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科学探究专题复习成稿
科学探究
专题复习方法、题解及训练
280575490
版权人：
花生壳
第1篇：
科学探究题特点及构成分析
一.认识变量：
探究实验中的变量问题解答
1.怎样正确理解对照组实验中的变量？
答：
一般说来，对照组实验中最为重要的变量有三种：
实验变量、无关变量和结果变量。
以数学正比例函数y=kx为例，实验变量即自变量x，无关变量相当于常数K（即被控制了的变量），而结果变量即相当于因变量y。
【范例】小强看到在没有起重机的情况下，工人要将油桶搬运上汽车，常常用沿斜面滚上车箱的方法。
小强想：
为什么不直接将油桶抬上车呢？
难道这样做可以省力吗？
小强带着疑问去查阅有关资料后了解到：
用斜面搬运同一物体时的推力大小跟斜面长度、斜面高度、斜面粗糙程度等因素有关。
小强根据以上查阅的资料提出了一个探究的问题：
沿斜面推力的大小与斜面的长度有什么关系？
（1）你认为小强探究搬运同一物体时沿斜面推力的大小与斜面长度的关系时，应控制的变量有。
（2）小强选用了一把弹簧秤、一块8N的长方体重物、五块长度不同的由同种材料做成的光滑木板，按如下图所示进行了实验，实验时控制斜面高度为0.2m不变。
实验测得的数据如下表所示：
次数
物重G/N
斜面高h/m
弹簧秤
示数F/N
斜面长
L/m
1
8
0.2
4.0
0.4
2
8
0.2
2.0
0.8
3
8
0.2
1.6
1.0
4
8
0.2
1.0
1.6
5
8
0.2
0.8
2.0
分析实验数据，小强得到的结论是：
。
【分析】此例中，由于探究的问题是：
“沿斜面推力的大小与斜面的长度有什么关系？
”所以，“斜面的长度L”是实验变量，“沿斜面推力的大小F”是结果变量，而“物重G”“斜面高h”为无关变量，即被控制的变量。
（参P19例1）
2.如何正确区分实验组与对照组？
通常，一个探究实验总分为实验组和对照组。
至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般由探究目的决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组受其它因素（设置为相同）影响是相同的，故实验组与对照组实验结果的不同，原因就在于实验变量的不同所造成的，这也就是科学上“归因”的可信性：
不同的结果是由于不同的因素造成的，而与共同因素无关。
按对照的内容和形式上的不同，初中科学中通常只要掌握以下对照类型：
【空白对照】指不做任何实验处理的对象组。
例如，在“验证唾液淀粉酶是否能消化分解淀粉？
”的实验中，向甲试管淀粉溶液加入唾液溶液，而乙试管加等量清水，一起进行37℃水浴，比较它们的变化。
这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。
空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
【自身对照】指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。
如在“验证植物
在光下通过光合作用制造淀粉”实验，就是典型的自身对照，如图所示，选一盆银边天竺葵（取叶边缘呈白色的种），预选放在黑暗中48小时，再将叶片左边用黑纸夹住，然后把天竺葵放在阳光下照4小时，再取下此叶片并用打孔器分别在该叶片的不同部位取下A、B、C三个大小相同的圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后再加碘溶液。
这里的“A、B、C三个大小相同的圆片”是同一张叶上的，属于“自身对照”，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前后的对象状况不改变的为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
【条件对照】指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。
例如，七年级上册课本关于“微生物生长与水分的关系”：
A组：
干面包片（条件对照组）；
B组：
加水湿润的面包片（实验组）；
C组：
水（空白对照组）。
显然，A组为条件对照，该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量——水能促进微生物在面包片上生长繁殖。
二、探究步骤流程的重要性
实验操作的步骤一般有其确定的操作顺序，否则实验结果会不一样。
1．如图所示，A、B、C、D为某个同学设计的一个关于检验“唾液能够消化淀粉”的实验装置图。
请仔细分析该图后回答下列问题：
（1）根据你所学的知识，你认为这四个装置的顺序应该为；
（2）图A中，滴管滴加的物质是，目的是检验1、2两试管中是否存在淀粉，这一步骤的原理是；
（3）图C是将1、2两试管进行水浴加热，加热的温度应是，理由是
；
（5）图D中将1号试管和2号试管滴加一样多的清水的目的是；
（6）该实验的假设是。
31．某兴趣小组为探究碱性条件对酶活性的影响，设计了如下图所示的实验方案（图中序号表示各实验步骤次序）：
请回答下列问题：
（1）实验时将试管置于37℃水浴中保温是因为；
（2）B的实验步骤②和③能否对调?
