以下是為大家整理的關于《高三生物復習專題教案設計》的文章,供大家學習參考!
一、考點內(nèi)容全解
(一)本講的考點是什么?
1.科學研究基本模式
科學家們就像偵探一樣,把各種線索拼湊起來弄清事情的來龍去脈。他們收集線索的途徑之一就是開展科學實驗。
提出問題 實驗是從提出一個科學問題開始的。科學問題是指能夠通過收集數(shù)據(jù)而回答的問題。
構想假說 假說是對實驗結果的預測,它是建立在觀察和以往的知識經(jīng)驗上的。但與許多預測不同的是,假說必須能夠被檢驗。
實驗設計 設計一個實驗來檢驗你的假說。在計劃中應該寫明詳細的實驗步驟,以及在實驗中要進行哪些觀察和測量。設計實驗時涉及到兩個很重要的步驟,就是控制變量和給出可操作定義(具體見上一講“探究性實驗•實驗方案設計”)。
分析數(shù)據(jù) 實驗結束時要對數(shù)據(jù)進行分析,看看是否存在什么規(guī)律或趨勢。它們能不能支持你的假說?它們是否指出了你實驗中存在的缺陷?是否需要收集更多的數(shù)據(jù)?
得出結論 在下結論的時候,你要確定收集的數(shù)據(jù)是否支持原先的假說。通常需要重復好幾次實驗才能得出后的結論。
2.科學思維方法
(1)思維模式
①觀察滲透理論
科學實驗證明,人的頭腦在認識事物之前,并不是空無一物的“白板”,而是已經(jīng)存在著某種東西了。這就是已有的知識儲備、理論框架、價值觀念等。它們對觀察者的觀察范圍和思考偏向作了預先的規(guī)定。
對于創(chuàng)造者個人來說,觀念的轉變或理論背景的轉換,就意味著一種新創(chuàng)意的產(chǎn)生。RNA酶的發(fā)現(xiàn)即是一個的例證,它告訴我們,一旦觀察者的理論思想觀念發(fā)生了轉換,就會使他的視野發(fā)生深刻的、戲劇性的變化,就能觀察到從前“視而不見”、“充耳不聞”的東西。這就要求觀察者具備良好的知識結構,不能囿于傳統(tǒng)的思想觀念,善于改變因一定理論的框架、范式而習慣形成的固定思路和先人為主的做法,從而有助于新創(chuàng)意的產(chǎn)生。
②黑箱方法
所謂黑箱方法,就是把研究對象視為“黑箱” (由于種種條件的限制,無法從外部或無法打開來直接探察其內(nèi)部的奧秘,如人的大腦、人口系統(tǒng)、原子結構、密封的儀器等,都可看作“黑箱”),通過觀察外界向“黑箱”輸入的信息和從“黑箱”輸出的信息,來研究“黑箱”內(nèi)部狀態(tài)、結構和機理,從而揭示研究對象的特點和規(guī)律的一種科學方法。這種方法實際上是—種察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打開研究對象,只需通過外部觀察、試驗,就可了解研究對象的內(nèi)部情況和變化,同時,它是從事物的整體功能著眼,不考慮事物的內(nèi)部細節(jié),所以它有著廣泛的應用價值。運用黑箱方法整體地、活體地研究高度組織和活動性的生命系統(tǒng),具有獨特的優(yōu)越性,可以在不干涉生命正?;顒拥臈l件下研究生命系統(tǒng)的活動規(guī)律。如在探討腦功能的本質(zhì)的過程中,科學家常用黑箱方法。
③假說方法
所謂假說,就是以一定的科學事實和科學原理為依據(jù)的、關于未知事物及其規(guī)律性所作出的一種假定性說明。它具有兩個顯著的特點:一是科學性。假說,不是信口開河,它必須以一定的科學事實和科學原理為根據(jù),并經(jīng)過一定的科學論證;二是假定性。假說是一種猜測或猜想,至于這種猜測是否正確,在假說提出時還是一個未知數(shù)。假說的真理性有待往后的實踐來證實。
運用假說方法,一是要從事實出發(fā),而又要超越事實;二是要進行邏輯論證;三是要用實踐驗證。只有當假說與事實驗證相符合,它才可能上升為科學理論。假說可能發(fā)展為科學理論,也可能被證明是錯誤而被淘汰。
假說是探索科學真理路上邁出的重要一步。科學認識正是沿著“假說—理論—新假說—新理論……”的途徑,不斷地向前發(fā)展的。一部科學發(fā)展史,可以說是一部假說和理論不斷更迭的歷史。進化論的發(fā)展史即是生動的例子。
④回溯推理方法
回溯推理方法,也叫溯源推理方法、溯因推理方法,它以事物情況之間的聯(lián)系為基礎,是從事物的結果推斷其原因、由論斷推測理由的一種思維方法。在科學研究中,回溯是建立求因假說的基本思維方法。生長素的發(fā)現(xiàn)是一個很好的例子。
運用回溯推理方法,要注意提高結論的可靠性,需要深入進行調(diào)查研究,并且與演繹推理的其他方法緊密結合。調(diào)查研究越深入廣泛,與其他方法結合越緊密,其對原因的推斷就愈為可靠。
