科学探究题解题方法指导

最大最全最精的教育资源网学校租用教师免费下载科学探究题解题方法指导初中科学要求学生具有实验与探究的能力，包括提出问题、确认变量、作出假设和预期、设计可行的实验方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等”。其中，确认变量是科学实验设计和实验评价的基础，如何理解自变量、因变量、无关变量等基本概念？怎样控制变量？如何做好实验设计和实验评价试题？（一）、理解不同变量涵义变量是与常量相对的概念，常量是一个不变的值，变量则是在性质、数量上可以变化或操纵的条件、现象、事件或事物的特征，变量至少具有两个以上的值。实验过程中可以变化的因素称为变量。变量依其相互关系可分为自变量、因变量和无关变量。自变量也称实验变量，是指实验中由实验者主动操纵而变化的变量，是能独立地变化并引起因变量变化的条件。因变量也称反应变量，是由自变量的变化引起变化的变量，是一种结果变量。无关变量又称控制变量，泛指除自变最以外一切可能影响因变量数值而对研究可能起干扰作用的因素。由于它对研究结果将产生影响，所以需要在研究过程中加以控制。（二）、掌握变量控制的方法归纳起来主要是三句话：正确操纵自变量；严格控制无关变量；科学检测因变量。（三）、解题方法指导科学探究过程的基本要素主要包括六个方面：①提出问题；②建立猜测和假设；③制订探究计划；④获取事实与证据；⑤得出结论；⑥评价与交流。1、科学问题。是指有可探究性及问题的结果是可测量、可观察或有客观标准的，提出问题一般采用疑问句表达格式，句中一般含有“是否、吗”等疑问词，句末用问号。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。提出问题是用问句表达，而实验目的一般用陈述句表达。格式一般为“探究（或研究或比较）……”。2、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，且在句子中不能带“可能”二字，如果通过实验验证假设成立的话，那么假设就成为结论。假设是未经实验检验的假定性解释（结论），建立假设采用陈述句表达。3、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。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：a.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；b.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。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。⑦描述实验的现象（或预期的结果）一定要完整、准确。4、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）。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）。5、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，围绕探究的问题下结论，防止答非所问，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）”；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）。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，应具体写出有怎样的关系。6、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，不最大最全最精的教育资源网学校租用教师免费下载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。7、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。二、试题分析（一）、科学探究的过程1．科学探究过程的基本要素主要包括六个方面：①评价与交流；②制订探究计划；③建立猜测和假设；④提出问题；⑤得出结论；⑥获取事实与证据。一次较完整的探究所经历的流程顺序应该主要包括：（用以上序号排序）。（二）、提出问题2．请你判断下列不属于科学问题的是（）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．中央公园内哪种植物自然生长速度最快D．秀州公园内哪几种植物在冬季开花3．某科学兴趣小组进行了如下的探究活动：在4个培养皿中加入等量的清水并编号1、2、3、4；再分别向2、3、4号培养皿中加入醋、洗涤剂、氨水等污染物。把青蛙受精卵分成4等份(各100粒)，分别放人上述培养皿中，在相同适宜的环境中孵化。（1）★该小组想探究的问题是：。（2）作为对照组的是号培养皿。（3）根据你掌握的知识和经验，可以预测号培养皿中的青蛙受精卵孵化率最高。