；
（3）预计加碘液后可能出现的实验现象是A试管的溶液，B试管的溶液变蓝。
三、探究实验中的梯度对照
科学研究中，通常会遇到最适值问题。
如在酶的活性研究中，对于某一种生物酶来说，存在最适温度和最适pH；对于种子萌发来说，存在最适温度、最适含水量。
从其规律的数学模型表示来看，在函数图像上呈二次函数或类似二次函数的抛物线（见右图）。
在探究性实验中，为了得出最适值，我们需要设置梯度对照。
【例1】凝乳酶是动物体内一种催化乳汁凝固的酶。
下图所示的是用于研究温度对凝乳酶催化作用影响的实验装置。
最适值
【第一步】将等量的酶和乳汁分别加入试管中，然后将两支试管放入同一恒温水浴（温度用t表示）中保温15分钟。
【第二步】将酶和乳汁在同一试管中混合，放入与先前同样温度的水浴中保温并记录凝乳所需时间。
分别选择6种不同水浴的温度，按上述操作步骤重复进行6组实验，所得数据见下表。
组别
水浴温度t（℃）
凝乳时间（分）
1
10
不凝固
2
20
7.0
3
30
4.0
4
40
1.5
5
50
4.0
6
60
不凝固
（1）盛有酶和乳汁的两支试管放在水浴中15分钟后，酶和乳汁温度与水浴一致。
在这个过程中热传递的主要方式是。
（2）由实验结果可知酶发挥最佳催化效果的温度是℃。
（3）在25℃室温时重做第3组实验，若省略了第一步操作，而直接将两者放入同一试管内混合，再在30℃水浴中保温测量，则所测得的凝乳时间将
4分钟（填“短于”“等于”或“长于”）。
【例2】E为一种人体消化道中的酶。
右图为用鸡蛋清作底物研究酶E的实验。
在5支试管内分别放人含等量酶E的不同pH缓冲液。
将试管放在20℃水浴中。
然后把鸡蛋清放在同样的细玻璃管中，再把玻璃管投人沸水中，使鸡蛋清凝固变得不透明，实验从将装有固化鸡蛋清的玻璃管放入试管中开始计时。
鸡蛋清经酶E的作用被消化，细玻璃管两端变得透明。
每2分钟测量细玻璃管透明部分的长度一次，计算已被消化鸡蛋清的百分率，所得结果见下表：
实验开始后的时间（分）
鸡蛋清被消化的％
pH=2
pH=4
pH=6
pH=8
pH=10
0
0
0
0
0
0
2
12
8
0
0
0
4
28
12
0
0
0
6
39
20
0
0
0
8
55
29
0
0
0
10
68
38
3
0
0
12
94
53
12
3
0
请回答：
（1）该实验的目的是什么?
。
（2）为什么要用水浴?
。
（3）根据实验，你对酶E能得出哪些结论?