(2)思維技巧
①比較與對比 比較是指找出相似性,即共同特征。對比是指找出不同點。用這種方法來分析事物能幫助你發(fā)現(xiàn)一些平時容易忽略的細節(jié)。
②應用概念 應用概念就是要用有關某一情況的知識來理解另一種相似的情況。如果你能把原來的知識活用到另一種情況,這表明你已經(jīng)真正理解了這個概念。
③理解圖表 理解圖表技能可以幫助你從視覺元素中學到知識。要理解一張插圖,必須多花一些時間仔細看插圖和附帶的所有文字信息。插圖的說明含有圖中的重要概念。圖注指出了圖中的關鍵部分,而圖例則說明了地圖中各種符號的含義。
④因果推斷 因果推斷技能就是要判斷兩個事件之間是否存在因果關系。但是有一點很重要——不能光憑兩個事件一起發(fā)生,就判斷它們之間存在因果關系,應通過實驗或者根據(jù)以往的經(jīng)驗,來判斷因果關系是否存在。
⑤歸納 歸納是指根據(jù)一部分成員的信息來推斷總體信息的技能。要做出正確的歸納,從總體中選出的樣本就必須足夠大而且具有代表性。
⑥做出判斷 做出判斷就是評估某件事情的好壞對錯的技能。做出判斷前,需要全面地考慮到事情的正面與反面,并明確自己持有什么樣的價值觀和標準。
⑥解決問題 解決問題就是運用各種理性思維的技巧來解決事情或決定行動的技能。解決某些問題可以用嘗試法,即先嘗試一種解決方案,如果不行,再試另一種。還有一些有用的解決策略,包括建立模型、和同伴一起商討可行的辦法等。
3.收集和處理信息
(1)收集處理信息的流程(如右圖)
(2)信息收集途徑
(3)信息處理方法
①概念圖 如下左圖:
②比較/對比表
③維恩圖 維恩圖是另一種用于顯示事物異同點的方法。它由兩個或兩個以上互相部分重合的圓組成。每一個圓代表一個特定的概念或觀點。概念之間的共同特征(相似點)寫在兩個圓重疊的區(qū)域內(nèi),獨有的特征(不同點)則寫在相應圓中重疊區(qū)域以外的部分。如上右圖:
④流程圖 如右圖:
⑤循環(huán)圖
(4)數(shù)據(jù)整理工具
30分鐘活動所消耗的熱量(焦)
體重/千克即調(diào)節(jié)變量(體重) 實驗1:騎自行車即實驗應變量1 實驗2:打籃球即實驗應變量2 實驗3:看電視即實驗應變量3
30 252 504 88
40 323 689 113
50 399 865 139
60 479 1042 160
怎樣才能使科學實驗得到的數(shù)據(jù)變得有用?恐怕第一步就是要對數(shù)據(jù)進行整理,以便更好地理解它們的含義。圖表就是這樣一種有用的整理數(shù)據(jù)的工具。
①記錄表 在實驗準備中,除了要收集好所需的材料以外,還必須設計好用什么方式來記錄實驗中將會發(fā)生的事情。創(chuàng)建一張記錄表能幫助你有序地記錄觀察和測量結果。例如,某同學要進行一項實驗,來了解不同體重的人在做各種活動時會消耗多少熱量。下邊這張記錄表就記錄了他的結果。
②柱形圖 比較一個人在做不同活動時所消耗的熱量差異可以用柱形圖。柱形圖用于顯示一組不同項目的數(shù)據(jù)。如下左圖:
③折線圖 可以用上右圖的折線來估計出,35千克重的人騎車時會消耗286焦的熱量。
⑤扇形圖
4.研究性學習方案的設計
(1)“研究性學習”是指學生在開放的現(xiàn)實生活情境中,通過親身體驗進行的解決問題的自覺學習,是在教師指導下,從學習生活和社會生活中選定和確定研究專題,以個人或小組合作的方式進行研究,主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。它同社會實踐等教育活動一樣,從特定的角度和途徑讓學生聯(lián)系社會生活實例,通過親身體驗進行學習。在教學過程中創(chuàng)設一種類似科學研究的情境和途徑,讓學生通過主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗,學會進行大量信息的收集、分析和判斷,從而增進思考力和創(chuàng)造力。
(2)研究性學習的基本流程:①準備階段(包括提出問題、確定課題、制定計劃)②實施階段(包括收集整理信息,獲取科學事實即查找資料、文獻資料的整理加工,設計實驗設計或開展調(diào)查方案,數(shù)據(jù)處理與分析)③總結階段(包括階段性小結、撰寫研究報告、交流評估等)
(二)考點例析
