如何解答实验探究题-有解答解读.doc

如何解答实验探究题一、关于问题的提出1何为科学问题：所谓的科学问题是指具有可探究性的且具有探究价值的问题。即问题的结果是可以测量的、可观察到的、有一个统一评价的客观标准。举例说明：请你判断下列属于科学问题的是 ADE 。A南湖中哪种鱼脂肪含量最低B城南公园内哪种花卉最美观C南湖中哪种鱼最好吃D中央公园内哪种植物自然生长速度最快E秀州公园内哪几种植物在冬季开花2提出问题的途径和方法（有情提醒：问题用问句表达）。从实验方案中找自变量和因变量来提出问题： 、找自变量和因变量（自变量是指先发生改变的量；因变量是指后发生改变的量）、提问的格式： A“因变量”与“自变量”有什么关系呢？B“因变量”与“自变量”有关吗？C“自变量”对“因变量”有什么（或有何）影响？D“自变量”对“因变量”是否有影响？举例说明：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快慢（心率）。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。甲组乙组丙组丁组平均心率 （次/分）1028119119218720（室温）28828628929130401408398296由实验方案可知：本实验探究的问题是 水温的高低是否能影响水蚤心率的快慢？ 。从真实现象（情景）中提出问题。、 从题目素材中找到现象、 提问的格式：A. 产生该现象的原因是什么？B. 为什么会产生该现象？举例说明：小科同学在学习了磁知识后，对磁现象很感兴趣。一天晚上，她在台灯下研究磁铁，偶然发现当磁铁靠近发光的台灯时，灯泡内的钨丝晃动了起来。请你针对这个现象提出一个值得探究的问题 当磁铁靠近发光的台灯时灯泡内的钨丝为什么会晃动？ 。根据图像提出问题：提问的格式为：探究（或研究或比较）举例说明：小科同学进行了如下实验：根据下图连接好实物，用电流表分别测出I、I1、I2的电流，改变电源电压，重复实验，记录数据如下表。电流次数I1/AI2/AI/A10.20.20.420.30.30.630.40.40.8该实验探究的问题是 探究并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系？ ；从原有问题的升华中提出新的问题，一般都出现在题目的最后一问，这类问题的提出具有较大的开放性。举例说明：你看到过蚂蚁搬食物的情形吗？蚂蚁过的是群居生活，它们都有自己“家”。在天气晴朗的时候，它们常常要走出家门，去寻找食物，然后会沿原路返回。提出问题：蚂蚁寻找到食物后是如何回家的？实验研究：选择多只正要回家的蚂蚁，用剪刀剪掉蚂蚁的左右侧触角，然后把它放回原地，观察它的运动情况。对于蚂蚁，请你再提出一个值得探究的问题 蚂蚁是如何寻找到食物的？ 。 从结论、假设（或猜想）中反推提出的问题、 从题目的素材中找结论、假设（或猜想）、 提问的格式：A 若是假设（或结论），直接在假设（或结论）后面加一个“吗？”。B 若是猜想，先去掉“可能”后面加一个“吗？”。举例说明：小科同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的，里面充有气体。他进行了如下探究：提出问题：建立猜想：袋内气体可能是二氧化碳。实验方案：将澄清的石灰水倒入已收集满该气体的集气瓶中，观察现象。获得证据：得出结论：他提出的问题是 袋内气体是二氧化碳吗？ 。二、关于建立猜想或假设猜想或假设都是在研究的问题中产生的，因此猜想或假设都要与研究问题的内容保持一致，但句子表达的方式不一样。猜想是随时都可以作出的，例如：“狗叫了，可能有陌生人来了”，到底是不是陌生人来了，不一定去验证，在句子中要带“可能”二字。但是假设的话，接下来一定要有验证性的活动，而且在句子中不能带“可能”二字，用陈述句表达。若是实验前建立的假设（或猜想），可以是正确的，也可以是错误的；若通过实验后验证假设（或猜想）成立，那么假设（或猜想）就成为结论。举例说明：用菊花冲泡菊花茶时，某同学发现菊花的花瓣会变成浅绿色。通过查阅资料得知，这是由于花色素发生变化的缘故，并不影响菊花茶的品质。然而该同学又发现用不同的水冲泡时，变色的情况不同。