①
②
【例3】每次铅球项目测试，小明同学的成绩总是不理想。
他想：
影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢？
为此，他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：
（1）熟悉手枪结构：
玩具手枪的内部结构中有‘
根弹簧，弹簧压缩的长度可调节。
压缩的弹簧伸长时，将子弹射出，弹簧的＿＿能转化成子弹的动能。
（2）探究过程
①提出猜想：
在相同条件下，子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关。
②设计实验，记录数据：
他把手枪固定在某一高度后，保持子弹从枪口射出时的速度相同，改变枪管与水平面夹角，用同一颗子弹做了五次试验，记录数据如下：
③分析数据，得出结论：
在相同条件下，子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关，夹角在度左右时，子弹射程最远。
小明由此推想：
相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远。
④交流和评价：
第二天，小明与同桌交流探究成果，同桌认为小明对子弹射程与水平夹角θ的探究还可进一步完善。
同桌的话启发小明对实验方案进行改进，获得了更准确的结论。
小明所作的改进是。
（3）完成上述探究后，小明想到影响子弹射程的因素可能还有许多，又提出一个合理的假设。
你认为他的猜想是：
。
小明开始了新的探究……
【例4】水稻种子萌发的最适温度和含水量
1．提出问题：
工厂化育苗现在已经是很普遍了。
如果有一个水稻的新品种，要在工厂里育苗，我们应该怎样确定育苗所需的最适条件以获得较高的萌发率呢?
种子萌发需要空气、水和一定的温度。
假定工厂在通风的条件下空气能满足种子萌发的需要，那么怎样控制温度和含水量才能找出种子萌发的最适温度和种子的含水量呢?
2．分析和假设：
首先要通过查阅资料或调查的方法了解其他水稻品种种子萌发的最适温度和含水量，从而确定实验的最低温度和最高温度，最低含水量和最高含水量，然后，分别在最高温度和最低温度、最低含水量和最高含水量之间设几个实验点进行试验。
你的假设是
3.实验设计：
首先需要分析实验所涉及的变量。
（1）本实验要涉及哪些变量?
（2）哪些是主要变量?
哪些是次要变量?
如何控制它们?
其次确定实验方案，你的实验方案应包括：
（1）所需的器材和材料。
（2）实验过程。
（3）记录实验数据的表格。
4．实验数据分析：
小明经过实验，获得了两组实验数据。
（1）当温度控制在22℃时，含有不同水分的种子生长7天后的萌发率：
种子含水量/％
20
30
40
50
60
70
80
90
萌发率/％
4
11
23
42
54
73
86
81
（2）种子的含水量为75％时，在不同的温度下生长7天后的萌发率：
温度℃
10
15
20
25
30
35
萌发率/％
12
18
62
81
80
48
根据上述数据分析，这个水稻品种最适的萌发温度是，最适的含水量应是。
5．交流和评价：
（略）
四、有关消化酶的探究实验题
通过对消化酶的学习，我们知道，以唾液淀粉酶为例，它能催化淀粉消化分解成麦芽糖；作为酶它具有专一性、高效性，另外，它的活性受pH和温度的影响。
所有这些特性，我们都可以通过对照组实验加以探究。
1．下表是进行某实验时的不同处理，据表作答：
试管
加入物质
处理温度
处理时间
l号
淀粉糊（2mL）+清水（2mL）
37℃
10分钟
2号
淀粉糊（2mL）+唾液（2mL）
37℃
10分钟
