浙江省中考科学一轮复习基础提升课件科学探究的方法与原则

科学探究的方法与原则

1.研究科学的基本方法科学

观察与

实验都是研究科学的基本方法。（1）科学观察：是有目的、有计划的知觉活动。观，指看、听等感知行为；察，即分析思考。是最基本的研究方法。①看不一定是观察，如漫无目的的“走马观花”就不属于观察。观察也不一定是用眼看，有时用手掂或摸也是观察。②可以借助

仪器来拓展观察力。观察实验仪器③科学观察不仅要认真、仔细，更重要的是要有客观、有效、规范的

记录。（如

文字描述、

表格记录或

图形记录等）。记录文字表格图形（2）科学实验：是指根据一定目的，运用一定的仪器、设备等物质手段，在人工控制的条件下，观察、研究自然现象及其规律性的实践活动。①按照不同角度可以将科学实验分为多种形式。A.按照实验目的的不同，可以把科学实验分为定性实验、

定量实验等。B.根据实验对象性质的多样性，可以分为物理实验、化学实验、生命实验等。C.还有模型实验、暗箱实验、对照实验、理想化实验等不同分类。定量2.研究科学的常见策略（1）控制变量法：就是把一个多因素影响某一科学量的问题，通过控制某几个因素

不变，只让其中一个因素

改变，从而转化为多个单一因素影响某一科学量的问题的研究方法。归纳起来主要是三句话：正确操纵自变量；严格控制无关变量；科学检测因变量。①实验设计的基本原则：包括科学性原则、平行重复原则、对照性原则、单一变量原则、随机性原则等，最常考查的是

对照性原则和

单一变量原则。不变改变对照性单一变量②控制变量法常需设置对照组和实验组，两组只有一个条件不相同，该条件就是研究的变量。如果变量是光照，则指的是

光照的有无；如果变量是光照强度，则指的是

光照的强弱；如果研究对象是生物，控制不变的量应该能保证生物

正常生活的需要。在对照实验中，进行了实验处理的事物是实验组，自然状态（未加处理）的事物称为对照组；如在“光合作用与光的关系实验”中，一张叶片一半遮光，一半曝光，遮光组是进行了实验处理，曝光组是自然状态，所以遮光组为

实验组。光照的有无光照的强弱正常生活的需要实验组③勿将操作与操作目的混淆，比如光合作用实验中，问“将叶的一半用箔纸上下夹住遮光”的目的是什么，应该答“设置对照，验证光合作用需要光”，而不是“控制变量”，“控制变量”只是这个操作。④常见实验举例：探究食物上滋生微生物的条件；探究摩擦力的大小与什么因素有关；研究电流、电压和电阻的关系；

研究可燃物的燃烧条件等。研究可燃物的燃烧条件（2）转换法：科学中有的科学现象不便于直接观察，有的科学量不便于直接测量，通过

转换为容易观察或测量的、与之相等或与之相关联的科学现象，从而获得结论的研究方法叫转换法。①转换法中被转换的对象很多，可以是科学模型、研究对象和研究方法，也可以是某个图形、某个科学量。②常见实验举例：用棉线测曲线长度；用液柱高度的变化来观察温度的变化；

比较功率、压强大小等。转换比较功率、压强大小（3）等效替代法：是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的科学问题和科学过程用

等效的、简单的、易于研究的科学问题和科学过程代替来研究和处理的方法。常见实验举例：等效电路实验；平面镜实验中，利用两个完全相同的蜡烛验证物与像的位置关系及大小等。等效的（4）模型法：实际现象和过程一般都十分复杂，涉及众多因素，采用模型方法可以起到把复杂问题简单化、摒弃次要的条件，抓住主要的因素，对实际问题进行

理想化处理，构建理想化的科学模型，这是一种重要的科学思想。①模型的形式是多样的，可以是物体放大或缩小的复制品；一幅图、一张表、一个计算机图象、一条曲线；表示一个复杂的过程；数学公式等。模型得出的结论只是原型的一种可能性，模型不能代替原型的事实。②常见实验举例：地球仪；眼球结构；原子结构；光线、磁感线；水的电解；米勒实验等。理想化（5）类比法：是指将两个相似的事物作

对比，从已知的对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。常见实验举例：电流类比水流；电压类比水压；电路类比水路；电源类比水泵等。对比3.科学探究的注意事项（1）结论与研究课题必须对应。（2）有时操作后看到的现象不一定就是实验结论，比如在唾液淀粉酶催化淀粉分解实验中，滴加碘液变蓝色或不变蓝色是观察指标，

