探究实验遵循的一般原则.docx

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探究实验遵循的一般原则

探究实验遵循的一般原则

探究实验遵循的一般原则：

单一变量原则和对照原则

①单一变量原则：

控制其他因素不变，只改变其中一个因素（要研究的因素），观察其对实验结果的影响。

遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析．又能增强实验结果的可信度和说服力。

②列照原则：

通常一个实验分为实验组和对照组。

实验组是接受实验变量处理的对象组。

对照组，也称控制组，对实验而言，是不接受实验变量处理的对照组。

从理论上说，由于无关变量对实验组与对照组的影响是相等的，故实验组与对照组两者的差异。

则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。

按对照实验的内容和形式上的不同．通常可分为：

空白对照、自身对照、相互对照和条件对照。

探究实验设计的思路：

操纵实验变量，控制实验变量，捕获反应变量

①实验变量（自变量）：

实验中由实验者操纵的因素或条件。

例如：

温度（60℃、沸水、冰块）等。

②反应变量（因变量）：

由实验变量而引起的变化结果。

例如：

淀粉遇碘后的变蓝现象。

③无关变量：

实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。

例如：

试管的洁净程度、实验的时间长短等。

③额外变量：

由无关变量引起的变化结果。

特别提醒：

①并不是所有的问题通过一次探究就能得到正确的结论。

有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论。

因此，在得出结论后，还需对整个探究过程进行反思。

②在科学探究中要坚持实事求是的科学态度，既要以一定的科学知识为基础，又不能被原有的知识所束缚。

当科学探完的结论与原有的知识发生矛盾时，应大胆地修正原有的知识。

环境的概念：

生物的生活环境不仅是指生物的生存地点，还指存在于它周围的影响它生活的各种因素。

生态因素的概念：

环境中影响生物形态、生理、分布的因素称为生态因素，它包括非生物因素和生物因素两类。

特别提醒：

生物圈虽然能为各种生物提供阳光、空气、水和一定的温度等，但不同的生物对各种非生物因素的要求不同，从而影响了它们在生物圈中的分布。

生物因素对生物的影响：

生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。

自然界中的每一种生物，都受到周围其他生物的影响，包括捕食、寄生、共生、竞争、合作等关系。

①捕食关系：

一种生物以另一种生物作为食物的现象。

如七星瓢虫与蚜虫

②寄生关系：

一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并且从这种生物的体内或体表摄取营养物质维持生存的现象。

如水蛭寄生在牛等牲畜体内、菟丝子寄生在其他植物

③共生关系：

两种生物生活存一起，相互有利，离开后一方或双方都难以生存的现象。

如清洁虾在鱼类的体表．以吞食细菌为生，兼为有类“治病”。

④竞争关系：

两种生物生活在一起，相互争夺资源、空间等的现象。

如杂草和农作物争夺养料和生存空间。

⑤合作关系：

两种生物共同生活存一起，彼此互为有利的生活关系．两者彼此分开后仍能独立生活。

如寄居蟹和海葵。

特别提醒：

影响某一生物生活的生物因素包括同种和不同种的各种生物，如影响某一株小麦生活的生物因素不仅包括它周围的杂草、农业害虫、鼠类等，还有它周围的其他小麦植株。

混淆不同非生物因素对生物的影响：

影响生物生活的非生物因素主要有水分、空气、温度、光照、土壤等。

如影响植物光合作用的主要是光照、温度和空气中二氧化碳的含量；造成仙人掌叶变为刺的主要是水分：

在东北地区的林区。

出现山脚下是落叶阔叶林、山腰处是红松林、山顶处是冷杉林的现象，影响这种分布的环境因素主要是温度。

混淆生物因素中的寄生关系、共生关系、捕食关系、竞争关系：

生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。

自然界中的每一种生物，都受到周围其他生物的影响，包括寄生，竞争，捕食、共生等关系。

捕食指的是一种生物以另一种生物作为食物的现象。

竞争指两种生物生活在一起，相互争夺资源和空间等。

两种生物共同生活在一起，彼此有利，这种生活关系称为共生关系。

寄生指的是一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并从这种生物的体内或体表摄取营养来维持生存的现象。

