第5课 科学探究【学与练】
一、生活中的探究
在探究问题时，我们一般会先假设几种可能的原因，再对每一种原因可能产生的结果进一步探究，直到到真正的原因，采取相应的措施。
二、科学家的探究
爱因斯坦说：“发现问题有时比解决问题更重要。”发现和提出问题是科学探究的第一步。从日常生活或科学学习中发现有价值的问题，并能清楚地表述所发现的问题。
【名师讲解】对于一个生活现象随便提出一个问题是很容易的，但要提出一个有价值的科学问题，却非易事。首先要有问题意识，对生活中的科学现象要问为什么，并且能够分析出生活现象中所隐含的科学概念和规律，最后还要用科学语言把问题表述出来。
建立猜想或假设是对探究结果出现的可能性的一种设想，即对背景材料的实验目的的肯定或否定的回答，要以陈述句的形式进行表述。
在老师指导下或通过小组讨论提出验证假设的活动方案。制订计划是科学探究的中心环节，本环节计划得科学、周密与否，直接影响着探究活动的成败。
(1)关于实验材料的数量
探究实验中实验材料的数量不能过少，原因是如果数量过少，结果会具有很大的偶然性，不足以说明问题。当然，采用更多的实验材料更好，但会增加实验的难度。因此，应根据具体实验选择合适数量的实验材料。
(2)实验变量与控制变量
科学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物的影响；分别对多个因素加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中重要的思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。实验变量是指实验中由实验者人为操作的因素或条件，即实验中被人为改变的条件；控制变量是指实验中除实验变量外影响实验现象和实验结果的其他所有的因素或条件。
(3)对照组与实验组
在研究某一实验变量对研究对象的影响时，所进行的除了实验变量不同以外，其他条件或因素都相同的实验，叫作对照实验。一个对照实验中分为实验组和对照组，实验组是指接受实验变量处理的那一组(与假设相一致的组)，一般来讲人为改变条件的组作为实验组；未知实验结果的组作为实验组。对照组是不接受变量处理的或常态下的那一组。一般来讲，将保持原有状态的组作为对照组；将已知实验结果的组作为对照组。
【名师讲解】实验设计时要遵循的原则：
①核酸检测结果多久出对照原则：科学、合理地设置对照可以使实验方案简洁、明了，旦使实验结论更有说服力。
②等量原则：每次实验所加试剂的量要相等。
③单一变量原则：即控制其他条件不变，而只改变其中一个条件，观察其对实验结果的影响。   
④多个参与原则：采取多个个体参与实验，避免偶然因素的发生。
独立或与他人合作，对观察和测量的结果进行记录，或用调查、查阅资料等方式收集证据，或用图表的形式将收集到的证据表述出来。
对事实或证据进行归纳、比较、分类、概括、加工和整理，判断事实、证据是肯定了假设还是否定了假设，并得出正确结论。若预期结果得到实验证实，说明假设成立，表达实验结论的方式是将假设再复述一次；若预期结果在实验中没有出现，则假设不成立，表达实验结论的方式是对假设做出否定。对探究结果的可靠性进行评价，对探究活动进行反思，发现自己的不足和他人的长处，并提出改进措施。
6.合作与交流采用口头或书面的形式将探究过程和结果与他人交流和讨论，既要敢于发表自己的观点，又要善于倾听别人的意见和建议。
三、控制变量法
科学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，被广泛地运用于各种科学探索和科学实验研究之中。 
一、科学探究的基本环节
1．（2023七上·嘉兴期末）长时间玩  会影响视力，学校每学期都会对学生进行视力检查，以评估学校学生视力变化情况。“视力检查”这一过程相当于科学探究环节中的(  ) 
A．提出问题    B．建立假设
C．设计实验方案    D．收集事实与证据
【答案】D
【解析】“视力检查”这一过程相当于科学探究环节中属于科学探究中的收集事实与证据； 故答案为：D.
2．（2023七上·长兴期末）进入秋天，学校的梧桐树叶不断地飘落下来，成了校园一处风景。小科在想为什么很多植物在秋天落叶？他的想法属于科学探究环节中的（  ） 
A．提出问题    B．猜想假设    C．设计方案    D．解释与结论
【答案】A
【解析】小科在想为什么很多植物在秋天落叶？ 属于提出问题的阶段； 故答案为：A.