淀粉是否被完全消化才是实验的结果，唾液淀粉酶能促进淀粉分解是实验的结论。淀粉是否被完全消化（3）关于“下操作性定义”和“使用科学证据”。①“下操作性定义”即从具体的行为、特征、指标上对变量的操作进行描述，将抽象的概念转换成可观测、可检验的项目。包括两点：其一要描述需要“操作什么”（即需要“做什么”）；其二需要“观察什么”和“记录什么”。②“科学证据”是指在实验过程中观察到的一些现象、收集到的一些数据，它是得出结论（或支持结论）、反驳某个观点、验证假设或猜想的支撑点。（4）材料的选择与处理：规定器材和药品下的实验设计必须围绕已给的器材和药品进行。材料的选择必须体现现象明显、取材方便、简便高效、节能环保等因素。如：在光合作用产生氧气的实验探究中，我们常选水生的金鱼藻而不选择陆生的天竺葵；在影响生物生长发育因素的探究中，我们常选变态发育现象明显、取材方便、发育时间短的蝌蚪。（5）说理方法可以归纳为两种类型：行进式和并列式。行进式的范式为：起点A→B→C→……→终点，就像多米诺骨牌一样，要求环环相扣，不得跳步，这样说理的逻辑性很强，其中因果关系的叙述就属这一种类型。并列式的范式为：起点有A、B、C……多个→终点，每一个起点都与终点直接相关，都可能对终点造成影响，这类题目最怕漏掉某一相关因素而缺乏完整性。【易错概念辨析】下列说法正确的打“√”，错误的打“×”。1.研究物体运动快慢时，比较相同时间内通过的距离，采用的是控制变量法。

（

√

）2.探究“影响压力作用效果的因素”实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果，用的是转换法。

（

√

）3.用10欧姆的电阻来代替两个5欧姆的电阻串联后的总电阻采用的是转换法。

（

✕

）

√√✕4.描点的气球膨胀用来形象演示宇宙在膨胀采用的是类比法。

（

✕

）5.牛顿第一定律实验探究、声音能否在真空传播的实验探究，都用到了实验加推理的理想实验法。

（√

）✕√

例1科学研究中，当设计多个因素影响的研究方案时，每一次只改变其中的某一个因素，而其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响。以下实验中没有用到此方法的是（

D

）DA.甲：探究蒸发快慢的影响因素B.乙：探究动能大小的影响因素C.丙：探究电流与电压的关系D.丁：探究平面镜成像规律跟踪训练1当涉及多个因素影响的研究方案时，每一次只改变其中的某一因素，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，这种研究方法叫控制变量法。以下实验未使用此方法的是（

B

）

A.探究种子萌发条件

B.探究海波熔化的规律

C.探究电热跟哪些因素有关

D.探究物质的燃烧条件B例2在初中科学的学习中，我们常会用到一些科学方法，如：“控制变量法”“转换法”“类比法”“模型法”等。在下面几个实例中，采用转换法的是（

D

）A.研究磁场时，引入“磁感线”B.用水流引入电流的概念C.保持受力面积不变，探究压力的作用效果与压力的关系D.液体压强计中U形管液面高度差越大说明液体压强越大D跟踪训练2转换法是指在科学研究中将不易直接观察或测量的科学量，转化为容易认识或容易测量的科学量的研究方法。下列探究实验中没有用到转换法的是（

B

）A.探究动能影响因素时，用木块前进的距离反映物体动能大小B.探究电流与电阻关系时，调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变C.探究电流热效应时，用温度计示数反映电阻产热的多少D.探究小灯泡电功率影响因素时，用小灯泡亮度反映小灯泡的电功率大小BA.

①揭示单侧光对生长素分布的影响，

向光侧生长素多，生长快B.

②用磁感线描述条形磁体周围的磁场

分布，越密表示磁场越弱C.

③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子D.

④描述地球绕日公转，地轴始终呈倾斜状态，箭头表示公转方向例3科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质。下列分析正确的是（

C

）

C跟踪训练3模型法是科学研究的一种重要方法，通过研究模型以揭示客观事物的形态、特征和本质。下列各项中不符合这种思想的是（

A

）A.用脉搏的次数来表示心脏跳动的次数B.用光线来表示光的传播路线C.用p＝来表示压力作用效果与压力、受力面积之间的关系D.用CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑来表示实验室制取CO2的原理A例4分类是根据研究对象的共性和差异，按一定的标准将研究对象区分为若干个不同种类的科学方法。下列分类的标准与其结果对应的是（

A

）A.依据物体运动路线的曲直，将其分为直线运动和曲线运动B.依据物质是否由同种元素组成将其分为混合物和纯净物C.依据地球上的水体是否含盐，将其分为海洋水和陆地水D.依据受精过程是否在体内进行，将动物的生殖分为有性生殖和无性生殖A跟踪训练4分类法是学习和研究科学的常用方法。下列有关分类错误的是（

