科學探究題

譚小艷

科學探究是我們獲取生物學知識的重要途徑之一，科學探究能力的考查是中考生物的重點和難點，考查方式多集中在以下5個方面：（1）根據具體的情境和已有知識提出相關問題，或者根據實驗設計逆向推測要探究的問題;（2）根據具體的情境和已有知識做出符合邏輯的假設，或者根據實驗設計逆向推測可能的假設;（3）根據問題或者實驗設計找出實驗變量;（4）掌握設計實驗的三個原則;（5）對實驗結果分析處理得出結論，并能科學準確地表達。下面以中考真題為例來進行分析。

[原題呈現]

例（2020·遼寧·沈陽·第26題）青少年正處于旺盛的生長發育期，需食用適量的蛋白質以滿足人體骨骼和肌肉等生長發育的需要，因此在日常生活中，青少年可以適當多喝牛奶以滿足對蛋白質的攝入。可是在炎熱的夏季，如果保存不當，牛奶很容易腐敗變質。為了探究“導致牛奶腐敗的主要原因和環境條件”，生物興趣小組進行了相關實驗。

實驗材料：3個規格為100 mL 已滅菌的相同錐形瓶、滅菌牛奶、消毒棉球、恒溫箱。

實驗方案和實驗結果如下：

[過程 瓶號 ? 甲 乙 ? ? ? ? 丙 加入物質 滅菌牛奶50 mL 滅菌牛奶50 mL ? ?滅菌牛奶50 mL 瓶口處理 用消毒棉球塞住 不作處理 ? ? ? ? ?①? ? 保持溫度 25 ℃ 25 ℃ ? ? ? ?5 ℃ 每天定時觀察并記錄錐形瓶中牛奶的變化情況，三天后的實驗結果如下 實驗結果 牛奶不腐敗 牛奶腐敗 牛奶不腐敗 ]

（1）實驗中選取了甲、乙、丙三個相同的錐形瓶，并且向三個錐形瓶中分別加入相同體積的牛奶，這樣做的目的是為了控制 。

（2）選擇 （請填寫相應的瓶號）進行對照實驗，可以得出的實驗結論是：牛奶腐敗是由微生物的生長、生殖引起的。

（3） 選擇乙、丙進行對照實驗，探究溫度對牛奶腐敗的影響，則①處應填 。根據這組對照實驗的實驗結果，可以得出的實驗結論是：低溫對微生物的生長、生殖 （請填寫正確選項的字母）。

A. 沒有影響? ? ? ? ? ? B. 有抑制作用? ? ? ? ? ? C. 有促進作用

（4）生物興趣小組的同學在進行了上述實驗之后，還應該進行多次 實驗， 來提高實驗結果的可靠性。

解析：（1）為了提高實驗結果的可靠性，設計實驗時應控制單一變量。即對照組和實驗組除了實驗變量不同外，其他因素均相同，這樣就可以保證實驗結果僅受一個變量的影響，避免其他因素對實驗結果的干擾。甲、乙、丙三組的錐形瓶和牛奶均相同就是為了控制單一變量。

（2）從“牛奶腐敗是由微生物的生長、生殖引起的”這一結論，可推測實驗變量就是微生物的有無，所以在選擇對照實驗時，應滿足除了微生物不同以外，其他條件均相同。甲組用消毒棉球塞住，接觸不到微生物;乙組不處理，能接觸微生物，這樣就形成了對照實驗，同時甲、乙兩組的錐形瓶、牛奶體積、溫度均相同，滿足了控制單一變量。

（3）從題意可得知，乙、丙進行對照實驗要探究的實驗變量是溫度，為了保證實驗結果僅受溫度影響，乙、丙應除溫度不同以外，其他條件均相同，即瓶口都不作處理。對實驗結果進行分析，乙瓶牛奶在25 ℃下腐敗，丙瓶牛奶在5 ℃不腐敗，而食物腐敗又是由微生物生長、生殖引起的，所以說明低溫會抑制微生物的生長、生殖。

（4）一次實驗會存在一定的偶然性，使實驗結果不可靠。要避免這種偶然性的發生，減少誤差，應該進行多次重復實驗。

答案：（1）單一變量 （2）甲、乙 （3）不作處理 B （4）重復

考點小結：本題考查了同學們設計實驗的能力和對實驗數據的分析處理能力，其中設計實驗部分考查了提高實驗結果可靠性的三個原則：（1）設置對照實驗;（2）控制單一變量;（3）增加重復次數。

[變式拓展]

下表為某同學“探究光對鼠婦分布的影響”的實驗設計，將20只生理狀況基本相同的鼠婦放入該實驗裝置，靜置5分鐘后，記錄結果如下。請回答下列問題。

[位置 鼠婦 泥土 光線 溫度 記錄結果 紙盒的左半側 10只 濕土 明亮 20 ℃ 2只 紙盒的右半側 10只 濕土 陰暗 10 ℃ 18只 ]

（1）該實驗探究的問題是 ？

（2）該實驗并不完善，為了提高實驗結果的可靠性，應對左右兩側的鼠婦數量多統計幾次，然后取實驗數據的 值。此外該實驗還有一處不妥，請對其修改： 。

（3）探究過程中，紙盒右半側設置陰暗的目的是 。

（4）若某小組的實驗結果和其他小組的都不同，應該 。

A.承認本組的探究活動已經失敗

B.堅持本組的實驗結果是正確的

C.立即參考其他小組的實驗結果，修改實驗數據

D.堅持實事求是的科學態度，多次重復實驗，確認結果

（5）根據結果分析，可得出結論 。

答案：（1）光對鼠婦的分布有影響嗎 （2）平均? ? 紙盒左右兩側溫度都應該保持20 ℃? ? ?（3）對照? ? （4）D? ?（5）光對鼠婦的分布有影響，鼠婦喜歡陰暗的環境

（作者單位：遼寧省實驗中學分校）