資源簡介

(
2020浙教版科學七年級上冊暑期培優“快人一步”講義（
四
）：
)
(
科學探究
)
一、科學探究
1、科學探究是獲得科學知識的一種基本方式。它是一個不斷地發現問題，通過多種途徑尋求證據，運用創造性思維來解決問題，并通過評價與交流達成共識的過程
。
2、科學探究的基本過程是：
提出問題→建立猜測和假設→制定計劃→獲取事實與證明→檢驗與評價→合作與交流。
【提出問題】
(1)能從日常生活中發現與科學有關的問題。(2)能從科學的角度較明確地表述這些問題
建立假設
(1)能對問題的答案提出假設(2)能對實驗結果進行預測
【設計實驗方案】
(1)明確實驗目的和已有條件，制定實驗方案。(2)嘗試選擇實驗方法及需要的裝置與器材。(3)認識到制定計劃的作用。
【收集事實證據】
(1)
能用不同方式收集實驗數據。
(2)
如實記錄實驗數據，知道重復收集實驗數據的意義。
(3)
能對實驗數據進行分析處理。（求平均值）
表格和圖象等是很好的記錄方式
【檢驗假設】
(1)嘗試根據實驗現象和數據得出結論
(2)能對實驗結果進行解釋和描述。
(3)認識到對實驗數據進行分析論證是必不可少的。
【交
流】
(1)能寫出實驗探究報告。
(2)在合作中注意既堅持原則又尊重他人
(3)有合作精神。
(4)認識到必須有交流與合作的樂趣。
二、控制變量法
對照實驗：
指在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同之外，其他條件都相同的實驗，其中不同的條件就是實驗變量。
設計原則：
一個探究實驗中只能有一個實驗變量，其他因素均處于相同理想狀態，這樣便于排除因其他因素的存在而影響、干擾實驗結果的可能，這就是控制變量法。
例1、一天飯后，小青同學幫媽媽收拾桌上的碗筷時不小心將一杯水碰倒。他忙拿干抹布去擦，卻很難將水擦干。媽媽見狀拿了另一塊干抹布擦，很快就將桌上的水擦干了。他感到有些奇怪。忙問媽媽是怎么回事？媽媽只是告訴他，我拿的抹布是棉布做的，你手里的抹布是滌綸的。他不禁想到了一個問題并進行了如下的探究。
(1)提出的問題：________________________________________________________。
(2)猜想與假設：抹布的吸水能力可能跟布料的種類有關。
(3)所需的器材：三個形狀和大小相同的燒杯，質量相同的棉布，麻布和滌綸布各一塊。足夠的水。
(4)主要步驟：將三個燒杯中倒入________的水，分別將三塊布放入各個燒杯中讓水浸透，然后將三塊布分別取出。從方便和準確的角度看，應觀察和比較________。將現象記入下表。
布料種類
滌綸
麻
棉
杯中所剩水量
最多
較少
最少
布塊所含水量
最少
較多
最多
(5)結論：_______________________________________________________。
(6)炎熱的夏天，如果人體皮膚被汗浸漬．會讓人覺得很不舒服。因此，從吸水多少這個角度說。應盡量采用________類的布料來制作夏裝。
例2、小科買了一種叫“吹泡泡”的玩具，發現有時能吹出泡泡，有時又吹不出泡泡。愛動腦筋的她產生了一個疑問：泡泡的產生究竟與哪些因素有關呢？
⑴她猜想：泡泡的產生與吹泡泡用的管子粗細有關，于是她設計并進行了實驗探究，實驗結果記錄如下：
液體
肥皂泡
管子直徑(㎜)
3
5
10
20
50
泡泡產生的情況
容易
較易
較難
難
不產生
分析以上實驗結果，你得到的結論是：_____________________________________。
⑵對此問題，請你另外提出一種猜想：____________________________________。
例3、螞蟻過的是群居生活，它們都有自己的“家”，在天氣晴朗的時候，它們常常要走出家門，在地面上尋找食物。某科學興趣小組為探究螞蟻尋找到食物后是如何回家的，進行了以下實驗：選擇1只正要回家的螞蟻，用剪刀剪掉螞蟻的左右側觸角，然后把它放回原地。觀察它的運動情況。
(1)該實驗基于的假設是________________________________________。
(2)該小組的實驗設計還不夠完善，請你提出改進意見：
____________________________________________________________________。
(3)對于螞蟻，你還想探究的問題是：
____________________________________________________________________。
例4、人的指甲是不斷長長的，但到底是由指甲的哪一部位長長的呢?某同學對此提出假設：“指甲長長可能是由指甲的根部不斷長長而形成的”。由此他設計了如下實驗方案：
①在指甲的中軸線上，按圖所示涂上指甲油(指甲油比較難以擦去，可以在指甲上保持較長時間)。
②半個月后，觀察、測量并分析。請回答相關問題：
(1)如果該同學的假設是正確的，則應觀察到
A.
