?
（）
A．甲B．乙C．丙D．丁
答案：
A
题型三：
实验探究题的解答
例7：
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：
取十盆大小、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，其中五盆放在
日照时间短的地方，另五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，观到的现象应是。
答案：
（1）菊花开花与日照长短的有关系吗？
（2）光照（3）放在日照时间短的地方早开花
例8：
目前，铅污染已成为威胁我国儿童健康的“隐彤杀手”，污染源主要是汽车尾气、家装饰品等。
为探究铅对人体健康是否有影响，科研人员将30只大小和健康状况相近的小白鼠分为三组，实验处理如下表。
30天后，获得的实验数据如图所示。
（l）若甲和乙为一组对照实验，其变量为注射剂中是否含有醋酸铅，那么，甲组应注射________溶液。
你对该实验作出的假设是
：
对小白鼠的健康有影响。
（2）当假设与实验结果不相符时，正确的做法是（）
A．马上否定原来的假设
B．修改实验数据，使结论
与假设一致
C．如实记录，重新再做一次实验
（3）比较图中乙和丙两条曲线下降趋势的不同，可以看出小白鼠体内铅的含量与血红蛋白含量之问的关系是：
答案：
（1）5%葡萄糖 铅
（2）C （3）小白鼠体内铅的含量越高，血红蛋白含量下降的速度越快
例9：
兴趣小组为探究“不同浓度的重金属污染液对水稻种子萌发是否有影响”，进行了如下实验，
【方法和步骤】
①采集重金属污染液500m1，用蒸馏水将其逐渐稀释10、102、103、104倍，获得4种不同浓度的重金属溶液。
②取4只相同培养皿，分别编号为甲、乙、丙、丁，垫上纱布，加入等体积的不同浓度重金属污染液，浸润纱布。
③挑选籽粒饱满，大小相似的水稻种子200粒，随机均分成4组，分别均匀放入上述4只培养皿的纱布上。
④将4只培养皿置于25℃恒温培养箱内，每天给它们补充等量、相应浓度的重金属污染液。
【统计和分析】
一段时间后，统计各组水稻种子的，进行比较。
【预测结果】
如果重金属污染液对水稻种子的萌发有抑制作用．实验结果应是。
【反思与评价】
（1）在步骤③中，每只培养皿中均匀放置50粒水稻种子，而不是1粒的原因是。
（2）实验方案存在缺陷，还需要增加一个实验，用与实验组相同量的蒸馏水代替金属污染液培养水稻种子，其目的是。
答案：
萌发率 随着重金属污染液浓度的升高，种子萌发率降低（其他合理答案均可）
（1）防止实验出现偶然性
（2）起对照作用
例10：
下面是某兴趣小组探究同质地同数量烟草在不同体积水中浸出液对水蚤心率影响时记录的数据。
请回答：
清水
烟草浸出液
70ml
60ml
50ml
40ml
30ml
20秒内的心跳次数
70
63
65
67
69
71
（1）
该实验的变量是。
（2）由表可以看出，随着烟草浸出液浓度的升高，水蚤的心率与烟草浸出液的关系是。
（3）实验时，一只水蚤只能做两次实验，应先在中观
察，再在烟草浸出液中观察，其先后顺序不能颠倒，因为。
答案：
（1）烟草浸出液的浓度
（2）水蚤心率随烟草浸出液浓度的升高而升高
（3）清水烟草浸出液会在水蚤体内残留，影响实验结果的准确性。
【课堂小结】
1.讲解题目时要注意对控制变量法的讲解，以及实验探究题回答需使用规范用语；
2.回答实验探究题时注意：
书写结论，看假设；分析归纳，找变量；语言表述，要完整。
【布置作业】
1.当你感冒到医院里看病时，通常医生先问你是否头痛、咳嗽、鼻塞，然后给你测量体温。
医生采取这些行动的直接目的是为了（）
A.交流B.获得事实与证据C.制订计划D.检验与评价
答案：
B
2.今年3月21日，温州市区出现罕见的浮尘天气。
环境监测中心报告，当天空气污染指数为270~290，首要污染物为可吸入颗粒物。
依据下表判断，当天温州空气质量状况属于（）
空气污染指数（API）
0~50
50~100
100~200
200~300
＞300
空气质量状况
Ⅰ（优）
Ⅱ（良）
Ⅲ（轻度污染）
Ⅳ（中度污染）
Ⅴ（重度污染）
A.优B.良C.轻度污染D.中度污染
答案：
D
3.中国女排北仑主场的吉祥物“圆圆”，其原型是宁波市独有的国家二级保护动物——镇海棘螈。
目前它的数量只有350多尾，比大熊猫还稀少，已濒临灭绝。
（1）镇海棘螈在陆上产卵，卵孵化后，幼体再进入水中继续进行个体发育，成体则在陆上生活。
它和大鲵同属于_______类动物。