这个实验结果也启示我们，会威胁物种的多样性。4．[2018·绍兴·29]科研小组在研究某植物光合作用的影响因素时，选取了大小、生长状况相近的同种植物若干，平均随机分成甲、乙、丙三组，置于适宜的相同环境中，测定光合作用合成有机物的速率如图。（1）植物的光合作用是在_______（填细胞结构名称）中进行的。（2）科研小组开展上述研究活动的目的是_____________________。（3）若仅考虑光合作用，该种植物更适宜在土壤含水量相对较_______的土壤中生长。5．铅元素通过空气、水、食物进入人体，达到一定量就会引起铅中毒。有资料显示，同一地点儿童从空气中吸入的铅量是成人吸入量的1.6～1.7倍。为什么会这样呢？某兴趣小组对某地的空气进行取样，经专业机构检测，得到了以下数据：（1）分析表中数据可知，他们探究的问题是：。（2）兴趣小组查阅资料得知，汽车尾气是空气中铅的主要来源。为研究该地空气中的铅来源是否是由汽车尾气引起的，则他们在空气取样时，除了要考虑离地面高度、离公路远近外，还应考虑的因素是该地不同时段的。（3）儿童除了不要在公路边玩耍、不吃含铅食物外，有研究发现多吃海带也可有效预防儿童铅中毒。在植物分类上，海带属于无种子植物中的。离地面高度（m）0.81.01.21.41.61.82.0空气中铅的浓度（μg/m3）1.100.980.910.720.660.540.50最大最全最精的教育资源网学校租用教师免费下载（三）、建立假设6．小柯设计了以下实验：取20个同一品种的水仙头（水仙的鳞茎），分为甲、乙两组，甲组10个水仙头较大，不做任何处理，乙组10个水仙头较小，均剥去部分鳞片叶露出花芽，再用0.1毫克的萘乙酸（一种人工合成的生长素类似物）处理花芽。将两组水仙头置于相同的环境中培养，结果乙组水仙头的平均开花时间比甲组提前了20天。据此，小柯学得出了萘乙酸可以促进水仙头开花的结论。请你分析回答：（1）该实验的假设是什么？。（2）用较多数量的水仙头做实验的目的是什么？。（3）该实验设计中有不够严密之处，请予纠正。（4）若此假设与实验结果不符时，你认为正确的做法是。A．放弃该实验B．如实记录，重新再做实验C．马上否定原来的假设D．修改实验数据，使结论与假设一致7．如果你翻动花园、庭院中的花盆或石块，常常会看到一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬行，这就是鼠妇，又叫潮虫。当你搬开花盆或石块，鼠妇很快就爬走了。这是为什么呢?是因为环境变明亮了吗?某同学对此进行了探究，请你将他探究活动的过程填写完整。（1）提出问题：鼠妇会选择阴暗的环境吗？（2）作出假设：。（3）制定并实施探究方案：在铁盘内放上一层湿土，一侧盖上不透光的纸板，另一侧盖上透明的玻璃板，在铁盘两侧的中央处各放5只鼠妇，观察鼠妇的行为。该实验的变量是。（4）为了使实验结论更准确，该同学对上述实验重复了5次，结果如下表：环境第一次第二次第三次第四次第五次明亮0只1只2只0只2只阴暗10只9只8只10只8只分析上述数据后得出的实验结论是。（四）、实验方案设计与评价8．某科学兴趣小组为了探究植物光合作用需要的某种原料，设计并完成了以下实验：①将一盆栽植物放在黑暗处48小时；②选取两片同样大小的叶片a和b，并进行如图所示处理；③将整个装置放在阳光下2小时；④取a、b两片叶，脱去叶片中的叶绿素；⑤漂洗叶片，滴加碘液进行检验，叶片a变蓝、叶片b不变蓝。请回答以下问题：（1）该实验的变量是；（2）该实验中证明叶片能进行光合作用的实验现象是；（3）根据实验结果可得出的结论是。9．实验设计的严密性会影响实验结果，请你分析下列实验方案设计的合理性。（1）★为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。你认为小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？（填“能”或“不能”）。（2）小科为了比较镁和锌的活动性强弱，把形状和大小（表面积）相同的镁和锌分别放入相同温度、相同浓度和相同体积的稀盐酸和稀硫酸中，发现镁条与稀盐酸产生气体更快。于是得出镁的金属活动性比锌强的结论说服力不强。这是因为在操作中没有控制相同。清水氢氧化钠溶液ba最大最全最精的教育资源网．在“探究影响种子萌发的因素”时，某兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验：（1）该实验是在研究种子萌发与的关系。（2）你认为该小组同学的实验设计存在的不足是。（3）除了上面的探究问题，就“影响种子萌发的外部条件”，请你再提出一个可以探究的问题。11．[2016·衢州·24]为探究环境因素对蚯蚓生活的影响，小江进行了以下实验：取甲、乙两个同规格的玻璃杯，甲杯中放入潮湿的肥沃土壤，乙杯中放入经烘干的同种土壤，然后在甲、乙两杯中同时各放入10条大小及生活状况相同的同种蚯蚓。请回答下列问题：（1）用10条蚯蚓而不是1条蚯蚓做实验，其目的是。（2）一段时间后，发现乙杯中的蚯蚓蠕动逐渐减弱，然后就不动了，而甲杯中蚯蚓活动正常。该实验说明影响蚯蚓生活的