專題05 科學(xué)探究

第5節(jié)科學(xué)探究清單01科學(xué)探究的基本步驟1.科學(xué)探究是獲得科學(xué)知識(shí)的一種基本方法。2.科學(xué)探究的一般過(guò)程：制定探究計(jì)劃提出問(wèn)題給出猜想或假設(shè)制定探究計(jì)劃提出問(wèn)題給出猜想或假設(shè)表達(dá)與交流解釋、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)收集事實(shí)或證據(jù)表達(dá)與交流解釋、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)收集事實(shí)或證據(jù)清單02科學(xué)探究中的常見(jiàn)錯(cuò)誤1.沒(méi)有設(shè)置對(duì)照組，無(wú)法進(jìn)行比較。2.實(shí)驗(yàn)對(duì)象數(shù)量太少或?qū)嶒?yàn)次數(shù)太少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，具有偶然性。3.沒(méi)有控制實(shí)驗(yàn)變量，實(shí)驗(yàn)中存在兩個(gè)或多個(gè)變量。4.在描述結(jié)論時(shí)錯(cuò)把現(xiàn)象當(dāng)結(jié)論，或者在描述現(xiàn)象時(shí)錯(cuò)把結(jié)論當(dāng)現(xiàn)象。5.描述結(jié)論或方案設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有添加前提條件，如“當(dāng)其他條件都相同時(shí)”。6.描述結(jié)論時(shí)顛倒邏輯關(guān)系，如把“壓力的作用效果與壓力大小有關(guān)”說(shuō)成“壓力大小與壓力的效果有關(guān)”。即時(shí)練習(xí)【練習(xí)1】(2023七上·嘉興期末)

長(zhǎng)時(shí)間玩會(huì)影響視力，學(xué)校每學(xué)期都會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行視力檢查，以評(píng)估學(xué)校學(xué)生視力變化情況?！耙暳z查”這一過(guò)程相當(dāng)于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的（）A.提出問(wèn)題B.建立假設(shè)C.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案D.收集事實(shí)與證據(jù)【答案】D“視力檢查”這一過(guò)程相當(dāng)于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中屬于科學(xué)探究中的收集事實(shí)與證據(jù);故答案為:D.【練習(xí)2】(2023七上·寧海期末)

梅雨季節(jié)，保存不當(dāng)?shù)氖称泛鸵挛锉砻婧苋菀装l(fā)霉，這是空氣中的霉菌孢子在食品和食物表面大量繁殖導(dǎo)致的。某興趣小組產(chǎn)生了疑問(wèn)：霉菌的生活受哪些因素的影響呢？于是他們對(duì)此進(jìn)行了探究。組別ABC處理干燥環(huán)境潮濕環(huán)境潮濕環(huán)境方法將烤干的面包片置于塑料袋中，扎緊袋口，放在溫暖環(huán)境里將濕潤(rùn)的面包片置于塑料袋中，扎緊袋口，放在溫暖環(huán)境里將①的面包片置于塑料袋中，扎緊袋口，放在②環(huán)境里實(shí)驗(yàn)結(jié)果（一周后觀察）不發(fā)霉發(fā)霉不發(fā)霉分析實(shí)驗(yàn)，回答：（1）