B間的距離_______而BC間的距離________(填“增大”“不變”或“縮短”)。
(2)對于指甲的生長，你還想研究的問題是：
_________________________________________________________________。
例5、蚊子在水中產卵，卵孵化成幼蟲，人們常可看到幼蟲浮到水面的現象。
(1)對“幼蟲為何要浮在水面上”這個問題，如果不進行實驗，你認為下列各種假說可能正確的
(
)
A.
幼蟲需要光線　　
B.
幼蟲需要氧氣
C.幼蟲要找蚊媽媽吃食物　　　　　　
D.以上都是
(2)科學家在探究自然界奧秘時，第一步一般是
(
)
A.
提出問題　　
B.建立假設
C.設計實驗　　　　　
D.
仔細觀察
(3)小明對“幼蟲為何要浮在水面上”這個問題，提出“幼蟲需要光線才能生存”的假設。為檢驗此假設而設計的下列實驗裝置，較合適的是
(
)
選項
燒杯
水量/ml
幼蟲/只
光線
溫度/℃
A
甲
400
20大
光照
28
乙
300
20小
黑暗
20
B
甲
400
20大
光照
28
乙
400
20大
黑暗
28
C
甲
300
10大、10小
光照
20
乙
300
10大、10小
黑暗
28
D
甲
300
20小
光照
28
乙
400
20小
光照
28
1、根據維生素C能夠使淀粉﹣碘溶液藍色褪去的原理，應用如圖實驗可以測定果汁中維生素C含量的多少。要得出正確的結論，實驗過程中不需要進行控制的條件是（　　）
A．燒杯中淀粉﹣﹣碘溶液的濃度
B．膠頭滴管出的果汁的滴數
C．燒杯中淀粉﹣﹣碘溶液的體積
D．兩個膠頭滴管滴出的每滴果汁的體積
2、小麗看到一瓶無色氣體，這是什么氣體呢？她認為可能是氧氣。于是將帶火星的木條伸入瓶中，木條復燃。在此過程中，沒有應用的科學探究方法是（　　）
A．設計實驗
B．交流反思
C．猜想假設
D．提出問題
3、一元硬幣的外觀有銀白色的金屬光澤，同學們認為它可能是由鐵制成的。有同學提出“我們可以先拿磁鐵來吸一下”。就“拿磁鐵來吸一下”這一過程而言，屬于實驗探究的（　　）
A．假設
B．實驗
C．觀察
D．作出結論
4、圓明園十二生肖銅像是令中國人心痛的藝術珍品。一位同學認為制造銅像的原料中含有鋅，就這些同學的“認為”而言，應屬于科學探究中的（　　）
A．實驗
B．假設
C．觀察
D．做結論
5、下表列舉了蠟燭在空氣中燃燒的部分問題及對問題的解答，其中“對問題的回答”中屬于“設計實驗方案”的是（　　）
選項
問題
對問題的解答
A
火焰為什么向上？
熱氣流上升，形成對流
B
探究火焰不同部位溫度的高低？
將火柴梗橫插入火焰中2S后取出，觀察火柴梗變色情況
C
火焰上方的黑煙是怎么產生的？
蠟燭不完全燃燒產生的炭黑小顆粒
D
吹滅蠟燭時產生的白煙是什么？
石蠟蒸氣遇冷形成石蠟固體
A．A
B．B
C．CD．D
6、在對呼出氣體進行探究前，小明同學根據生物學知識提出：呼出氣體中的水蒸氣可能比空氣中的多。這句話屬于科學探究中的哪一環節（　　）
A．發現并提出問題
B．猜想假設
C．制定計劃
D．交流與表達
7、在探究了裝滿水的杯子里還能放多少回形針后，同學們提出放入回形針的數量可能與水的溫度有關的猜想，為了驗證這個猜想，課外興趣小組的同學提出了下列四種方案，其中正確的是（　　）
A．在形狀不同的兩個杯子中裝相同的水，觀察能放入的回形針的數量
B．在材料不同的兩個杯子中裝相同的水，觀察能放入的回形針的數量
C．在兩個相同的杯子中裝溫度不同其他都相同的水，觀察能放入的回形針的數量
D．只要水的溫度不同，其他條件無所謂，觀察能放入的回形針的數量
8、小軍周六在家燒水時，發現在火焰大小相同時，用同一個水壺，將一壺水燒開與將半壺水燒開，所用的時間是不同的。根據此現象，善于探究的小軍提出了以下四個問題，你認為最具有探究價值又易于探究的問題是（　　）
A．為什么燒開一壺水比燒開半壺水所用的時間多？
B．燒開水所用時間的多少與物質的質量有什么關系？
C．物質吸收熱量的多少與物質的質量有什么關系？
D．物質吸收熱量的多少與物質的種類有什么關系？
