如何解答实验探究题.docx
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如何解答实验探究题
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▲。
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）。
㈠从实验方案中找自变量和因变量来提出问题：
①、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）
②、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）
10℃
281
191
192
187
20℃（室温）
288
286
289
291
30℃
401
408
398
296
由实验方案可知：
本实验探究的问题是▲。
㈡从真实现象（情景）中提出问题。
1、从题目素材中找到现象
2、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▲。
㈢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/A
I2/A
I/A
1
0.2
0.2
0.4
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
该实验探究的问题是▲；
㈣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。
①提出问题：
蚂蚁寻找到食物后是如何回家的？
②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▲。
㈤从结论、假设（或猜想）中反推提出的问题
1、从题目的素材中找结论、假设（或猜想）
2、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▲。
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▲。
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▲
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：
①去掉小麦种子的胚乳。
②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。
③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▲。
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：
⑴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）；⑵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：
①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。
②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。
③挑选籽粒饱满、大小想似的水稻种子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。
反思和评价：
⑴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▲。
⑵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▲。
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
1
2
3
钩码质量/克
100
200
300
钩码重力/牛
0.98
1.96
2.93
该实验得出的结论是▲。
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
1
12%
2
2
5%
3
化纤
1
28%
4
2
14%
5
全棉T恤（白色）
1
7%
6
全棉T恤（黑色）
1
4%
分析表中数据1、2或3、4得到的结论是▲.
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？
▲
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。
①他们的实验方法有什么明显不足▲。
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：
①汽车尾气污染；②家居装饰用品污染；③玩具和学习用品污染；④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2.0～2.5千克的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/kg
10mg/kg
血红蛋白含量
初始测量
60
61
第一次（g/L）
53
50
第二次（g/L）
47
40
第三次（g/L）
35
29
上述实验还缺少对照组，请你帮助设置一个对照实验▲。
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▲。
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分钟莫扎特的秦鸣曲等古典音乐，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，在州议会开会现声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。
①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▲。
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2∶1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/kg
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
滑行距离s/m
0.42
0.41
0.43
0.42
0.43
0.42
0.42
①从上述数据分析，可以得到的结论是：
略；
②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/kg
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
滑行距离s/m
0.42
0.41
0.43
0.42
0.43
0.42
0.42
0.42
0.40
0.38
0.36
0.32
0.30
0.28
请你评判小敏的做法并阐述理由：
▲。
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“通过的电流大小不同时，通电螺线管磁性的强弱”其操作性定义应该是▲。
举例说明2：
物体下落的快慢与什么因素有关呢？
某校兴趣小组同学在教学楼上做了以下实验：
先后让四个物体从同一高度释放，测量下落到同一水平面上所用的时间。
经过多次测量取平均值后，得到以下数据：
实验序号
1
2
3
4
物体
小石块1
小石块2
羽毛球
小石块1和羽毛球拴在一起
质量（g）
24
52
6.5
30.5
下落时间（s）
1.45
1.44
2.86
1.93
他们分析上面的实验数据后认为，实验数据不支持“物体越重下落越快”的观点。
不支持依据1：
▲
不支持依据2：
▲
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