（1）完成表中各项处理后，再在两支试管中分别加人2滴碘液，将出现蓝色的试管是
号。
其原因是。
（2）另一支试管不出现蓝色，说明其中的淀粉已被酶消化，本实验中，设置l号试管的目的是。
2．某研究性学习小组的同学为了解温度对酶的催化作用的影响，设计了如下的对比实验：
序号
反应物
加入物质
温度
pH值
试管1
5mL淀粉糊
2mL唾液溶液
37℃
7
试管2
5mL淀粉糊
2mL蒸馏水
0℃
1.8
此实验方案无法得到正确的结论，请你找出实验设计中的两处错误，并将其改正：
（1）。
（2）。
如果要了解pH对酶的催化作用的影响，又该如何设计？
3．已知唾液中含有淀粉酶，胃液中含有蛋白酶，某同学设计了以下实验：
试管
加入物质
控制条件
检验方法
结果
甲
2mL淀粉糊+2mL清水
37℃水浴l0min
加2滴碘液
变蓝
乙
2mL淀粉糊+2mL唾液
37℃水浴10min
加2滴碘液
不变蓝
丙
2mL淀粉糊+2mL胃液
37℃水浴l0min
加2滴碘液
变蓝
请你分析回答下列问题：
（1）比较甲和乙两组可以证明。
比较乙和丙两组可以证明。
（2）该实验的对照组是组。
4．酶具有高效性、专一性和多样性的特性，其活性易受温度和pH等的影响。
以下是某同学设计的几个实验步骤：
①作为对照向2号试管内滴入几滴氯化铁溶液；
②将点燃但无火焰的卫生香分别放在1、2号试管的管口，仔细观察，发现1号试管口的卫生香燃烧猛烈；
③取两只洁净的试管，编上号，并且注入10毫升质量分数为3％的过氧化氢溶液（过氧化氢分解后可以放出氧气）；
④轻轻振荡这两只试管，使试管内的物质混合均匀，发现1号试管的气泡多且先产生；
⑤取豌豆大小的新鲜肝脏（内含过氧化氢酶），放在培养皿中迅速剪碎并投入到l号试管中。
（1）请根据实验原理，写出正确的顺序：
（2）该实验主要证明了酶具有性；
（3）为什么要用新鲜的肝脏做实验?
同学们：
限于篇幅，仅此抛砖引玉。
在学习过程中要善于总结，才能牢固掌握知识。
5.根据下列实验材料，设计一个实验，探究甲状腺激素经过50℃的温水处理后，是否还具有生物活性。
【实验器材】a．等容积的玻璃缸若干b．清水c．同龄且发育状态相同的蝌蚪60只d．未经处理的具有生物活性的甲状腺激素e．将具有生物活性的甲状腺激素放在50℃的温水中处理10分钟f．不含甲状腺激素的蝌蚪饲料
【实验设计方案】
第一步：
取玻璃缸3只，分别标记甲、乙、丙。
第二步：
分别加入等量的清水和20只蝌蚪。
第三步：
第四步：
观察一段时间可能的实验结果并分析说明：
①甲、乙缸的蝌蚪同步发育，迅速变态成为小青蛙，而丙缸还是蝌蚪状态，则说明
。
②乙、丙缸蝌蚪同步发育，而甲缸迅速变态成为小青蛙，则说明。
③乙缸的蝌蚪发育比丙缸快，比甲缸慢，则说明
【想一想】是否会出现甲、丙同步发育而乙缸中蝌蚪发育慢或发育快的情况？
为什么？
〖解题导引〗对于生物活体为对象的实验，必须在保证生物在正常生活下进行，如保证充足的食物供给等。
五、过程性组合探究实验
1、关于光合作用的探究组合
①光②二氧化碳③水④淀粉⑤氧气
2、关于呼吸作用的探究组合
①二氧化碳②水③放热
3、关于酶的特性的探究组合
①高效性②专一性③温度④pH
4.生长素的相关实验
①达尔文实验②温特实验
5.伏安法探究实验与电路故障
①电阻器测电阻②小灯泡的电功率
第2篇：
从考纲要求看科学探究题的解题方法
1.提出科学问题
1）从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现并提出可以进行科学探究的问题
【例l】我们知道，“在雷雨天，是先看到闪电，然后才听到雷声”，对此，你根据所学的知识能提出一个什么样的科学问题?
