资源简介

(共30张PPT)
主题七　生物学与社会·跨学科实践
第19讲 科学探究
思维导图构建
基础知识巩固
1. 实验变量的确定
实验变量是实验中将要探究的因素，可以通过控制某条件，引起实验结果发生合理变化。
2. 对照实验的设计原则
项目 单一变量原则 对照原则 重复原则
实验操作 每组对照实验有且只有一个变量，实验设计的其他条件是相同且适宜的、等量的 设计条件中，除变量不同以外，其他条件都相同 增加实验次数或选取多个实验对象
项目 单一变量原则 对照原则 重复原则
目的 排除实验中其他因素对本实验的影响，确保实验组和对照组的实验结果的不同是由变量引起的，提高实验结果的可靠性　 形成对照　 避免偶然因素对本实验的影响，增加实验结果的准确性，减小误差　
【注意】对实验数据取平均值处理的目的是减小实验误差。
3.分析实验结果
4. 得出实验结论(根据实验结果)
作答“实验结果”时需与“实验结论”进行区分，两者的主要特点如下表。
实验结果 实验结论
①观察到什么现象； ②测出了什么数据，趋势是怎样的； ③检测指标的变化 ①是对探究问题的最终确定性回答；
②一般结论是与假设相同或相反的，并给出具体的结论；
③实验结论是由实验结果总结得出的
5. 实验评价
【实验设计中常见的缺陷】
(1)实验仪器的选用不合理、实验材料的选取及处理方法不合理；
(2)实验步骤的顺序不合理，步骤不完整；
(3)没有设置对照实验；
(4)对照实验设计不合理，没有控制单一变量；
(5)没有进行重复实验；
(6)样本数量太少。
核心考点突破
典例1　周老师和同学们创新设计可调节的眼球模型装置并进行模拟“视觉形成”系列实验，推、拉注射器可以改变水透镜的曲度，如图为模型装置，下列说法正确的是(　　)
A.注射器、水透镜、LED灯带分别模拟眼球的晶状体、睫状体和视神经
B.视觉形成的路径：“F光源”的光线→角膜→
瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜
C.若向内推注射器加水，需在水透镜前方放合适
的凹透镜，使视网膜上的物像保持清晰
D.将光源向左移动一段距离，要使视网膜上的物
像保持清晰，需要适度向外拉注射器
C
典例2　广西作为中国最大的百香果种植基地，拥有丰富的百香果资源。为了提升百香果的附加值，促进果农增收以助力乡村振兴，某科研小组开展了百香果果酒酿造条件的研究。如图展示了百香果果酒的制作流程，回答下列问题。
(1)图中④装瓶前，为防止　　　　　，科研人员要对酿酒瓶进行高温灭菌，待容器降温后才能装入百香果果汁。
杂菌污染
(2)图中⑤加入酵母菌，这一操作相当于细菌、真菌一般培养方法中的
　　　。
(3)科研人员将装置封口放在温暖的地方发酵，经过一段时间，可看到瓶中不断产生气泡，该现象产生的原因是　　 　　　　　　　　　 .
　　　 ，因此要定期排气。
接种
酵母菌将糖转化为酒精并产生二
氧化碳
(4)不同种类的酵母菌利用百香果发酵形成果酒的能力是不一样的，科研人员探究了5种酵母菌(BV818、EC1118、71B、RW、K1)的发酵能力，观察记录果酒的酒精度(酒精度越高，说明酵母菌的发酵能力越好)，实验结果如图所示：
①该实验探究的变量是　　　　　　　　　　　　。除此以外，发酵时间、发酵温度、酵母菌的用量等都要相同且适宜，目的是　　　　 .
　　　。
②由图可知，　　(写酵母菌名称)发酵的酒精度最高，因此该菌种发酵能力最好。
RW
酵母菌(或酵母菌的种类)
控制单一变量
原则、确保/保证单一变量)
福建中考链接
1.(2025福建，T34)土壤盐碱化是农业面临的重大难题，种植耐盐碱植物可有效开发和利用盐碱地。甜高粱具有较强的耐盐碱能力，为研究土壤盐含量对甜高粱成熟期茎秆生长的影响，科研人员将某农田分成5组，用5种不同含量的盐进行处理(如下表)，
组别 ① ② ③ ④ ⑤
盐含量/(g· kg－1) 1.02 2.15 2.50 3.00 4.59
以①组为对照，每组40株。该试验田采用人工播种，统一管理。成熟期取样，测定不同盐含量条件下的茎秆干重和茎秆糖含量，结果见图甲、图乙。
(1)实验中“减少偶然性”的措施是　　　　　。
(2)随着土壤盐含量的增加，甜高粱茎秆干重的变化趋势是
　　　　　　　。
组别 ① ② ③ ④ ⑤
盐含量/(g· kg－1) 1.02 2.15 2.50 3.00 4.59
每组40株
先增加后减少
(3)结合图甲和图乙，综合分析土壤盐含量对甜高粱茎秆生长的抑制情况：__________________________________________________________