通過(guò)A與B的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，探究的問(wèn)題是？（2）

在A、B組的對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，可得出的結(jié)論是

。（3）

為了探究溫度對(duì)霉菌生活的影響，他們?cè)O(shè)計(jì)的C組與B組實(shí)驗(yàn)形成對(duì)照，C組中①、②的條件分別是和

?！敬鸢浮?1)水分對(duì)霉菌生活有影響嗎(2)霉菌的生活需要水分(3)濕潤(rùn)、低溫(4)潮濕、溫暖環(huán)境【解析】（1）從本實(shí)驗(yàn)的表格中可以看出:通過(guò)A與B的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，探究的問(wèn)題是:水分對(duì)霉菌生活有影響嗎?（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果中A不發(fā)霉，B發(fā)霉，可以得出的結(jié)論是:霉菌的生活需要水分;（3）根據(jù)控制變量法，除了溫度之外的因素都要保證相同，所以①是濕潤(rùn)，②是低溫;（4）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中A不發(fā)霉，B發(fā)霉，C不發(fā)霉，可以推測(cè)出適宜霉菌的生長(zhǎng)環(huán)境為溫暖、濕潤(rùn)環(huán)境;故答案為:(1)水分對(duì)霉菌生活有影響嗎(2)霉菌的生活需要水分(3)濕潤(rùn)、低溫(4)潮濕、溫暖環(huán)境【練習(xí)3】(2023七上·嘉興期末)

小禾發(fā)現(xiàn)大蒜露出地面部分是綠色的，而地下部分卻是白色的，據(jù)此她開(kāi)展了相關(guān)探究。（1）

小禾猜想：大蒜露出地面部分呈綠色與光照有關(guān)。她提出猜想的依據(jù)是；（2）

小禾用蒜瓣進(jìn)行探究。將2粒蒜瓣分別栽種在甲、乙兩個(gè)相同的花盆中，然后將甲花盆放在陽(yáng)光下，乙花盆放在黑暗的紙箱中。小嘉認(rèn)為她的設(shè)計(jì)有問(wèn)題，理由是。（3）