3．（2023七上·玉环期末）科学问题激发我们去学习，下列不属于科学问题的是（  ）
A．魔镜魔镜，谁是世界上最漂亮的人？
B．爸爸爸爸，最早最早的人是从哪里来的？
C．妈妈妈妈，宇宙是怎么诞生的？
D．老师老师，为什么月球不会落到地面上？
【答案】A
【解析】A. 谁是世界上最漂亮的人不属于掌握或了解自然规律中遇到的问题，A正确
B. 最早最早的人是从哪里来的？ 人类起源是属于掌握或了解自然规律中遇到的问题，B错误
C. 宇宙是怎么诞生的？ 宇宙起源是属于掌握或了解自然规律中遇到的问题，C错误
D. 为什么月球不会落到地面上？ 月球运行的规律是属于掌握或了解自然规律中遇到的问题，D错误故答案为：A
4．（2023七上·玉环期末）为研究学校近视防控措施的效果，每个学期我们都需要检查视力。”检查视力”的过程属于科学探究环节中的（  ）
A．提出问题    B．建立假设
C．设计实验方案    D．收集事实与证据
【答案】D
【解析】A.检查视力是属于收集事实与证据，A错误
B. 检查视力是属于收集事实与证据，B错误
C. 检查视力是属于收集事实与证据，C错误
D. 检查视力是属于收集事实与证据，D正确故答案为：D
5．（2023七上·临海期末）本学期我们学习了《科学》课程，进入科学的世界，需要留心观察，从发现周围的问题着手。下列不属于科学问题的是(  )
A．公园里哪种花最漂亮
B．种子为什么会长成幼苗
C．鸡蛋放在盐水中为什么会上浮
D．雨后的天空为什么会出现美丽的彩虹
【答案】A
【解析】A.公园内哪种花卉最漂亮无研究价值，只是自己的一种观点想法，故A符合题意；
B. 种子为什么会长成幼苗具有研究价值，所以属于科学问题，故B不符合题意；
C. 鸡蛋放在盐水中为什么会上浮具有研究价值，所以属于科学问题，故C不符合题意
D. 雨后的天空为什么会出现美丽的彩虹具有研究价值，所以属于科学问题，故D不符合题意；
故答案为：A。
6．（2023七上·杭州期末）把智能手环带在手上就能显示出相应时间内运动的总步数。手环是如何计步的呢？小金认为：手环中有感受水平位置变化的传感器，只要水平位置发生变化，计步器就能自动计数。小金提出这种观点属于科学探究中的（        ）
A．提出问题    B．建立假设    C．收集证据    D．得出结论
【答案】B
【解析】小金认为：手环中有感受水平位置变化的传感器，只要水平位置发生变化，计步器就能自动计数。小金提出这种观点属于科学探究中的建立假设，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。
7．（2022七上·义乌期中）俗话说“八月桂花香” ，可今年的桂花直到 10 月中旬的持续降温才开放，是什么原因导致 桂花迟开呢？小明查阅了近几年挂花开放时义乌市的气温，并对种植在校园不同位置的挂花进行观察，对于划线部分你觉得应属于科学探究的哪个部分 (  ) 
A．提出问题    B．作出假段    C．收集证据    D．得出结论
【答案】C
【解析】从题目中可以体会出小明查阅了近几年桂花开放时义务市的气温，并对种植在校园不同位置的规划进行观察属于收集证据。 故答案为：C.
8．（2022七上·杭州期中）小金和小明分别购买了两种橡胶球。小金说：“我的橡胶球弹性比你好。”小明回答说：“我希望你能证实你的说法。”请你帮助小金选择下列哪个方案来解决这个问题(  ) 
A．把两球向墙掷去，测量它们反弹时离墙的距离
B．用手触摸两球，看哪一个球较硬
C．把两球向地面掷下，测量它们反弹的高度
D．让两球从离地等高处释放，测量哪一个反弹得高
【答案】D
【解析】材料中小明回答说：“我希望你能证实你的说法。”，所以小金应该是进行一个实验来验证自己的说法， 让两球从离地等高处释放，测量哪一个反弹得高，该实验方案可以证明小金自己的观点； 故答案为：D.
9．如图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同温度下，所产幼仔的性别百分比。
（1）如果有10只蜥蜴出生于32℃环境中，则雄性的数目最可能是      　只。
（2）根据图示信息，请提出一种猜想：                                        　。
【答案】（1）10（2）蜥蜴产幼仔的性别百分比可能与受温度影响
【解析】(1)从表格中可以看出，蜥蜴在低温为32度条件下只发育为雄性（雌性为0），如果有10只蜥蜴出生于32℃的环境中，则雄性的数目最可能是10只。
(2)从表可以看出，蜥蜴在25℃至30时℃时，雌性比例占得越来越少，在32℃时雌性比例为零，全部为雄性。因此可提出一种合理的推断：蜥蜴产幼仔的性别百分比受温度影响。
10．新冠疫情一直牵动着国人的心，奥密克戎等变异毒株的出现使得疫情防控形势更为严峻。
义乌各地有序开展疫情防控实战演练，进行大规模核酸检测。
（1）判断新型冠状病毒是生物的依据是___________（填字母）。
A．能遗传和变异    B．能快速繁殖
C．个体非常微小    D．能使人生病
（2）“核酸检测”类似于科学探究中的                　环节（选填“设计研究方案”或“获取事实证据”）。
（3）面对新冠疫情，我们应该___________（填字母）。
A．合理作息    B．暴饮暴食    C．随意外出    D．注意卫生
【答案】（1）A；B（2）获取事实与证据（3）A；D
【解析】（1）生物的特征是有生命，能遗传和变异，能生长发育，能快速繁殖，能新陈代谢等，所以 判断新型冠状病毒是生物的依据是AB；
（2）核酸检测类似于科学探究中的获取事实与证据环节；
（3）合理作息，注意卫生，不暴饮暴食，不随意外出是我们面对新冠疫情，应该采取的行为；
11．科学探究是          　的重要方式。科学探究源自            　，经历的过程是：          　→          　→设计          　→实施方案(收集证据)→检验      　→报告与交流。如果收集的证据不支持假设，则需要              　并重新验证。