_________________。
(4)实验结果表明，第［　］组的土壤盐含量最适宜种植甜高粱。该盐含量的土壤不适合种植大豆，理由是　　　　　　 　　　　　　。
低浓度含盐量能促进甜高粱茎秆生长，超过一定范围(2.5 g·kg－1)
会抑制甜高粱生长
②
大豆和甜高粱的耐盐碱能力不同
2.(2024福建，T34)建立月球基地、开发月球资源是人类深空探测的重要内容。为实现在月球基地“种菜”，科学家做了大量探索和实验。
实验一：科研团队利用月壤进行植物栽培实验
Ⅰ.材料、装置：不同批次的真实月壤A、B、C，模拟月壤(模拟真实月壤的物理、化学性质的火山灰)；底面积仅为1 cm2的圆柱容器(如图所示)。
Ⅱ.过程、结果：将等量的拟南芥种子分别播种在真实月壤A、B、C和模拟月壤中。通过测量叶尖最宽展距，了解拟南芥生长状况。每组实验重复4次。
(1)由于真实月壤样本数量少，实验中节约用量的做法是　 .
　。
(2)绘制曲线应采用每组数据的　　　　，目的是减小误差。
为1 cm2的圆柱容器
平均值
选用底面积仅
(3)研究发现，各组拟南芥种子萌发率都是100％，且幼苗初始阶段生长状况相近。一段时间后，真实月壤中拟南芥的生长状况较差(如图)，据图分析得出该结论的依据是　 　。____________________________________。
真实月壤中可种出植物，但生长不良，可能的原因之一是肥力不足。由于真实月壤稀缺，科研团队尝试用模拟月壤进行改良实验。
三组真实月壤中的拟南芥叶尖最宽展距均
小于模拟月壤中的拟南芥叶尖最宽展距
实验二：科研团队利用固氮蓝细菌开展模拟月壤氮含量的改良实验
Ⅰ.过程：称取适量的模拟月壤于三角瓶中，加入无氮培养基，无菌处理后分别接种固氮蓝细菌A和B，并设置对照组，置于适宜的环境进行培养，重复3次。
Ⅱ.结果：测定为期50天的各组模拟月壤中氮含量的动态变化(如图)。
(4)对照组应设置为　 　。
(5)分析曲线，得出结论：　　 　　　　。
_____________________________________________ 。
不接种固氮蓝细菌
两种固氮蓝细菌(或固氮蓝细菌A和B)都能提
高模拟月壤的氮含量，且固氮蓝细菌A的效果更好
(6)运用实验二的研究结果，可进一步探究的是　　　　　　　　　　。
___________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
物的栽培效果或固氮细菌A、B改良真实月壤的效果或改良模拟月壤时，固氮细菌A、B的用量或固氮蓝细菌A改良模拟月壤磷含量(或其他无机盐)的效果
改良后的模拟月壤中植
3.(2023福建，T34)生态治理技术已成为河流水体生态修复的关键技术。研究发现，多种沉水植物可以去除水体中的氮、磷及有机物等污染物，还会影响水体溶氧量。某河流的中、下游污染程度不同，为选择合适的沉水植物，科研人员对该污染河流的下游水域开展研究。
(1)实验一：探究沉水植物对水体中氮、磷及有机物的去除率。
实验处理及实验结果如下表。
①对照组的“？”应填　　　　　　　。
②对照组能去除有机物的原因是　　　　　　　　　　　　　　。
组别 实验材料 去除率(％) 氮 磷 有机物
对照组 ？ 8.47 2.81 27.92
实验组 25 L下游水样＋金鱼藻 94.57 73.42 65.46
25 L下游水样＋苦草 69.50 59.90 35.65
25 L下游水样
水样中的微生物能分解有机物
(2)实验二：探究沉水植物对水体溶氧量的影响。
科研人员于某日9：00 — 17：00监测以上对照组和实验组的溶氧量变化，结果如下图。
①据图分析，实验组溶氧量的增加量比对照组___，其主要原因是
　　　　　 　　　　　　　　。
_________________________________________ 。
沉水植物光合作用产生的氧气大于呼吸作用消耗的氧气(或沉水植物
的光合作用强度大于呼吸作用强度，释放氧气)
多
②综合实验一和实验二，有人认为比较适合治理该污染河流下游的沉水植物是金鱼藻，而有人认为实验二的数据还不足以支持此结论，理由是
　　　　　　　　　　　 　　　。
(3)若继续探究上述沉水植物对中游水域的治理效果，实验设计只需更改的一点是　 　　　　　　　　　　。
9：00～17：00溶氧量的变化不能代表全天溶氧量的变化
将下游水样改为中游水样

展开更多......

收起↑