9、某興趣小組對溫度計進行專題研究。在圖書館查閱資料得知十七世紀的伽利略曾經設計過一種溫度計：一根粗細均勻的玻璃管，一端與一雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端插入水中，并使玻璃管內吸入一段水柱，根據管內水柱高度的變化可測出環境溫度的變化。為了研究伽利略溫度計，興趣小組的同學按照資料中的描述自制了如圖所示的測溫裝置。圖中A為一小塑料瓶，B為一透明玻璃管并通過橡皮塞與A相連，管的下端豎直插在大水槽中，使管內外水面有一高度差h，然后進行實驗探究：
改變裝置所處的環境溫度，分別測出不同溫度下所對應的水柱高度h，記錄的實驗數據如下表所示：
測量次序
1
2
3
4
5
6
溫度t(℃)
17
19
21
23
25
27
水柱高度h(厘米)
30.2
25.0
19.8
14.6
9.4
4.2
(1)根據表中的數據可推得：當溫度升高時，管內水柱高度h將______。
(2)根據上述實驗可知，興趣小組制作的“測溫裝置”是利用__________
原理工作的。
(3)你覺得要提高“伽利略溫度計”的精確度，對該裝置有何要求?
_________________________________________________________________________.
10、有一塊體積較大放不進量筒的不規則石塊，偶爾發現一塊它的碎片，請你設計一個實驗，利用天平和量筒、水、細線等測出該石塊的體積。寫出簡要實驗步驟和石塊體積的表達式。
11、閱讀下列材料，從中找出答案(必要時可以把短文中句前的序號填在相應的答案處)：①自然界的各種植物都有各自的開花時間。②如鳳仙花在夏季開花，牽牛花在早春開花，蒼耳、菊花在深秋開花。③為什么自然界的很多植物只能在一定季節里開花?④植物學家猜想：植物開花可能受日照長短的影響!⑤于是，植物學家把鳳仙花、牽牛花、菊花、梅花等植物分別放在不同光照時間而其他條件相同的環境里，⑥發現鳳仙花只能在日照較長的條件下開花，而牽牛花、菊花、梅花等植物只能在日照較短的條件下開花。⑦通過多次實驗，情況基本相同，⑧園藝師們發現通過控制光照時間的確可以用來改變某些植物的開花時間!⑨利用這個原理，我們就可以在同一時間看到不同季節的花了。
(1)本材料研究的主要問題是_____________________________________________
．
(2)本材料中提出問題的句子是_____
(填序號)。
(3)本材料中屬于猜想假設的句子是__________
(填序號)。
(4)通過探究得出的結論是__________________________________________________．
(5)在實驗驗證假設過程中，用到的研究方法是
_______________
。
12、為探究微量元素鐵(Fe)、鋅(Zn)對白玉蝸牛生長的影響，某校興趣小組選取體重相近的白玉蝸牛并分成4組，在相同的環境中進行喂養實驗。興趣小組同學建立的猜想和假設是
實驗數據記錄結果見下表。
組別
數量(只)
實驗開始體重(克／只)
實驗后體重(克／只)
增重(％)
不提供飼料組
10
24.75±2.5
全部死亡
普通飼料組
10
25.8±2.8
31.44±7.74
21.O9
普通飼料+Fe組
10
21.15±3.O5
32.4±2.6
28.82
普通飼料+Zn組
10
24±2.6
35.42±6.02
47.58
則在這一實驗中作為對照實驗組的是_______。根據記錄的數據，可以得出的結論是
____________________________________________________________________________
13、小明發現他家種植的菊花出現了異常現象，靠近馬路一側的菊花不開花，遠離馬路一側的菊花開花。小明觀察周圍環境后，發現馬路邊安裝了許多路燈。小明和爸爸選擇靠近路燈的l株未開花的菊花，晚上用黑色塑料袋套起來，白天取下，觀察一段時間，看它是否能開花。
(1)該實驗方案的設計基于的假設是___________________________________________．
(2)他們應該選擇___________作為這株菊花的對照組。
(3)他們的實驗方法是_______法，該方案有什么明顯不足?