〖解题分析〗提问可以有许许多多个问题，但是作为“科学问题”应该不会很多。
怎样的问题才是科学问题？
一般来说，以“怎么样？
”“为什么？
”发问的问题是科学问题。
另外，回答时，根据题目内容事先想一个科学原理或科学规律，以此发问一般也就是科学问题了。
以本题为例，“雷声、闪电是怎样传播的？
”“打雷和闪电同时发生，我们为什么会先看到闪电而后听到雷声呢？
”
或者，事先想好以“声音以波的形式传播而闪电是以光的形式在同种均匀物质中是沿直线传播原理”发问，或以“常温下光的传播速度比声音的传播速度要快得多”发问，也可以提出同样的问题。
当然，这种设问方法存在局限性，对于一些你无法解释的自然现象，就无法以此种方式发问。
2）领会提出问题的途径和方法
【例2】某人做了这么一个实验：
①制备培养基，等量分装在试管中，并进行灭菌。
②将平菇菌种经无菌操作等量接种到培养基中。
③把接种后的培养基放在两个培养箱中，一个为对照组，另一个培养箱的中央放入磁铁，并按不同直径的圆周放入3圈实验组培养基（见图1—1）。
④每日做观察记录，其中包括测量菌丝的长度，观察菌丝的长度和菌丝色泽等。
该实验要研究的问题是（）
A．磁场对培养基的影响有哪些B．培养基对平菇生长有哪些影响
C．磁场对平菇生长有什么影响D．有利于平菇生长的环境因素有哪些
〖解题分析〗在对照组实验中，实验者通常是把要研究的对象（因素）设立为实验变量（使不同）而加以对照研究的。
从本题的实验步骤③中：
“一个为对照组，另一个培养箱的中央放入磁铁”，可见实验者是想研究“磁场对……的影响”。
那么是对什么的影响呢？
从实验步骤④中可见，有三次提到“菌丝”：
测量菌丝的长度、观察菌丝的长度和菌丝色泽等。
可见，是研究“磁场”对“菌丝”生长的影响。
可见，从题目本身中找关键词或句来洞悉研究目的，对解题是极有帮助的。
3）理解提出问题对科学探究的意义
【例3】下表说明夏季湖泊随水深不同，水温和水中溶解氧的变化情况。
收集这些数据是为了研究某些问题。
下列问题中，不属于该项研究的是（）
水深/m
水面
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
水温/00C
23
22
21
20
15
10
6
5
5
4
4
4
溶解氧/mg/100ml
12
12
11
9
6
4
3
3
3
2
2
2
A、浮游植物主要在近水面处生长的原因是什么？
B、湖泊中的溶解氧主要来自空气中的氧气吗？
C、鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸的理由是什么？
D、水温和溶解氧与阳光能射入湖水的深度之间的关系是什么？
〖解题分析〗根据表中数据不能回答四个选项所述的某一问题的，则应不属于该项研究。
对于A问题，可由表中数据得知：
由于近水面的温度高于水深处的温度，所以有利于浮游植物的光合作用。
对于B问题，虽然近水面处的溶解氧含量高，但可能是由于此处浮游植物旺盛的光合作用所致，也可能是由于空气中的氧气直接溶解所致，故由本表数据无法回答该问题。
对于C，鱼有时游到湖面甚至将嘴伸出湖面进行呼吸的理由是因为湖面的溶解氧丰富。
对于D，阳光能射入湖水的深度越深，则该处的温度和溶解氧就越丰富。
可见，只有B问题无法从表格数据中直接得出，故正解应为B。
【中考题例】
（2006年）30．蚂蚁过的是群居生活，它们都有自己的“家”，在天气晴朗的时候，它们常常要走出家门，在地面上寻找食物。
某科学兴趣小组为探究蚂蚁寻找到食物后是如何回家的，进行了以下实验：
选择1只正要回家的蚂蚁，用刀片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。
（1）该实验基于的假设是_______________________________________________。
（2）该小组的实验设计还不够完善，请你提出改进意见。
________________________。
（3）对于蚂蚁，你还想探究的问题是__________________________________________。
〖解题导引〗本题不仅是有关科学探究的“提出问题”，还涉及“假设”和“检验与评价”中的“实验改进”。