为研究这一问题，他开展了探究活动。他按一定的步骤进行了探究实验，其结果如下表：冲泡菊花的水煮沸的井水 （弱碱性）煮沸的纯净水中滴有白醋煮沸的纯净水变色情况变浅绿色变浅绿色几乎不变色试分析，实验前该同学建立的假设（或猜想）是 。 假设：冲泡菊花的水酸碱性不同会影响菊花的花瓣的颜色。猜想：冲泡菊花的水酸碱性不同可能会影响菊花的花瓣的颜色。三、关于实验目的的回答1对于整个探究的实验目的，其实质与提出问题的核心内容是一样的，但句子的表达方式是不一样的。问题用问句表达，目的一般用陈述句表达。格式一般为“探究（或研究或比较）”。2对于探究中某一步的实验目的，格式往往是“排除的干扰”、“验证”、“形成对照或对比”举例说明1：小科同学将生长状况相似的A、B二盆蚕豆幼苗分别置于两个暗箱中，在B盆蚕豆幼苗的暗箱右侧开一小窗口，并在窗口外侧装一个固定光源，保持其它环境条件适宜并相同。一星期后，A,B两盆蚕豆幼苗的生长状况如图所示。如图所示：该同学设计这一实验的目的是为了 探究单侧光对蚕豆幼苗生长的影响。 举例说明2：小明同学从课外书本中得知“叶片中叶绿素的合成需要镁元素”的结论，于是他设计了一个实验，想证实该结论。实验材料：小麦种子若干，完全培养基和缺镁培养基在（在教师的指导下配制，完全培养含小麦胚生长发育所需的各种营养物质，缺镁培养基比完全培养基缺少了镁元素）。实验步骤：去掉小麦种子的胚乳。将种子的胚分成甲、乙两组，每组20粒，分别接种在完全培养基和缺镁培养基上。将它们放在适宜的环境中培养两周，然后观察统计。去掉小麦种子胚乳的目的是 排除胚乳中镁元素的干扰。 。四、关于实验方案的设计1控制变量。实验组与对照组只允许有一个变量，即要符合单一变量的原则（注意：变量不能写某某的有无，也不能写控制该变量的具体方法）。2要设置对照（对比实验）。目的是通过设置对照或对比实验增加实验结论的说服力（或可信度）。3实验的对象（样本）尽量多一些。目的是避免（或排除）实验结论的偶然性，从而使实验的结论更加具有普遍性。4实验的次数尽可能多一些，要有重复实验的思想。但是在不同的实验中，重复实验的目的是不一样的。具体来说：若得出的结论是用文字来表达的，那么多做几次的目的是避免或排除实验结论的偶然性，从而使实验的结论更加具有普遍性（请同学们举一些课本上的例子）；若得出的结论是用具体的数字来表达的，那么多做几次的目的是便于求平均值，减小误差，从而提高实验结果的精确度（请同学们举一些课本上的例子）。5实验选择的器材或所取的数据不能搞特殊化，否则得出的结论是片面的，具有偶然性而不具有普遍性（例如研究杠杆平衡条件时所取的数据；研究串并联电路电压、电流特点时灯泡的规格）。6实验设计时经常要想到用转换法的思想（你能举一些课本上的例子吗）。举例说明：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：采集重金属污染液500mL，用蒸馏水将其逐渐稀释10、100、1000、10000倍，获得4种不同浓度的重金属污染液。取4只相同培养皿，分别编号为甲、乙、丙、丁，垫上纱面，加入等体积的不同浓度的重金属污染源，浸润纱面。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。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 出芽率 ，进行比较。反思和评价：在步骤中，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 避免实验结论的偶然性 。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 通过无污染时的萌发率形成对照增加实验结论的说服力 。五、关于实验结论的回答1结论的回答要与研究的问题相一致，并且要写上前提条件，格式为“当等都相同时，”2若自变量和因变量有具体数值的，则一般用定量回答，定量回答的格式为“因变量与自变量成正比（或反比）”（你能举一些课本上的例子吗）；定性回答的格式为“自变量越，因变量越”（主动句式）或“因变量随自变量的改变而改变”（被动句式）（你能举一些课本上的例子吗）。