如果“大蒜露出地面部分呈綠色與光照有關(guān)”的猜想成立，一段時(shí)間后黑紙箱內(nèi)乙花盆中長(zhǎng)出的蒜苗顏色將為?！敬鸢浮浚?）葉綠素的合成需要光照；（2）實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都只有1粒蒜瓣，可能由于偶然因素蒜瓣無(wú)法生長(zhǎng)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，存在偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；（3）黃色【解析】（1）從現(xiàn)象可以提出的猜想是葉綠素的合成需要光照;（2）我認(rèn)為存在的問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都只有1粒蒜瓣，可能由于偶然因素蒜瓣無(wú)法生長(zhǎng)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，存在偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;（3）由于葉綠素中合成需要光照，類胡蘿卜素和葉綠素，其中，葉綠素的合成需要光照，類胡蘿卜素的合成不需要光照，所以大蒜露出地面部分呈綠色與光照有關(guān)”的猜想成立，段時(shí)間后黑紙箱內(nèi)乙花盆中長(zhǎng)出的蒜苗顏色將為類胡蘿卜的顏色，呈現(xiàn)黃色;故答案為:（1）葉綠素的合成需要光照；（2）實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都只有1粒蒜瓣，可能由于偶然因素蒜瓣無(wú)法生長(zhǎng)而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，存在偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；（3）黃色1．（2022秋·浙江·七年級(jí)期中）今年暑假，我國(guó)首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙在海南文呂發(fā)射成功，“問(wèn)天”號(hào)踏上問(wèn)天之路。小科注意到火箭發(fā)射時(shí)周圍有濃濃的白“煙”，他猜測(cè)這是水蒸發(fā)后形成的，而同伴則認(rèn)為是發(fā)射時(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，兩位同學(xué)提出的觀點(diǎn)屬于科學(xué)探究中的（）A．提出問(wèn)題 B．建立猜想和假設(shè)C．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 D．獲取事實(shí)與證據(jù)【答案】B【詳解】?jī)晌煌瑢W(xué)注意到火箭發(fā)射時(shí)周圍有濃濃的白“煙”，他們對(duì)“白煙”進(jìn)行了猜想，首先是提出了“白煙”是什么的問(wèn)題；然后小科猜測(cè)這是水蒸發(fā)后形成的，而同伴則認(rèn)為是發(fā)射時(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì)，這是建立猜想與假設(shè)的環(huán)節(jié)，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。2．（2022秋·浙江湖州·七年級(jí)統(tǒng)考期末）進(jìn)入秋天，學(xué)校的梧桐樹(shù)葉不斷地飄落下來(lái)，成了校園一處風(fēng)景。小科在想為什么很多植物在秋天落葉？他的想法屬于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的（）A．提出問(wèn)題 B．猜想假設(shè)C．設(shè)計(jì)方案 D．解釋與結(jié)論【答案】A【詳解】科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)是：提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集數(shù)據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作.。“小科在想為什么很多植物在秋天落葉？”他的想法屬于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中提出問(wèn)題。故選A。3．（2022秋·浙江寧波·七年級(jí)階段練習(xí)）在購(gòu)買西瓜時(shí)，我們習(xí)慣用手來(lái)“拍打西瓜”，然后根據(jù)發(fā)出的聲音來(lái)判斷西瓜是否已經(jīng)成熟?！芭拇蛭鞴稀边@個(gè)環(huán)節(jié)，屬于科學(xué)探究中的（）A．得出結(jié)論 B．提出問(wèn)題C．猜想與假設(shè) D．收集事實(shí)證據(jù)【答案】D【詳解】購(gòu)買西瓜時(shí)，我們會(huì)用手來(lái)拍打西瓜聽(tīng)聲音，然后根據(jù)聲音來(lái)判斷西瓜是否已經(jīng)成熟；“聽(tīng)聲音”這個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)聲音判斷西瓜是否已經(jīng)成熟，類似科學(xué)探究中的收集事實(shí)證據(jù)，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。