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无穷乐趣——试验探究题1/26一、科学探究的一般过程（一）科学探究普通过程

①认识问题②提出假说③设计研究计划修改假说重新设计重复④实施研究问题处理⑦结论推出和评价⑥分析和解释结果⑤统计结果（1）科学探究普通程序

2/26材料1：南方地域出现大雪灾，多条交通要道积雪严重，为能缓解交通压力，人们采取机械除雪，但熔化冰雪到了晚上有可能再次结冰。为此,护路工人在路面上直接撒上一定量食盐，使熔化了冰雪不再结冰，从而缓解交通压力，尤其是降低了夜晚交通事故发生。依据上述事例,结合你所学科学知识,请你提出一个科学问题。1、为何撒了食盐后熔化冰雪不再结冰？2、水中添加食盐是否会降低水凝固点？你会选择哪个“问题”进行试验研究？进行简单因果推理，提出可探究问题，更有利于建立猜测。一、提出科学问题：3/26水中添加食盐是否会降低水凝固点？二、建立假设（进行猜测）：水中添加食盐可能会降低水凝固点。三、设计试验方案：一、提出科学问题：要求：1、4位同学一小组，共同设计；2、方案展现方式能够是文字叙述或画图或表格等形式3、书写规格字要大，时间6到8分钟左右；4、预选一位代表准备对试验设计解释或陈说。4/26：三、设计试验方案：评价我们设计“试验方案”确定相关材料及仪器设计试验步骤设计试验现象、数据应统计表格（根据探究目和实验原理）（确认试验中各类变量）5/26回归雪灾：“水中添加食盐会降低水凝固点”这一事实规律发觉，使氯化钠成为融雪剂被广泛使用。但科学有时是把“双刃剑”，大量使用氯化钠这种融雪剂过程中，发觉破坏力很大，既损害植被、土壤溶液，又对城市道路、桥梁等以钢筋混凝土为主市政设施有很大腐蚀和破坏作用。于是教授们对融雪剂有了更多思索。围绕材料信息，继续思索，引发可探究新问题6/26试验设计关键点：所设计试验要能够有显著现象或数据来证实我们猜测是否正确，而且越显著越好。设计试验过程中，要做到对干扰变量科学控制、排除干扰、准确分析找到要研究量（自变量）以及带来反应变量（因变量）。

7/26设计试验制订计划设计探究方案要把握以下几点：1、依据研究问题或猜测明确探究目标。2、明确探究中：显示什么，怎样显示(因变量)；控制什么，怎样控制(无关变量)；改变什么，怎样改变(自变量)。3、依据显示、控制、改变需要选取试验器材8/26对设计试验评价1、试验过程是否与探究目标相符2、自变量（要改变量）设置是否合理，无关变量（控制变量）是否控制到位，应变量（要显示变量）效果是否显著。3、观察和测量是否准确4、探究试验取得证据是否可靠（是否排除偶然性）5、操作可行性、安全性、简约性对设计试验评价要把握以下几点：9/26材料2：草履虫是单细胞原生动物代表,它喜欢生活在稻田、水沟或水不大流动池塘中，以细菌和单细胞藻类为食。1、某研究性学习小组在草履虫采集和培养过程中，又有了很多新发觉，进行探究(培养皿中各加入40只生长良好草履虫),统计下表数据:经过分析，你认为他们想探究问题是：试验次数水质温度/℃pH2天后培养皿中存活草履虫数量①清洁河水25738②清洁河水10717③蒸馏水2575温度对草履虫生存影响？水质对草履虫生存影响？④清洁河水255⑤清洁河水259改变观察控制控制pH值对草履虫生存影响？10/262.研究小组发觉家用洗洁精是池塘水体污染源之一，进入河水洗洁精是否会对草履虫生存造成影响呢？提出假设：不一样浓度洗洁精对草履虫生存不会产生影响。设计试验(请补充完整）第一步、取5个培养皿，分别标识为1到5号。第二步、

第三步、在1～5号培养皿中加入等体积上述洗洁精溶液。第四步、第五步、小华说本试验设计还能够完善，你认为呢？培养皿编号123456洗洁精浓度50%35%28%15%5%清洁河水存活草履虫数量/只010142234用清洁河水分别配置不一样浓度洗洁精溶液。在5个培养皿中各加入40只生长状态良好草履虫。将培养皿放入25OC保温箱中，培养一段时间后，借助显微镜进行观察，

。统计存活草履虫数量。11/26练一练[3]下表说明夏季某湖泊随水深不一样，水温和水中溶解氧改变情况。搜集这些数据是为了研究一些问题。以下问题中，不属于该项研究是（）A．浮游植物主要在近水面处生长原因是什么？B．湖泊中溶解氧主要来自空气中氧气吗？C．鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸原因是什么？D．水温和溶解氧与阳光射入湖面深度之间关系是什么？水深/米

水面

13579111315171921水温/℃

232221201510655444溶解氧/毫克（100毫升）-1

12121196433322212/261990年10月，由美国科学家首次提出以破译人类遗传和生老病死之谜“人类基因组计划”开启。经过美、法、英、日、德、中六国科学家共同努力，于2月12日公布了人类基因图谱。六国科学家对人类22条常染色体和2条性染色体上基因进行测定，发觉人类染色体上基因大约有3万—3.5万个。并在第22条染色体上定位679个基因，这些基因主要与人类先天性心脏病、免疫功效低下和各种恶性肿瘤等相关；还有第22号染色体上发觉约有160个基因与鼠基因含有相同结构……依据以上材料，结合所学遗传等方面知识，回答以下问题：（1）“人类基因组计划”之所以对细胞内染色体进行研究，是因为；（2）“人类基因组计划”之所以将基因作为研究单位，是因为；（3）你认为“人类基因组计划”有何意义？例413/26解析:

能对图表、新闻事件等题给背景进行分析、得出结论是科学探究主要内容，能帮助进行知识建构，加深对科学与技术之间了解，同时也告诉我们不要死抱书本，要广泛获取知识，要大胆想像，有利于培养科学素养。答案：（1）染色体是遗传物质，（2）基因是DNA分子上控制生物性状片段，（3）①了解、治疗遗传病；②了解生命起源、进化和亲缘关系，③破解生命之谜。14/26

19世纪末，科学家瑞利经过以下两种试验方法制得氮气，从而造成了科学上某项重大发觉。请你参加他科学发觉过程，填写以下空格。试验一：从空气分离出氮气：

试验二：用亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵（NH4Cl）反应制取氮气，同时还生成氯化钠和一个常见溶剂测得由此得到氮气密度为1.2508克/升。该反应化学方程式为：

。讨论：瑞利教授经过屡次严密试验，发觉了两种方法测得氮气密度都有微小差异，试分析其原因：

。例5试验步骤解释或结论

（1）将清新洁净空气经过NaOH溶液，再经过浓硫酸。经过浓硫酸目标是为了除去空气中。（2）将气体经过能与氧气反应物质（瑞利提醒你：反应不能生成新气体）请写出能用于除尽氧气物质名称：（3）搜集气体，并测定其密度。密度为：1.2572克/升

15/26解析:

用科学史料作为跨学科综合试题载体，是试题编制一个创新。答案：试验一：（1）水蒸气，（2）磷等；试验二：NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O；前一个方法中制得氮气中含有稀有气体。16/26科学探究常见题型开放型:如条件开放型（对试验条件不完全限制），操作方法开放型（对操作方法不完全限制），目标开放型（即对试验中可能产生结果多方位地进行估侧）。试验设计型:如试验方案或方法设计、试验原理设计、试验装置设计与试验操作步骤设计等。故障分析型:如试验故障判断、原因分析以及排除故障方法与伎俩试验汇报分析型:如给学生一份不完整试验汇报，真实地再现试验过程，综合考查学生对试验原理了解、仪器使用、分析误差能力评价分析型:如试验方案评价，试验操作步骤评价与判断，试验数据整理与加工，问题处理过程分析与判断等17/26（08杭州）．土壤中含有植物生长所必需各种无机盐，该同学为了验证镁是甲种植物正常生长所必需元素，设计了以下试验：选择两盆生长情况相似甲种植物，在一盆甲种植物土壤中浇灌蒸馏水，在另一盆甲种植物土壤中浇灌等量含镁离子蒸馏水，保持其它试验条件相同，观察比较两盆植物生长情况，如图所表示。你认为这么试验设计合理吗?

；理由是

。考查对探究试验设计评价。18/26

(08厦门)．如图17所表示，把小球从O点沿水平滑杆拉到A点．放开后小球在D点两侧往返振动。对小球振动快慢，小星提出了以下猜测：A．小球振动快慢与它被拉离O点距离x相关：B．小球振动快慢与它质量m相关。（1）现有固定支架、弹簧、质量不一样小球、天平、刻度尺等器材。为完成本试验，还需要器材是

。（2）小星试验探究部分数据统计以下：表格中试验数据是验证猜测

时统计。（选填“A”或“B”）（3）分析表格中数据，可得出结论：

。

考查对器材选择，对结论科学描述19/26

某医院要安装一个呼唤电铃，病人在病床只要一按开关，值班室一个电铃就响了，同时电铃旁指示灯亮了，医护人员从指示灯可知道是第几病床病人在呼唤，设计出这个电路图，所给器材有：电池组、电铃各一个，指示灯、开关和导线若干。（画出四个病床电路即可）

解析:

按要求分析这个电路组成、各部分连接方式，由此设计出电路图。某位病人按下开关，值班室显示这个病床指示灯就亮了，但其它病床指示灯并不亮，由此可知每盏指示灯亮时候，这个电铃都要响，说明电铃应在干路上。例7答案：如图14—8所表示。

20/26

二氧化硫（SO2）在通常情况下是一个无色、有刺激性气味有毒气体，它能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水。现有某一试验小组同学欲利用以下装置和药品制取二氧化硫，并对二氧化硫与水在通常情况下能否发生化学反应进行试验探究。设计探究过程以下，请你回答其中相关问题。例821/26（1）假设：二氧化硫与水在通常情况下能发生化学反应，生成物是一个酸。（2）设计方案：先验证水能否使蓝色石蕊试纸变色；再验证二氧化硫气体能否使干燥蓝色石蕊试纸变色；最终验证二氧化硫气体能否使湿润蓝色石蕊试纸变红。（3）查阅资料：你认为该研究小组需要查阅资料内容应包含

（填写编号）①二氧化硫易溶于水；②酸能使湿润蓝色石蕊试纸变红；③二氧化硫能被浓硫酸干燥22/26（4）试验：①试验过程中，装置C内石蕊试纸颜色一直没有改变，这说明

。②装置D中胶头滴管中蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生改变，当有二氧化硫气体经过时发觉湿润蓝色石蕊试纸变红，此现象说明

。③装置E作用是

，写出发生反应化学方程式

。（5）结论：原假设

（填“成立”、“不成立”）23/26解析：本题模仿科学家进行科学探究基本