3不能用实验现象来代替实验结论；当讲到两个相关量“有关”时，应加括号具体写出两个量之间有怎样的关系。举例说明：小科在研究重力与质量的关系时，经实验后得到数据如下表所示：实验次数123钩码质量/克100200300钩码重力/牛0.981.962.93该实验得出的结论是 在同一地点，物体的重力与质量成正比。 。举例说明2：盛夏来临,人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁,资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线. “好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果. 检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中的长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到纤探头上的长波紫外线的强度,利用前后两次测得的长波紫外线的强度,计算出长波紫外线的透过率.实验数据如下表所示实验序号 衣服材质 衣服布料层数长波紫外线透过率1 天蚕丝 112%225%3 化纤128%4214%5全棉T恤(白色)17%6全棉T恤(黑色)14%分析表中数据1、2或3、4得到的结论是 当衣服材质相同时，衣服布料层数越多，长波紫外线透过率越低。 .六、关于实验方案的评价1是否控制变量（若没有控制好变量，要具体写明哪个变量没控制好，不能笼统地说没有控制变量）。2是否设置对照（对比）实验（设置对照组时可以参考实验组，对照组与实验组只出现一个不同变量，其他语句相同）。3实验对象（样本）是不是多。4实验次数是不是多，要有体现重复实验的思想。5如果是物质制备题，还应考虑理论上是否可行、装置（或操作）是否简单、是否环保、是否节能、是否安全、是否经济（成本低）等问题。6.实验操作是否规范、实验器材选择是否合理、实验数据选取是否有代表性。举例说明1：有三个同学在家里用实验探究纸片、塑料薄膜、棉布对电视机遥控器遥控信号的阻挡能力。他们的探究过程分别是：甲同学在自己家中，将纸片放在遥控器与电视机之间，手指按遥控器控制键如果遥控器能对电视机起控制作用，则增加纸片的数量。如此重复实验，逐渐增加纸片的层数，直到遥控器不能控制电视机为止，记下纸片的层数。乙同学在自己家中用塑料薄膜按照与甲同学同样的方法进行实验，记下塑料薄膜的层数。丙同学在自己家中用棉布按照与甲同学同样的方法进行实验，记下棉布的层数。他们的实验结果记录在下面的表格中。请分析并回答：学生使用材料能完全阻挡遥控器信号的最少层数甲纸片14乙塑料薄膜20丙棉布110张老师认为这三位同学的探究过程存在一些问题，你能指出来吗？ 三位同学家里的遥控器与电视机和性能可能不同；实验时遥控器与电视机距离也可能不同；纸片、塑料薄膜、棉布的厚度也可能不同。举例说明2：小明发现他家种植的菊花出现了异常现象，靠近马路一侧的菊花不开花，远离马路一侧的菊花开花。小明观察周围环境后，发现马路边安装了许多路灯。小明和爸爸选择靠近路灯的1株未开花的菊花，晚上用黑色塑料袋套起来，白天取下，观察一段时间，看它是否能开花。 他们的实验方法有什么明显不足 。选择1株样本太少，实验有偶然性；没有设置对照组实验。举例说明3：目前，铅污染已成为威胁我国儿童健康的“隐形杀手”。调查发现，我国儿童血铅水平较发达国家儿童高，血铅增高对儿童神经系统发育、智力发展等方面存在负面影响。威胁儿童的铅污染有四大来源：汽车尾气污染； 家居装饰用品污染；玩具和学习用品污染；食品污染，如爆米花、松花蛋等都含有铅。血铅含量对人究竟有什么影响呢？有人做了这样一组实验，将质量2.02.5千克的20个家兔分为两组：A组：用含1.83醋酸铅的5葡萄糖溶液，每3天皮下注射1次，10mg/kg剂量，每隔10天测一次血红蛋白；B组：用含3.66醋酸铅的5葡萄糖溶液，每3天皮下注射1次，10mg/kg剂量，每隔10天测一次血红蛋白。实验结果见下表：组别A组B组注射溶液类别含1.83醋酸铅的5葡萄糖溶液含3.66醋酸铅的5葡萄糖溶液剂量10mg/kg10mg/kg血红蛋白含量初始测量6061第一次（g/L）5350第二次（g/L）4740第三次（g/L）3529上述实验还缺少对照组，请你帮助设置一个对照实验 。