4．（2022秋·浙江·七年級(jí)專題練習(xí)）有螞蟻和草莓兩種生物，如果螞蟻會(huì)爬到草莓上，并據(jù)此探究螞蟻和草莓之間的關(guān)系。探究過(guò)程的第一步應(yīng)該是（）A．觀察螞蟻在草莓上的行為 B．作出螞蟻吃草莓的假設(shè)C．提出螞蟻是否吃草莓的問(wèn)題 D．記錄螞蟻是否吃草莓情況【答案】C【詳解】依據(jù)分析可知:螞蟻和草莓之間關(guān)系探究過(guò)程的第一步是提出問(wèn)題,提出螞蟻是否吃草莓的問(wèn)題。故選C。5．（2022秋·浙江杭州·七年級(jí)統(tǒng)考階段練習(xí)）開(kāi)學(xué)了，小金同學(xué)懷著激動(dòng)的心情來(lái)到新的學(xué)校。他在校園中發(fā)現(xiàn)了很多新奇現(xiàn)象，并提出了相應(yīng)的問(wèn)題。你認(rèn)為這些問(wèn)題中，科學(xué)學(xué)科不能解決的是（）A．我們班的科學(xué)老師上課是否生動(dòng)有趣？B．我的新書(shū)包肩帶為什么要做的寬一點(diǎn)？C．我的凳子下邊的鐵腳磨損處為什么會(huì)生銹？D．我的身高是1.67m，我同桌比我矮，他的身高會(huì)是多少呢？【答案】A【詳解】A．我們班的科學(xué)老師上課是否生動(dòng)有趣？屬于老師教學(xué)方面的問(wèn)題，與科學(xué)學(xué)科無(wú)關(guān)，故A符合題意；B．我的新書(shū)包肩帶為什么要做的寬一點(diǎn)？是壓強(qiáng)方面的問(wèn)題，屬于科學(xué)學(xué)科的范疇，故B不符合題意；C．我的凳子下邊的鐵腳磨損處為什么會(huì)生銹？屬于化學(xué)方面的問(wèn)題，屬于科學(xué)學(xué)科的范疇，故C不符合題意；D．我的身高是1.67m，我同桌比我矮，他的身高會(huì)是多少呢？屬于測(cè)量方面的問(wèn)題，屬于科學(xué)學(xué)科的范疇，故D不符合題意。故選A。6．（2023·浙江·七年級(jí)期中）小紅發(fā)現(xiàn)蜂蜜在夏天比在冬天更容易從瓶中倒出，她想：蜂蜜的粘性可能與溫度有關(guān)。于是她設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究：將適量的蜂蜜等分成三份分別裝入三個(gè)小瓶，一瓶放在冰箱的冷藏室內(nèi)，一瓶放在室溫約為20℃左右的室內(nèi)，另一瓶放在微波爐內(nèi)加熱一會(huì)兒。然后找三支相同的試管用三支相同的滴管分別從三個(gè)小瓶中各取一滴蜂蜜，同時(shí)分別滴到同樣傾斜放置著的試管內(nèi)壁口上，如圖所示，觀察各滴蜂蜜流到試管底部的時(shí)間并進(jìn)行比較。小紅完成了實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：蜂蜜在冰箱中在室內(nèi)經(jīng)微波爐加熱溫度較低一般較高流淌時(shí)間較長(zhǎng)一般較短（1）小紅是通過(guò)比較來(lái)反映物質(zhì)的粘性的；（2）分析表格中的數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：；（3）這一結(jié)論可以用下列的圖象（圖2）來(lái)表示粘性?！敬鸢浮恳?jiàn)解析同種蜂蜜的溫度越高，粘性越小B【詳解】（1）[1]由圖可知，小紅是通過(guò)比較滴到試管內(nèi)壁口上的蜂蜜流到試管底部的時(shí)間來(lái)比較蜂蜜的粘性。（2）[2]由表中數(shù)據(jù)，從冰箱中取出的蜂密從試管內(nèi)壁口上流到試管底部的時(shí)間較長(zhǎng)，經(jīng)微波爐加熱的蜂蜜從試管內(nèi)壁口上流到試管底部的時(shí)間較短，說(shuō)明同種蜂蜜的溫度越高，粘性越小。（3）[3]由（2）可知，同種蜂蜜的溫度越高，粘性越小，故B圖符合題意。故選B。7．（2022秋·浙江·七年級(jí)專題練習(xí)）下雨天，小磊站在窗前看到對(duì)面人字形屋面上雨水在不停地流淌。他想，雨水在屋面流淌的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢？他提出了兩種猜想：①雨水流淌的時(shí)間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān)；②雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的傾角有關(guān)。自己的猜想是否正確呢？為此，他設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖的裝置（斜面光滑且較長(zhǎng)，傾角α可調(diào)），用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下探究活動(dòng)：（1）如圖甲，保持斜面的傾角α不變，換用不同質(zhì)量的小球，讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放，測(cè)出小球下滑的時(shí)間如表一、小磊經(jīng)過(guò)分析得出猜想一（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）；表一質(zhì)量m/g3681220時(shí)間t/s（2）不改變底邊的長(zhǎng)度，多次改變傾角。