（2）镇海棘螈数量稀少、濒临灭绝是否与其产卵习性有关？
中科院的科学家设计了如下实验：
将收集到的60颗镇海棘螈受精卵平均分成6组，在适宜温度下，分别将它们放在陆地上、池水下深1cm、5cm、10cm、15cm、20cm处，一段时间后，比较它们的孵化率。
科学家设计的实验可以研究两个问题：
①受精卵在陆上与水中的孵化率是否有差异？
②
（3）镇海棘螈数量稀少、濒临灭绝的原因除了可能与陆上产卵习性有关外，还可能与其生存环境的变化有关，如：
气候异常、_______等。
答案：
（1）两栖
（2）受精卵在水中的深度
（3）环境污染、食物短缺、天敌捕食和人为因素造成的栖息她的破坏（答出一点即可得分）
4.水蚤的身体呈半透明，制作装片后在低倍显微镜下可以观察到其心脏的搏动情况。
某班甲、乙、丙、丁四组学生，
分别用滴管从10℃、20℃、30℃的三种含有水蚤的培养液中吸取培养液，滴在载玻片上，制成不同装片进行观察，
得到数据如下表。
试回答：
甲组
乙组
丙组
丁组
平均心率（次/分）
10℃
281
191
192
187
30℃（室温）
288
286
289
291
30℃
401
108
398
296
（1）本实验研究的问题是_______________。
（2）表中有错误数据的组别是_______________。
（3）实验数据有误是因为实验操作的时间太长引起的，为什么实验操作的时间太长会引起数据错误?
。
答案：
（1）水温是否影响水蚤心脏的搏动快慢；
（2）甲、乙、丁；（3）载玻片上的水温发生了变化。
5.为了解环境因素对维生素C含量的影响，从而更好地保存有关食物，某兴趣小组同学根据维生素C可使高锰酸钾（KMnO4；）溶液褪色的原理，进行了如下表所示的实验。
编号
维生素C溶液的处理方法
使40毫升KMnO4溶液褪色的平均滴数
1
放置于室内暗处0.5小时
15
2
强烈阳光直射5小时后，放置于室内暗处0.5小时
22
3
煮沸l0分钟后，放置于室内暗处0.5小时
21
（1）他们探究了_______________________对维生素C含量的影响；
（2）他们的探究对我们启示是：
在贮存富含维生素C的食物时，应________________，以防止其中的维生素C过量流失，降低食物的营养价值。
答案：
（1）光照、温度；
（2）避免光照和高温
6.小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。
于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：
可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：
可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：
可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）决定。
于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表。
实验
序号
小球到固定点
距离l（摆长）/米
小球质
量/克
摆动幅
度/米
小球往返摆动
20次的时间/秒
小球往返摆动
一次的时间/秒
1
0.7
20
0.05
33.2
1.7
2
1.0
20
0.08
39.7
2.O
3
1.0
30
0.05
39.8
2.O
4
1.0
30
0.08
39.7
2.0
5
1.3
20
0.05
45,3
2.3
请回答下列问题：
（1）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：
____________________
（2）从本次实验可以得到的结论是：
小球往返摆动一次的时间由__________决定；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的。
某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调_________（选填“长”或“短”）。
答案：
（1）天平、刻度尺、停表；
（2）小球到固定点的距离； （3）短
7.阅读下列材料，从中找出答案（必要时可以把短文中句前的序号填在相应的答案处）：
①自然界的各种植物都有各自的开花时间。
②如凤仙花在夏季开花，牵牛花在早春开花，苍耳、菊花在深秋开花。
③为什么自然界的很多植物只能在一定季节里开花?
