Question

從生物學的角度來看，“蜻蜓點水”是雌蜻蜓產卵時的動作．雌蜻蜓把卵產在水里，卵在水里孵化，幼蟲也生長在水里．蜻蜓的幼蟲叫“水蠆”，它沒有翅膀，只能在水里用下唇去捕食一些蜉或蚊子的幼蟲．等到水蠆發育成成蟲，就從水中爬出來，蛻掉皮，成為真正的蜻蜓．某同學提出“生活在水中的水蠆需要空氣嗎？”請你設計一個實驗幫他探究該問題．
提出問題：生活在水中的水蠆需要空氣嗎？
材料用具：活水蠆60只，燒杯2個，直徑與燒杯口徑基本相等的圓形鐵絲網2個（網眼小，水蠆不能通過），清水足夠．
（1）作出設計：

 

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（2）實驗設計：

 

．
（3）預期的實驗結果：

 

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（4）若實驗真出現預期的結果，試分析出現該結果的原因：

 

．

Answer 1

考點：科學探究的基本環節

專題：

分析：本題以探究生活在水中的水蠆需要空氣嗎為知識背景，考查學生實驗操作能力、實驗設計的兩個基本原則--“對照原則”和“控制單一變量原則”．還考查了學生分析實驗現象、預期實驗結果的能力．

解答： 解：科學探究的一般過程：提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流．
由題干“某同學提出“生活在水中的水蠆需要空氣嗎？”，可得作出設計：生活在水中的水蠆需要空氣．
（1）作出假設：生活在水中的水蠆需要空氣．
（2）實驗設計：
①設置對照實驗分甲乙兩組；實驗變量是有無鐵絲網，甲組有鐵絲網如將水蠆阻擋無法到達表層作為對照組，乙組沒有鐵絲網阻擋作為實驗組．
②強調相同點：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．材料（等數量的水蠆），用具（等大的燒杯、等量的水），甲乙所置環境；
③強調變量：所有的實驗都有變量，科學探究常常需要進行對照實驗，在對照實驗中，除了實驗變量不同之外，其他因素有相同．使實驗結果具有說服力（有無鐵絲網）；
④一段時間后觀察，看到甲組水蠆衰弱死亡；乙組水蠆正常生活．
（3）預期的實驗結果：甲一段時間后水蠆衰弱或死亡；乙一段時間后水蠆正常生活．
（4）分析出現該結果的原因：因表層水溶氧豐富，甲中水蠆被鐵絲網阻擋無法到達表層，缺氧而死亡．
故答案為：共（14分）．
（1）生活在水中的水蠆需要空氣．（2分）
（2）（8分）（要點）①設置對照實驗：分甲、乙兩組．（2分）
②強調相同點：材料（等數量的水蠆）、用具（等大燒杯、等量的水）、甲乙所置環境． （2分）
③變量（有無鐵絲網）（2分）
④觀察一段時間（2分）
（3）甲一段時間后水蠆衰弱或死亡；乙一段時間后水蠆正常生活．（2分）
（4）因表層水溶氧豐富，甲中水蠆被鐵絲網阻擋無法到達表層水，缺氧．（2分）

點評：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．