讓從斜面的頂端由靜止釋放（如圖乙），測(cè)出每次下滑的時(shí)間如表二、根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，為了減少雨水在屋面上流淌的時(shí)間，在建造人字形屋面時(shí)，屋面的傾角應(yīng)該以為宜。表二傾角α/°1530456075時(shí)間t/s【答案】錯(cuò)誤同一小球45°【詳解】（1）[1]從表一中可以看出，在光滑斜面的傾角a不變情況下，不同質(zhì)量的小球下滑時(shí)間相同，說(shuō)明光滑斜面上，小球的下滑時(shí)間與質(zhì)量無(wú)關(guān)，猜想一是錯(cuò)誤的。（2）[2]不改變底邊的長(zhǎng)度，多次改變傾角，根據(jù)控制變量法，保持小球的質(zhì)量不變，讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放。[3]從表二中可以看出，在不改變斜面底邊長(zhǎng)度的情況下隨著斜面傾角的不斷增大，小球下滑的時(shí)間先是減小然后增大；并且小球在傾角為45°時(shí)，所用的時(shí)間最少，因此屋面的傾角應(yīng)該為45°。8．（2022秋·浙江杭州·七年級(jí)統(tǒng)考階段練習(xí)）警察常常利用罪犯遺留下來(lái)的腳印，來(lái)得出罪犯所穿鞋的尺碼，從而推算出罪犯的身高。人的腳印的長(zhǎng)度與身高有什么關(guān)系？小金大膽猜測(cè)：人的腳印長(zhǎng)度和身高存在一定的倍數(shù)關(guān)系。為了驗(yàn)證自己的猜想，小金測(cè)量了家中部分成員的腳印長(zhǎng)和身高，并記錄在下表中。成員爸爸媽媽爺爺奶奶自己弟弟腳印長(zhǎng)（cm）身高（cm）①（1）日常生活中我們用碼數(shù)來(lái)表示鞋子大小，其關(guān)系可大致表示為：鞋碼號(hào)（尺碼）=腳印長(zhǎng)（cm）×210，請(qǐng)算出小金同學(xué)鞋子大小為碼；（2）請(qǐng)將表格處用相應(yīng)文字填寫(xiě)完整；（3）從上述數(shù)據(jù)是否支持小金的猜想？答：（選填“支持”或“不支持”）。表中可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是?！敬鸢浮?9身高與腳印長(zhǎng)之比支持見(jiàn)解析【詳解】（1）[1]小金同學(xué)鞋子大小為24.5×2碼10碼=39碼（2）[2]根據(jù)題干可知，小金探究的是“人的身高和腳長(zhǎng)存在一定的倍數(shù)關(guān)系”，從表格第三行的其他數(shù)據(jù)可知，表格①處應(yīng)該是身高與腳長(zhǎng)之比。（3）[3][4]支持小金的猜想，因?yàn)楦吲c腳印長(zhǎng)存在一定的倍數(shù)關(guān)系，其比值大約為6.5左右。9．（2022秋·浙江杭州·七年級(jí)統(tǒng)考階段練習(xí)）下面是小金同學(xué)在探究“螞蟻是否喜歡甜食”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：【材料用具】一塊玻璃板（長(zhǎng)20厘米）、10只螞蟻、一杯濃糖水、一杯清水、兩支滴管、___________?！緦?shí)驗(yàn)步驟】①在水平放置的玻璃板的兩端，分別用兩支潔凈的滴管各滴上一滴清水和一滴濃糖水，將這10只活潑螞蟻依次等距離放在兩滴液體之間。②觀察……。請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答下列問(wèn)題。（1）為了更清楚地觀察螞蟻的覓食觸角、口器等動(dòng)作，還需要用到的材料用具有：（2）步驟②應(yīng)觀察。（3）若觀察到這10只螞蟻中，有9只爬向濃糖水一端取食，則實(shí)驗(yàn)說(shuō)明?！敬鸢浮糠糯箸R螞蟻爬行的方向（合理即可）螞蟻喜歡吃甜食【詳解】（1）小金同學(xué)在探究“螞蟻是否喜歡甜食”的實(shí)驗(yàn)材料用具一塊玻璃板（長(zhǎng)20厘米）、10只螞蟻、一杯濃糖水、一杯清水、兩支滴管外還需要一個(gè)放大鏡。（2）對(duì)照實(shí)驗(yàn)所要探究的條件就是實(shí)驗(yàn)的唯一變量。因此探究“螞蟻是否喜歡甜食”的實(shí)驗(yàn)中唯一不同的變量是糖水還是清水，其它條件都相同，因此在玻璃板的兩端，分別用兩支滴管各滴上一滴濃糖水和一滴清水，“將10只螞蟻等距離放在兩滴水之間”，實(shí)驗(yàn)中A點(diǎn)放置清水有對(duì)照作用。本實(shí)驗(yàn)的變量是糖水。步驟②應(yīng)觀察螞蟻爬行的方向。（3）觀察到這10只螞蟻中有9只爬向濃糖水一端取食，說(shuō)明螞蟻喜歡吃甜食。10．（2022秋·浙江紹興·七年級(jí)校聯(lián)考期末）探月是人類共同的夢(mèng)想，小明看了月球表面環(huán)形山的圖片后引發(fā)了猜想：月坑的深度可能跟流星的體積、質(zhì)量、速度有關(guān)。為驗(yàn)證自己的猜想，他設(shè)計(jì)了用小球撞擊，沙坑