④植物学家猜想：
植物开花可能受日照长短的影响!
⑤于是，植物学家把凤仙花、牵牛花、菊花、梅花等植物分别放在不同光照时间而其他条件相同的环境里。
⑥发现凤仙花只能在日照较长的条件下开花，而牵牛花、菊花、梅花等植物只能在日照较短的条件下开花。
⑦通过多次实验，情况基本相同。
⑧园艺师们发现通过控制光照时间的确可以用来改变某些植物的开花时间!
⑨利用这个原理，我们就可以在同一时间看到不同季节的花了。
（1）本材料研究的主要问题是_____________________________________________。
（2）本材料中提出问题的句子是_____（填序号）。
（3）本材料中属于猜想假设的句子是__________（填序号）。
（4）通过探究得出的结论是__________________________________________________．
（5）在实验验证假设过程中，用到的研究方法是_______________。
答案：
（1）光照对不同植物开花时间有什么影响；
（2）③；（3）④；
（4）光照时间的长短会影响植物开花时间； （5）控制变量法。
8.小明学习了“皮肤能阻挡微生物侵人人体”的相关知识后，他想了解果皮能否成为阻挡微生物的屏障。
于是设计了如下实验：
步骤一：
取三个新鲜、等大的苹果，洗净、消毒，分别标为A、B、C。
步骤二：
再取一个腐烂的苹果，将牙签插入这个苹果的腐烂部位，然后拔出，用该牙签的尖端轻轻地在A苹果的表面滑动，不划破果皮；将牙签再次插入腐烂的苹果里，然后拔出，用牙签尖端在B苹果上划出一条狭长的划痕，并划破果皮；对C苹果不做任何处理。
步骤三：
将A、B、C三个苹果分别放人相同的三个消毒过的塑料袋中，放在温暖的地方。
每天观察一次，并记录观察到的实验现象。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）为什么要将三个苹果洗净、消毒?
。
（2）实验中，把牙签插入苹果腐烂部位的目的是。
（3）请你利用答题纸中给出的方格，帮助该同学设计一个表格，用来记录前三天观察到的现象（实验现象不需填写）。
。
答案：
9.某兴趣小组对温度计进行专题研究。
在图书馆查阅资料得知十七世纪的伽利略曾经设计过一种温度计：
一根粗细
均匀的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端插入水中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管内水柱高度
的变化可测出环境温度的变化。
为了研究伽利略温度计，兴趣小组的同学按照资料中的描述自制了如图所示的测温装
置。
图中A为一小塑料瓶，B为一透明玻璃管并通过橡皮塞与A相连，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有
一高度差h，然后进行实验探究：
改变装置所处的环境温度，分别测出不同温度下所对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示：
测量次序
1
2
3
4
5
6
温度t（℃）
17
19
21
23
25
27
水柱高度h（厘米）
30.2
25.0
19.8
14.6
9.4
4.2
（1）根据表中的数据可推得：
当温度升高时，管内水柱高度h将______。
（2）根据上述实验可知，兴趣小组制作的“测温装置”是利用__________原理工作的。
（3）你觉得要提高“伽利略温度计”的精确度，对该装置有何要求?
_____________________________________。
答案：
（1）变小；
（2）热胀冷缩；（3）透明玻璃管要比较细。
10.为探究细菌对植物遗体有何影响，活动小组的同学们分别提出了三种实验方案，三种方案的共同点是：
将同一种
树的落叶分成①②两组。
实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持潮湿。
【方案甲】将①组放在无菌条件下，②组放在自然条件下（暴露在空气中）。
【方案乙】将①组灭菌后放在无菌条件下，②组放在自然条件下。
【方案丙】将①②两组都进行灭菌处理，①组放在无菌条件下，②组接种细菌后放在无菌条件下。
请回答问题，再
评价实验方案：
（1）①②两组为什么要用相同的树叶?
_______________________________________。
（2）为什么要使树叶保持潮湿?
_____________________________________________。
（3）请评价以上哪个实验方案更能说明问题____________________________________。
理由是：
______________________________
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