Question

小明是個善于思考的同學，他在家中觀察飼養的金魚時，想到一個問題：“溫度對金魚的呼吸頻率有沒有影響？”為探究這一問題，他設計了如下實驗方案，試分析回答有關問題．
步驟1：在燒杯①，燒杯②，燒杯③，燒杯④，燒杯⑤，燒杯⑥中各加入1000毫升水、一條相同狀況的魚，并測量記錄水溫．
步驟2：一段時間后，同時觀察并記錄水溫．
步驟3：在①②燒杯中各加入適量熱水，使水溫均升高10C°，在③④燒杯中用水浴鍋隔水加熱，使水溫升高10℃，⑤⑥燒杯不做任何處理．
步驟4：一段時間后，同時觀察記錄各燒杯中金魚的呼吸次數，分析得出結論．
（1）該探究活動的實驗變量是

 

．
（2）如果你做這個實驗你將根據什么判斷金魚的呼吸頻率

 

．
（3）小明在步驟3的設計中，對每種情況的操作均同時設置了兩個重復組，其目的是

 

，提高實驗的可信度．燒杯①②和燒杯③④兩組設計中，哪組各科學，哪組更嚴謹？

 

．請說明理由：

 

．
（4）結合本實驗，你推測金魚吞入的水從鰓流出時，其成分已發生了怎樣的變化？

 

．

Answer 1

分析：生物學的科學探究過程大致包括以下六個環節：
提出問題→作出假設→制定計劃→實施計劃→得出結論→表達交流；
能夠提出有研究價值的問題，并作出符合科學事實的假設，是探究成功的前提，制定出恰當的科學探究計劃，是探究成功的關鍵．探究計劃包括方法和步驟，以及所需要的材料、用具等．可供生物學探究采用的方法很多，如觀察法、實驗法、測量法、調查法等．最重要的還是實驗法．

解答：解：（1）對照實驗的基本要求是唯一變量：在本實驗中，我們要保持除水溫以外的其他條件一樣．
（2）根據金魚的鰓蓋交替張開與閉合的次數或金魚張口吞水與吐水的次數來測定金魚的呼吸次數．
（3）設置了兩個重復組，其目的是避免實驗的偶然性，由于燒杯①②由于加入熱水增加了變量，導致變量不唯一，因此燒杯③④組更嚴謹．
（4）魚吞入的水從鰓流出時，完成了氣體交換，靜脈血變成了動脈血，因此水的成分氧氣減少，二氧化碳增多．
故答案為：
（1）水溫
（2）根據金魚的鰓蓋交替張開與閉合的次數
（3）避免實驗的偶然性；燒杯③④組；燒杯①②由于加入熱水增加了變量，導致變量不唯一
（4）氧氣減少，二氧化碳增多

點評：對照實驗要注意唯一變量，這是探究實驗經常考查的問題．