閱讀下面的資料回答問題:
在大白菜、卷心菜、小白菜等蔬菜葉上經常能看到一些綠色的小肉蟲,這就是菜青蟲.菜青蟲是菜粉蝶的幼蟲,長大后先變?yōu)橛,再羽化成菜粉蝶.大白菜、卷心菜、小白菜等植物的花,每朵花都由四片花瓣組成,四片花瓣呈十字形,因此在分類上屬于十字花科.
A.小剛注意到在十字花科植物的葉上能找到菜青蟲,而在非十字花科植物如菠菜、芹菜等的葉上卻找不到菜青蟲.小剛有點納悶,經進一步調查,小剛發(fā)現菜青蟲只取食十字花科植物.于是,小剛提出了一個問題:菜青蟲為什么只取食十字花科植物?這是菜青蟲的一種先天性行為,還是后天養(yǎng)成的一種習慣?
B.針對以上的疑問,小剛提出了自己的假設:菜青蟲取食十字花科植物可能是一種先天性行為.
C.為了驗證自己的假設是否正確,小剛設計了一個實驗,就是將一片十字花科植物(如小白菜)的葉和一片非十字花科植物(如菠菜)的葉,同時放在菜青蟲的面前,仔細觀察菜青蟲的行為,看它會選擇哪種葉.
D.于是,小剛從菜園里找來幾條菜青蟲,按照實驗設計完成了實驗.
E.根據觀察到的結果,他得出了結論:菜青蟲取食十字花科植物是一種先天性行為.
(1)通過分析可知,上述資料包含了探究實驗的幾個基本步驟,它們分別是:A. B. C. D. E.
(2)除以上步驟外,探究實驗還應該具有的一個步驟是: .
(3)小剛設計的實驗的變量是: .
(4)用來進行實驗的兩片葉,在大小、形狀、顏色等方面的要求是: .
(5)指出小剛實驗中的一個錯誤之處: .
【答案】分析:此題探究菜青蟲取食十字花科植物是一種先天性行為的實驗,根據科學探究過程的八個要素:提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋和結論、反思與評價、表達與交流,進行分析解答本題.
解答:解:(1)探究的一般過程是從發(fā)現問題、提出問題開始的,發(fā)現問題后,根據自己已有的知識和生活經驗對問題的答案作出假設.設計探究的方案,包括選擇材料、設計方法步驟等.按照探究方案進行探究,得到結果,再分析所得的結果與假設是否相符,從而得出結論.
(2)并不是所有的問題都一次探究得到正確的結論.有時,由于探究的方法不夠完善,也可能得出錯誤的結論.因此,除以上步驟外,在得出結論后,還需要對整個探究過程進行反思.即科學探究的一般過程是:提出問題→作出假設→制定計劃→實施計劃→得出結論→表達交流.
(3)設置對照實驗: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外,其他條件都相同的實驗叫做對照實驗.這一種不同的條件是唯一變量.設置一組對照實驗,使實驗結果具有說服力.對實驗變量進行處理的,就是實驗組.沒有處理的就是對照組.該實驗“十字花科植物”與“非十字花科植物”為實驗的唯一變量,而環(huán)境中的其他所有因素實驗組與對照組都要盡量相同,如實驗的材料、時間和地點.為了避免或減少其他因素對探究的干擾,保證探究的嚴謹有效.因此小白菜葉和菠菜葉是實驗的變量.
(4)對照實驗為了保證只有一個變量.實驗用的濾紙的顏色和葉子是應該一樣.實驗用的葉片和濾紙的大小是應該一樣.目的是減少其它因素的干擾.進行對照實驗的時間和地點是應該一樣.目的是 保證探究的嚴密性.因此為了保證變量的唯一,兩片葉,在大小、形狀、顏色等方面的相同;要在同一時間、地點(或者環(huán)境)做實驗.
(5)應該用隔離培養(yǎng)出來的菜青蟲做實驗,而不是用從菜葉上抓來的現成的菜青蟲,原因是從卵開始進行隔離飼養(yǎng),才可能說明觀察或檢驗菜青蟲的某些行為究竟是先天性行為,還是后天習得的行為,使探究具有可信度.
故答案為:(1)提出問題 作出假設 制定計劃 實施計劃 得出結論
(2)表達與交流 (3)小白菜葉和菠菜葉 (4)要相同
(5)應該用隔離培養(yǎng)出來的菜青蟲做實驗,而不是用從菜葉上抓來的現成的菜青蟲.
點評:本題考查學生對科學探究過程以及探究實驗只能存在一個變量,其他條件應完全相同.