可见，在实际考查中，往往不会就单一问题进行发问。
（1）“假设”与“猜想”在描述上的不同：
“假设”往往是用“确定语气”的陈述句式（包括肯定与否定）：
由本题中“某科学兴趣小组为探究蚂蚁寻找到食物后是如何回家的”可得出该实验基于的假设是什么，且应该用一句肯定的陈述句。
如果是猜想，一般用一种不确定的表述：
“可能”、“是否”或“也许”，详看以后的解说。
（2）样本的数量太少，会使结论不可靠，造成实验结论的偶然性。
需要区别的是，增加所取样本的数量，是为了避免结论的偶然性；对单一样本或对象进行重复实验，是为了减小误差。
请注意“样本数量的多少”与“同一实验过程的重复进行”之间的实验目的上的区别。
（3）对于蚂蚁这样的生物，可涉及它的形态结构、生理特点、生活习性和行为以及与环境的适应性表现、在生态系统中的成分等等，一般来说，所提问题应与题目背景相联系，切忌不着边际地发问，如“蚂蚁为什么没有翅膀？
”
本题从题目内容看，可提出“蚂蚁为什么能驮起几倍或几十倍于自己体重的东西呢？
”
【复习练习】
1.图1是杂技演员演出时的简图。
根据图中的情境，从力学角度出发提出两个问题，并选其中一个问题进行解答。
例：
男演员跳下弹起女演员时跳板会发生什么形变？
问题1：
问题2：
解答问题（）。
2.如图1—2所示，一名滑雪运动员正在滑雪比赛，根据图中展现的情景，提出两个与科学知识有关的问题，并针对所提出的问题作出简答。
例如，问题：
滑雪板的底部是光滑的吗?
答：
是的，这样可以减少运动时的摩擦阻力。
问题：
______________________________________________。
简答：
______________________________________________。
3．某学生取了一个完整的猪心脏做实验，其方法步骤是：
（1）从上腔（或下腔）静脉灌水，将水排出后，又从肺动脉灌水。
（2）从肺静脉灌水，将水排出后，又从主动脉灌水。
请你分析，该实验探究的问题是
A．心房的壁比心室的壁薄，左心室的壁比右心室的壁厚 （）
B．血液只能从心房流向心室，从心室流向动脉，而不能倒流
C．心脏有4个腔，上面有左心房和右心房，下面有左心室和右心室
D．经常参加体育锻炼的人，心肌发达，搏动有力
4.物理活动课上，张老师做了一个有趣的实验：
将一个黄色的乒乓球和一个玻璃球全部埋入装有米的大烧杯中，摇晃烧杯一段时间，乒乓球从米中“跑”了出来。
看到这个现象，同学们十分惊讶：
乒乓球为什么能“跑”出来，而玻璃球为什么不能“跑”出来？
针对这个问题同学们提出下列猜想：
猜想1：
因为乒乓球体积比玻璃球大；猜想2：
因为乒乓球质量比玻璃球小。
为了验证猜想是否正确，两天后，同学们用准备的一些器材进行探究：
（1）取三个塑料空瓶A、B、C，在A、B、C瓶中装入质量不等的沙子，盖好瓶盖，分别测出它们的质量和体积。
（2）把三个瓶子全部埋入盛有米的容器中，敲击容器，观察现象。
（3）实验数据及现象记录如下表：
（米的密度约为1.37g/cm3）
瓶子编号
体积/cm3
质量/g
现象
A
22
14.4
跑出米面
B
28
38.6
未跑出米面
C
144
50.2
跑出米面
（4）分析上述实验数据后回答：
猜想1（选填“正确”或“错误”）；猜想2（选填“正确”或“错误”）。
你认为一个乒乓球能从米中“跑”出来的原因是。
（5）运用这个现象所隐含的物理知识，能解决生活中的什么问题（试举一例或说出你的一个设想）？
5.在“测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）电路接通后，小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是______________________。
（2）在图右面虚线框内画出电路图，并将实物图连接完整。
改正电路后，他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中：
实验次数
物理量
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
电流I/A
0.30
升级会员 