科学探究题
2021-08-11谭小艳
谭小艳
科学探究是我们获取生物学知识的重要途径之一，科学探究能力的考查是中考生物的重点和难点，考查方式多集中在以下5个方面：（1）根据具体的情境和已有知识提出相关问题，或者根据实验设计逆向推测要探究的问题;（2）根据具体的情境和已有知识做出符合逻辑的假设，或者根据实验设计逆向推测可能的假设;（3）根据问题或者实验设计找出实验变量;（4）掌握设计实验的三个原则;（5）对实验结果分析处理得出结论，并能科学准确地表达。下面以中考真题为例来进行分析。
[原题呈现]
例（2020·辽宁·沈阳·第26题）青少年正处于旺盛的生长发育期，需食用适量的蛋白质以满足人体骨骼和肌肉等生长发育的需要，因此在日常生活中，青少年可以适当多喝牛奶以满足对蛋白质的摄入。可是在炎热的夏季，如果保存不当，牛奶很容易腐败变质。为了探究“导致牛奶腐败的主要原因和环境条件”，生物兴趣小组进行了相关实验。
实验材料：3个规格为100 mL 已灭菌的相同锥形瓶、灭菌牛奶、消毒棉球、恒温箱。
实验方案和实验结果如下：
[过程 瓶号 甲 乙 丙 加入物质 灭菌牛奶50 mL 灭菌牛奶50 mL 灭菌牛奶50 mL 瓶口处理 用消毒棉球塞住 不作处理 ① 保持温度 25 ℃ 25 ℃ 5 ℃ 每天定时观察并记录锥形瓶中牛奶的变化情况，三天后的实验结果如下 实验结果 牛奶不腐败 牛奶腐败 牛奶不腐败 ]
（1）实验中选取了甲、乙、丙三个相同的锥形瓶，并且向三個锥形瓶中分别加入相同体积的牛奶，这样做的目的是为了控制 。
（2）选择 （请填写相应的瓶号）进行对照实验，可以得出的实验结论是：牛奶腐败是由微生物的生长、生殖引起的。
（3） 选择乙、丙进行对照实验，探究温度对牛奶腐败的影响，则①处应填 。根据这组对照实验的实验结果，可以得出的实验结论是：低温对微生物的生长、生殖 （请填写正确选项的字母）。
A. 没有影响 B. 有抑制作用 C. 有促进作用
（4）生物兴趣小组的同学在进行了上述实验之后，还应该进行多次 实验， 来提高实验结果的可靠性。
解析：（1）为了提高实验结果的可靠性，设计实验时应控制单一变量。即对照组和实验组除了实验变量不同外，其他因素均相同，这样就可以保证实验结果仅受一个变量的影响，避免其他因素对实验结果的干扰。甲、乙、丙三组的锥形瓶和牛奶均相同就是为了控制单一变量。
（2）从“牛奶腐败是由微生物的生长、生殖引起的”这一结论，可推测实验变量就是微生物的有无，所以在选择对照实验时，应满足除了微生物不同以外，其他条件均相同。甲组用消毒棉球塞住，接触不到微生物;乙组不处理，能接触微生物，这样就形成了对照实验，同时甲、乙两组的锥形瓶、牛奶体积、温度均相同，满足了控制单一变量。
（3）从题意可得知，乙、丙进行对照实验要探究的实验变量是温度，为了保证实验结果仅受温度影响，乙、丙应除温度不同以外，其他条件均相同，即瓶口都不作处理。对实验结果进行分析，乙瓶牛奶在25 ℃下腐败，丙瓶牛奶在5 ℃不腐败，而食物腐败又是由微生物生长、生殖引起的，所以说明低温会抑制微生物的生长、生殖。
（4）一次实验会存在一定的偶然性，使实验结果不可靠。要避免这种偶然性的发生，减少误差，应该进行多次重复实验。
答案：（1）单一变量 （2）甲、乙 （3）不作处理 B （4）重复
考点小结：本题考查了同学们设计实验的能力和对实验数据的分析处理能力，其中设计实验部分考查了提高实验结果可靠性的三个原则：（1）设置对照实验;（2）控制单一变量;（3）增加重复次数。
[变式拓展]
下表为某同学“探究光对鼠妇分布的影响”的实验设计，将20只生理状况基本相同的鼠妇放入该实验装置，静置5分钟后，记录结果如下。请回答下列问题。
[位置 鼠妇 泥土 光线 温度 记录结果 纸盒的左半侧 10只 湿土 明亮 20 ℃ 2只 纸盒的右半侧 10只 湿土 阴暗 10 ℃ 18只 ]
（1）该实验探究的问题是 ？
（2）该实验并不完善，为了提高实验结果的可靠性，应对左右两侧的鼠妇数量多统计几次，然后取实验数据的 值。此外该实验还有一处不妥，请对其修改： 。
（3）探究过程中，纸盒右半侧设置阴暗的目的是 。
（4）若某小组的实验结果和其他小组的都不同，应该 。
A.承认本组的探究活动已经失败
B.坚持本组的实验结果是正确的
C.立即参考其他小组的实验结果，修改实验数据
D.坚持实事求是的科学态度，多次重复实验，确认结果
（5）根据结果分析，可得出结论 。
答案：（1）光对鼠妇的分布有影响吗 （2）平均 纸盒左右两侧温度都应该保持20 ℃ （3）对照 （4）D （5）光对鼠妇的分布有影响，鼠妇喜欢阴暗的环境
（作者单位：辽宁省实验中学分校）