保护色，警戒色和拟态的辨析：

要区分保护色、警戒色和拟态．必须弄清它们的概念。

保护色的概念有三个要点：

（1）是为了适应柄息环境；

（2）体色与环境色彩相似；

（3）有助于逃避敌害和捕食。

警戒色的概念也有三个要点：

（1）动物本身具自恶臭或毒刺，能对敌害构成威胁；

（2）具有鲜艳的色彩或斑纹，易于被敌害识别；

（3）是一种保护性适应。

拟态的概念有两个要点：

（1）是在进化中形成的；

（2）外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。

生物对环境的适应和影响：

1.生物对环境的适应：

生物对环境的适应是存自然选择中优胜劣汰的过程，它促进了生物的不断进化，生物对环境的适应现象和自然界中普遍存在，对于现今存在的每一种生物来说，都有与环境相适应的特点

植物与环境相适应的现象

①生长在干旱沙漠或荒漠中的植物，叶子特化成针形或刺形，根系特别发达，如仙人掌、骆驼刺等

②由于生活环境经常受到同一方向大风的影响，树木的分枝只有一侧生长良好．如旗形树

特别提醒：

生物对环境的适应是相对的，只是在一定程度上的适应，并不是绝对的、完全的适应，更不是永久性的适应，即每种生物只能适应一定的环境，而不是适应所有的环境。

如北极的雪兔在冬季到采时换上白毛，以适应雪地环境，但如果降雪较迟。

这样的体色反而易被敌害发现。

2.生物的环境的影响

生物与环境的关系是相互的，生物不仅能适应环境，同时也影响环境；反之，环境也影响生物的生长，分布等。

（1）影响大气环境：

植物蒸腾作用增加空气湿度，降低空气温度、影响降水量。

某些植物的叶可吸滞尘埃，吸收有毒气体，起到净化空气的作用。

（2）影响水环境：

某些微小浮游生物引发的赤潮现象，对水域环境造成危害。

（3）影响土壤环境：

蚯蚓可使土壤疏松，增加肥力。

特别提醒：

生物与环境之间是相互影响、相互作用的，并且是一个漫长的过程。

在这个过程中，环境在不断改变，生物也在不断变化，生物与环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物界。

易错点：

误认为整个地球都属于生物圈：

生物圈是所有生物的家。

地球上适合生物生存的地方，其实只是它表面的一薄层，科学家将这一簿层叫生物圈，它包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面，存地壳内部是不可能有事物存在的。

生物与非生物：

自然界中的物体分为两大类：

一类是有生命的物体，叫生物，如花鸟鱼虫、飞禽走兽、人、微生物等另一类是无生命的生命，叫非生物，如泥土、水、金属、钟乳石、珊瑚等。

概念:

绿色植物利用光提供的能量，存叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中，这个过程就叫光合作用。

反应式:

叶片见光部分遇到典液变蓝，说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉

条件:

光和叶绿体是不可缺少的条件，其中光能供给能量，叶绿体提供光合作用的场所。

实质:

光合作用的实质上是绿色植物通过叶绿体．利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。

可以概括出两个方面：

一方面把简单的无机物转化成复杂的有机物，并且释放出氧气，这是物质的转化过程；另一方面是在把无机物转化成有机物的同时，把光能转变成为储存在有机物中的化学能，这是能量的转化过程。

意义:

光合作用是一切生物生存、繁衍和发展的根本保障。

绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅能满足自身生长、发育和繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源，其产生的氧气是生物圈的氧气的来源。