_______________________.
1、為了研究單擺擺動的周期與擺線長度的關系，應保持（　　）
A．擺線的長度和擺球的質量不變，改變擺動的幅度
B．擺線的長度和擺動的幅度不變，改變擺球的質量
C．擺動的幅度和擺球的質量不變，改變擺線的長度
D．擺動的幅度和擺球的質量，擺線的長度都不變，改變擺球的形狀
2、用滴管分別將同一環境中的水和酒精滴在手上，感覺酒精要比水更涼一些，就這一現象產生的原因，小明提出了兩種猜想，猜想1：酒精的溫度低于水的溫度；猜想2：酒精蒸發致冷作用要比水明顯。隨后，他在兩只相同燒杯中分別倒入適量水和酒精，用相同的電子溫度計分別測環境溫度t1、水的溫度t2和酒精的溫度t3，并重復多次，均發現t1＞t2＞t3，由此，他（　　）
A．只能驗證猜想1
B．只能驗證猜想2
C．既能驗證猜想1，也能驗證猜想2
D．既不能驗證猜想1，也不能驗證猜想2
3、小明準備騎自行車外出時發現車胎癟了。他感到很奇怪，昨天還是好好的，是什么地方出了問題呢？他應用自己對自行車了解的常識和經驗想到，也許是車胎破了
，也許是氣嘴的螺絲松了，或者是氣嘴里的小橡皮管壞了……究竟上述哪一種可能是正確的呢？小明開始尋找證據。他仔細查看了外胎，沒有發現有破的痕跡，他又查看了氣嘴的螺絲，也沒有發現松動。后來他把螺冒卸下，取出氣門芯，發現小橡皮管也是好的。他給車胎打氣，仔細查看和傾聽，一會兒車胎又癟了，他想，也許是內胎的某個地方出現了一個小小的孔。后來，他請修車的師傅把內胎取出，把充氣的內胎放到水中，只見氣泡從內胎表面的某處不停地往上冒泡，小明非常高興，自行車胎漏氣的原因終于找到了。
分析上述過程，回答下列問題：
（1）小明探究的問題是什么？______________________________________________；
（2）小明先后提出了哪幾個假設？__________________________________________；
（3）其中哪些假設在檢驗中被否定？________________________________________；
（4）哪一假設在檢驗中被肯定？___________________________________________；
（5）小明最后得出的結論是什么？_________________________________________。
4、隨著化石燃料的大量使用，SO2已成為主要的大氣污染物之一。SO2會影響植物的生長嗎？某科學興趣小組進行了實驗探究。取4個相同的飲料瓶，分別編為1、2、3、4號并貼上標簽，1～3號瓶內各充有不同濃度的SO2氣體，4號瓶不充入SO2。然后在瓶內分別放入1
片大小相同的菠菜葉，迅速擰緊瓶蓋，放在窗口處。隨時觀察葉片變化，記錄現象和數據。再以油菜、青菜為材料，重復上述實驗。實驗現象和數據記錄如表格（“---”表示實驗時間內無變化）。
編號
SO2濃度
菠菜／油菜／青菜受害時間（分)
出現黃斑
較多黃斑
大面積變黃
整體變黃
1
0.28
3/17/13
6/25/20
10/32/24
20/46/31
2
0.42
2/7/11
4/22/18
9/28/22
15/34/28
3
0.56
1/5/6
3/10/12
7/15/16
13/24/20
4
0
---
---
---
---
（1）4號瓶的作用是。
（2）對實驗所用的飲料瓶還有什么要求？。
（3）根據表中數據分析可知，同種植物的受害程度與有關。
（4）由實驗可知，以上三種植物中最適合用來監測大氣中SO2濃度的是。
5、一些同學沉溺于電腦網絡游戲，長時間的電腦輻射對他們的身體有沒有傷害呢？有人做了用健康的成年雄性大鼠進行了一次探究，請你幫他完善實驗方案．并回答下列問題。
實驗探究的問題是：電腦輻射對鼠的身體有傷害嗎？
作出假設：電腦輻射對鼠的身體有傷害。
（1）進行實驗：將健康的成年雄性大鼠隨機分成兩組，每組1只．甲組置于未開機的電腦前，乙組置于；其他飼養條件相同。六十天后獲得實驗數據如下表。