取健康相同的质量2.02.5千克的10个家兔。用不含醋酸铅的5葡萄糖溶液，每3天皮下注射1次，10mg/kg剂量，每隔10天测一次血红蛋白。举例说明4：小科同学发现金属眼镜架表面经常会有绿色物质产生，这是什么物质呢?他和同学们收集积累了一定量的这种绿色物质，放在试管里隔绝空气加热。观察到试管内壁有水珠，绿色物质变成黑色粉末，产生的气体能够使澄清石灰水变浑浊。实验表明镜架上的绿色物质中一定含有碳、氢、氧等元素。镜架上会产生绿色的锈，这绿色物质中是否含有铜呢?同学们用上述试管中的黑色粉末分两组分别进行了实验：大部分同学认为第一组实验方法比较理想，试简要说明理由 。第一组实验不加热节能，操作简单安全。举例说明5：自然杂志报道了心理学家进行的一个测试：把参加逻辑考试的大学生分成学习程度相近的两组，在参加逻辑考试前，先让其中的一组听10分钟莫扎特的奏鸣曲等古典音乐，结果大学生的考试成绩比对照组有明显的提高。一名美国州长看了这篇报道后，在州议会开会现场向议员们播放贝多芬的欢乐颂，并要求议会拨款10万美元，用于向每一个有新生婴儿出生的家庭免费发放古典音乐光盘。心理学家得出“古典音乐能提高大学生考试成绩”的实验还存在着明显的缺陷。应作怎样的改进 。一次测试不够，应多次验证；同时选择不同的音乐（古典和现代的对比）实验。七、关于对实验数据或现象的处理1通过实验以后产生的现象或得出的数据是最真实的，我们应尊重客观事实，不能随意改写实验现象或改动实验数据，当实验现象或实验数据不符合预想的结果时，要查找实验失败的种种可能原因及结论成立的前提条件（或者说实验的结果不支持假设，那么应修改假设，重新实验）。举例说明1：电解水时，刚开始氢气和氧气的体积比是大于21原因。举例说明2：研究动滑轮的省力问题。2实验的数据是可以允许出现误差的，要善于寻找数据变化的规律，如果这个数据是由误差引起的，那么这个数据与真实的数据相比可大可小；如果这个数据与真实数据相比一直偏大或偏小，那么一定是由内在的某个因素变化引起（例如：伏安法测小灯泡的电阻实验）。3要有求平均值的思想，目的是使实验结论准确（例如：伏安法测电阻实验），若在一组数据中有特大或特小的，应不统计在内（例如：根系的长短与水位的高低）。举例说明1：小科在观看2009世界冰壶锦标赛时猜想：冰壶在冰面上的滑行距离，除了与离手时的速度大小、接触面的粗糙程度有关外，还可能与质量有关。为了验证这一猜想，小科、小敏和小思做了如下实验(如图所示)：在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从O点静止滑下，记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S，记录数据如下(各组在A点时初速度均相同)：质量m/kg0.100.150.200.250.300.350.40滑行距离s/m0.420.410.430.420.430.420.42 从上述数据分析，可以得到的结论是： 在木块速度大小、接触面的粗糙程度相同时，木块滑行距离与质量无关 ；小敏认为：木块及钩码的质量越大，对水平面的压力越大，则滑行中受到的摩擦阻力也越大，滑行距离就会越短。因此，他认为数据有问题，于是对上表数据做了如下改动：质量m/kg0.100.150.200.250.300.350.40滑行距离s/m0.420.410.430.420.430.420.420.420.400.380.360.320.300.28请你评判小敏的做法并阐述理由： 不科学。实验数据是真实的，不能随意改写实验数据 。八、关于“下操作性定义”和“使用科学证据”1“下操作性定义”其实就是一个简单的实验研究方案设计。包括两点：其一要描述需要“操作什么”（即需要“做什么”）；其二需要“观察什么”和“记录什么”。2“科学证据”是指在实验过程中观察到的一些现象、收集到的一些数据，它是得出结论（或支持结论）、反驳某个观点、验证假设或猜想的支撑点。举例说明1：下操作性定义：如：为了比较“糖在热水和冷水中的溶解快慢”，其操作性定义为：“将等质量相同的糖，加入等质量不同温度的水中，都不搅拌，比较糖溶解完所用的时间。”为比较“