C

）A.根据材料导电性能分为导体、半导体和绝缘体B.根据体内有无脊椎骨将动物分为脊椎动物和无脊椎动物C.根据组成物质的元素是否含碳元素将纯净物分为有机物和无机物D.根据物体运动的轨迹将机械运动分为直线运动和曲线运动C例5科学研究常采用转换、模型、等效替代和控制变量等方法。下列实验中采用等效替代的是（A

）

A.探究平面镜成像

B.探究种子萌发的条件

C.用石蕊试液判断酸碱性

D.模拟泥石流的形成AA.图甲：通过例举水压是水流形成的原因

来帮助我们理解电压B.图乙：通过测试者的手夹住尺子的刻度与0

刻度的距离来判断他反应的快慢C.图丙：通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压来研究电流与电压的关系D.图丁：通过图中的方法来表示水电解的微观过程跟踪训练5类比法是科学研究的常用方法，它可以帮助我们理解某些抽象的科学知识，下列运用了这一方法的是（

A

）

A

1.如图所示通过对黑箱“输入”“输出”的信息，推理出黑箱内部情况的方法称为黑箱法。下列操作主要运用了黑箱法的是（

C

）A.用磁感线描述磁场分布B.用压强计研究液体内部的压强C.通过α粒子轰击金箔研究原子内部结构D.用金属丝研究电阻大小的影响因素C2.由于感官观察的局限，人们发明了许多仪器拓展人类的观察力。使用下列观察仪器不能实现其观察目的的是（

C

）A.用天文望远镜观测遥远的星系B.用电子显微镜观察叶绿体的结构CC.用放大镜观察食盐溶液中的钠离子D.用频闪照相机拍摄并观察人击球的运动3.实验是科学探究的基础，对于下列四个实验的描述，错误的是（

B

）甲

乙

丙

丁BA.图甲装置可以探究水分和空气对种子萌发的影响B.根据图乙的现象，可以说明液体的内部存在压强C.根据图丙的现象，可以说明重力的方向总是竖直向下D.图丁中探究不同阻力对物体运动的影响时，小车应从同一斜面同一高度由静止滑下4.人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，下面几个观点涉及到初中科学的研究方法和研究结论，其中正确的是（

B

）①探究种子萌发条件时用同种种子、空气中氧气含量的测定实验，都用到了控制变量法；②酒精与水混合总体积变小证明分子间存在间隙，描点的气球膨胀说明宇宙在膨胀；③牛顿第一定律实验探究、声音能否在真空传播的实验探究，都用到了实验加推理的理想实验法；④物体动能大小与哪些因素有关实验，通过木块移动的距离来反映小球动能大小，焦耳定律实验电阻产生热量的多少通过温度计的示数来进行比较，都用到了转换法。A.

①②B.

③④C.②③D.

①④答案：B5.瓯柑营养丰富，但容易腐烂成病果。为了探究不同保鲜液对降低保鲜期间瓯柑病果率的效果，某研究小组选取不同种类、不同浓度的保鲜液，将一定数量的瓯柑分别浸泡在保鲜液中，60秒后捞起晾干，用保鲜膜进行单果包装，贮存在温度和湿度都适宜的同一环境中，记录50天后瓯柑的病果数量，统计病果率，获得实验数据如表所示：保鲜液浓度两种保鲜液浸泡后的病果率（％）保鲜液A保鲜液B090.2390.230.1％16.5412.550.3％15.7210.150.5％9.474.160.8％12.146.24（1）本实验选择瓯柑时的要求有

大小一致；新鲜如初（列举两点）。（2）根据以上研究的数据，写出一个实验结论：

在一定范围内，随保鲜液浓度的增加，病果率下降，但是当随保鲜液浓度超过0.5％时，病果率有上升。大小一致；新鲜如初在一定范围内，随保鲜液浓度的增加，病果率下降，但是当随保鲜液浓度超过0.5％时，病果率有上升（3）小明认为本实验还要优化的方案，请写出一点：

多设几组实验，需缩小每组实验中保鲜液浓度之间的差距，0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％等。然后比较数据，总结保鲜液降低瓯柑病果率的最佳浓度。多设几组实验，需缩小每组实验中保鲜液浓度之间的差距，0.1％，0.2％，0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％，0.9％等。然后比较数据，总结保鲜液降低瓯柑病果率的最佳浓度（4）通过该科学实验探究，带给我们什么启示有

ABCD

（选填字母，多选）。A.科学探究永无止境B.实验是科学探究的重要方法C.科学探究过程中要学会质疑D.科学探究中必须坚持实事求是的态度E.提出问题是科学探究的开始，得出结论是科学探究的结束ABCD

6.人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某兴趣小组对光合作用进行进一步探究：【提出问