影响光合作用的因素：

（1）光照强度：

光照增强，光合作用随之加强。

但光照增强到一定程度后．光合作用不再加强。

夏季中午，由于气孔关闭，影响二氧化碳的进入，光合作用强度反而下降，因而中午光照最强的时候，并不是光合作削最强的时候。

（2）一氧化碳浓度：

二氧化碳是光合作用的原料，其浓度影响光合作用的强度。

温室种植蔬可适当提高大棚内二氧化碳的浓度，以提高产量。

（3）温度：

植物在10℃～35℃、条件下正常进行光合作用，其中25℃～30℃最适宜，35℃以上光合作用强度开始下降，甚至停止。

特别提醒：

①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用，但叶片是光合作用的主要器官。

②有的植物不呈现出绿色，但含有叶绿素，也能进行光合作用。

如海带。

③光是叶绿素形成的条件，植物体见光部分能形成叶绿素。

如萝卜见光部位是绿色的，而埋在土壤里的部位是白色的；蒜黄见光后会变成绿色。

④叶片见光部分遇到典液变蓝，说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉

易错点：

误认为光照越强，光合作用越强

影响光合作用的外界条件主要是光照强度和二氧化碳浓度，在一定限度内，光照越强，光合作用越强；若光照过强，气孔会关闭，从而影响光合作用的进行。

光合作用的发现：

（1）1773年，英国科学家普利斯特利把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠很快就死了。

（2）他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现植物能够长时间活着，蜡烛也没有熄灭。

（3）他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，他发现植物和小白鼠都能整成活着。

光合作用在农业生产上的应用：

（1）合理密植

合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费，又不至于让叶片相互遮挡，影响光合作用的进行。

（2）间作套种（立体种植）

立体种植就是把两种或两种以上的作物，在空间和时间上进行最优化组合，以达到增产，增收，延长应的目的。

（3）增加二氧化碳的浓度

二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料，空气中二氧化碳浓度一般是0．03％，当空气中二氧化碳的浓度为0.5%～0．6％时，农作物的光合作用就会显著增强．产量有较大的提高。

在温室中，增加二氧化碳浓度的方法有很多。

例如，增施有机肥料（农家肥），利用微生物分解有机物放出二氧化碳；喷施储存在钢瓶中的二氧化碳；用化学方法产生二氧化碳等。

（4）其他方面

植物光合作用受诸多因素的影响，最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照根系：

一根植物所有根的总和，称为根系。

根系可分为直根系（双子叶植物）和须根系（单子叶植物）。

根的生长：

根的生长一方面靠分生区细胞的分裂增加细胞的数量，另一方面靠伸长区细胞体积的增大。

根的特性：

植物的根具有向地生长、向肥生长和向水生长的特性。

概念：

是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气的形式散失到大气中的过程。

部位：

成熟植物的蒸腾部位主要在叶片。

叶片蒸腾有两种方式：

一是通过角质层的蒸腾，叫作角质蒸腾；二是通过气孔的蒸腾，叫作气孔蒸腾。

气孔蒸腾是植物进行蒸腾作用最主要的方式。

过程：

土壤中的水分→根毛→根部导管→茎→叶→气孔→大气。

意义：

①对植物体自身的意义：

a．促进根对水分的吸收以及对水分、无机盐的运输；

b．降低植物体的温度，防止叶片被太阳灼伤。

②对自然界的意义：

a．提高空气湿度；

b．降低空气温度；

c．增加降水量。

影响蒸腾作用的环境条件：

①光照强度：

在一定限度内，光照强度越强，蒸腾作用越强。

②温度：

在一定限度内，蒸腾作用随温度的升高而加强。

③空气湿度：

空气湿度越大，蒸腾作用越弱；反之越强。

④空气流动状况：

空气流动越快，蒸腾作用越强。

知识总结:

蒸腾作用是植物的一种重要生理功能，它主要由叶片进行，气孔的张开、闭合控制着蒸腾作用，气孔的开闭又受环境的影响。

蒸腾作用不仅对植物自身有重大意义；对调节气候、促进生物圈的水循环也有重大作用。

蒸腾作用与环境条件之间的关系辨析：

蒸腾作用的主要器官是叶，叶表皮的气孔是植物蒸腾失水的“门户”。

气孔的张开和闭合影响着蒸腾作用的进行，而许多环境条件又影响着气孔的开和闭。

（1）大气湿度：

大气湿度越大，气孔张开程度越小；反之气孔张开程度越大。

（2）光照：

在一定范围内随着光照的增强，气孔张开程度增大，但超过一定的光照强度，气孔张开程度减小