甲組
乙組
大鼠體重增長量（g）
86
31
大鼠精子畸形率（g）
38
99
（2）從表中數據可看出，電腦輻射對大鼠的兩方面都有影響。
（3）此實驗可信度不高，請你指出問題并提出改正方案
。
（4）數據顯示，長時間的電腦輻射對大鼠的健康有害，這對我們中學生的啟示是。
6、閱讀下面的短文，回答問題：一天飯后，孫青同學幫媽媽收拾桌上的碗筷時不小心將一杯水碰倒，他忙拿干抹布去擦，卻很難將水擦干，媽媽見狀拿了另一塊干抹布擦，很快就將桌上的水擦干了，他感到有些奇怪，忙問媽媽是怎么回事？媽媽只是告訴他，我拿的是抹布是棉布做的，你手里的抹布是滌綸的，他不禁想到了一個問題并進行如下的探究。
（1）提出的問題：。
（2）猜想與假設：布的吸水能力可能跟布料的種類有關。
（3）所需的器材：三個形狀和大小相同的燒杯，質量相同的棉布、麻布、纖維各一塊，足量的水。
（4）主要步驟：將三個燒杯中倒入的水，分別將三塊布放入各個燒杯中讓水浸透，然后將三塊布分別取出，從方便和準確的角度看，應觀察和比較，將現象記入下表。
布料種類
滌綸
麻
棉
杯中所剩水量
最多
較少
最少
布塊所含水量
最少
較多
最多
（5）結論：；
（6）炎熱的夏天，如果人體皮膚被汗浸漬，會讓人覺得很不舒服，因此，從吸水多少這個角度說，應盡量采用類的布料來制作夏裝。
參考答案
例1、⑴布的吸水能力跟布料的種類有關嗎？⑷等量杯中所剩水量⑸布的吸水能力跟布料的種類有關⑹棉
例2、⑴相同條件下，管子直徑越大，越難產生氣泡
⑵液體濃度、液體種類、吹泡泡用力的大小、液體的溫度、蘸有液體的多少等。
例3、(1)螞蟻可能是利用觸角回家的；(2)選擇10只正要回家的螞蟻，用剪刀剪掉螞蟻的左右側觸角，再選同樣的10只螞蟻不剪去觸角，然后把它放回原地。觀察它的運動情況。(3)螞蟻是如何獲取食物的？螞蟻是如何與同伴聯系的？等
例4、(1)增大
不變(2)指甲為什么有時很軟?灰指甲產生的原因是什么?指甲會不會橫向生長?指甲的生長狀況與身體健康有關嗎?指甲前部為什么會分層?
例5、⑴D　⑵D
　⑶B
1、B
2、B
3、B
4、B
5、B
6、B
7、C
8、C
9、
(1)變小
(2)氣體的熱脹冷縮
(3)玻璃瓶體積要大些、玻璃管要細些
10、①在天平上稱出大石塊的質量為ml
②在天平上稱出碎片的質量為研。
③在量簡中倒入適量的水，讀出體積為V，
④用細線將碎片綁住，浸沒于水中，讀出體積為V2
表達式：y=m。(V2-V1)／m2
11、(1)植物開花的時間與光照長短是否有關系
(2)③
(3)④
(4)植物開花時間與光照時間長短有關系
(5)控制變量法(或對照法)
12、微量元素可能會促進白玉蝸牛的生長
普通飼料組
微量元素能促進白玉蝸牛的生長
13、(1)菊花不開花可能是由于光照時間過長(菊花不開花可能是由于受到路燈光照的影響，合理均可)
(2)靠近馬路一側不開花的菊花(表達出被路燈光照到的、路邊的或不開花的菊花均可)
(3)對照(或對比)
只選擇1株菊花(樣本過少，合理均可)
1、C
2、A
3、（1）提出問題：車胎為什么癟了？
（2）提出的假設有也許是車胎破了
，也許是氣嘴的螺絲松了，或者是氣嘴里的小橡皮管壞了
（3）被否定的有：氣嘴的螺絲松了，小橡皮管壞了
（4）被肯定的是：車胎破了
（5）自行車胎漏氣的原因是內胎出現了小孔。
4、（1）作對照（組）（2）無色透明且氣密性良好
（3）SO2濃度、受害時間
（4）菠菜
5、（1）開機的電腦前
（2）體重增長量和精子畸形率
（3）實驗用的大鼠數目太少，
偶然性大，改用多只大鼠（如十只等），使實驗結果更可靠
（4）不應長時間待在開機電腦前，不長時間打游戲
6、（1）布的吸水能力跟布料的種類有關嗎？
（4）等量；杯中所剩水量；（5）布的吸水能力跟布料的種類有關系；（6）棉
(
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