[例1]1944年O.Avery從光滑型(S型)肺炎雙球菌中分別提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),并將上述每一種物質(zhì)單獨放入粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中,結果發(fā)現(xiàn)只有DNA能使一部分粗糙型肺炎雙球菌轉化為光滑型。那么這種轉化作用的原因是什么呢?請你設計實驗證明之。
實驗材料:粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基、小鼠、注射器等
⑴你的假設:
⑵設計實驗步驟:
㈠
㈡
㈢觀察、記錄
⑶實驗結果預測:
[解析]解決本題的先決條件有兩個:一是熟練掌握科學實驗的基本步驟,二是牢固掌握相關基礎知識。
[答案]⑴轉化作用的實質(zhì)是外源(S型)DNA與受體細胞(R型)DNA之間的重組,使受體細胞獲得了新的遺傳信息 ⑵㈠提取S型DNA添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng);用DNA酶降解提取的S型DNA,添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)作對照;㈡將兩種培養(yǎng)基中獲得肺炎雙球菌分別注入到小鼠體內(nèi) ⑶實驗組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌能使小鼠患病以致死亡;對照組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌不能使小鼠患病死亡
[例2]下面圓形圖表示的是我國某城市不同污染來源造成的污染所占的百分比,而矩形圖表示的一年內(nèi)的空氣污染量。
⑴目前,我國空氣質(zhì)量日報的污染指標物為_________
A.飄塵、NO、CO、懸浮顆粒總數(shù)、SO2
B.飄塵、NOX、CO、懸浮顆粒種數(shù)、SO2
C.NOX、CO、懸浮顆粒種數(shù)、SO2、CO2、
D.NOX、CO、懸浮顆??倲?shù)、SO2
⑵列出發(fā)電站可能產(chǎn)生的其它一種污染物質(zhì)(這種物質(zhì)未在矩形圖中表示出來)。
⑶根據(jù)此圖提供的信息和上述矩形圖的數(shù)據(jù),試計算該國家一年內(nèi)產(chǎn)生的污染物質(zhì)總量(請列出計算過程)。
⑷提出減少該國家空氣污染的有效方法并說明理由。
[解析]本題要求處理信息,并提出解決問題的方案或建議。
⑴空氣質(zhì)量標準中一般包括NOX、CO、懸浮顆??倲?shù)、SO2等,但不包括CO2;
⑵熱電廠粉塵、冷卻塔的熱水/CO2中可能含有放射性物質(zhì);
⑶由柱形圖知發(fā)電站、交通工具、普通工業(yè)一年共產(chǎn)生污染物20 + 40 + 60=120(百萬噸),
對應扇形圖角度共計60°+180°+90°=330°。設一年內(nèi)生產(chǎn)的污染物總量為x百萬噸
330°:120百萬噸= 360°:x百萬噸 x=130.9
⑷從減少化石原料的使用及提高化石原料的使用率或開發(fā)新能源等方面考慮。
[答案]⑴D ⑵放射性廢物 ⑶130.9百萬噸 ⑷以汽油為燃料的交通工具都應配有廢氣凈化器;減少汽車的數(shù)量,因為每年汽車產(chǎn)生的污染物質(zhì)的量大;減少礦物燃料的使用,因為礦物燃料的燃燒產(chǎn)生大量的二氧化硫;開發(fā)新能源如風能、太陽能、生物能、乙醇燃料電池等。
[例3]目前在上海市中學中開展的研究性學習,對中學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展起了積極的作用。在學習過程中,學生興趣盎然。下面列出了學生的三個研究課題名稱:
課題一:上海市民加入“中華骨髓庫”心態(tài)的剖析
課題二:上海地區(qū)太陽能利用的可行性研究
課題三:上海地區(qū)降雨酸度的調(diào)查研究
(1)你選擇上述哪一課題作為你的研究課題,試陳述選題理由。
(2)簡要列出你的研究計劃與研究方法。
(3)該課題終的成果形式是什么?
[解析]本題是2001年上海高考文理綜合卷中第出現(xiàn)的有關研究性學習的題目。題目要求確定研究方案。所謂研究方案就是為自己制定的一份工作計劃。它把即將開始的研究過程分解成收集、整理、分析和產(chǎn)生信息等階段,把多種學習要素(閱讀、查找、思考、寫作、聯(lián)系、計劃、展示、表達等)組合到學習活動中。
怎樣確定研究方案?在研究方案中,要清晰、明了地回答:
①要做什么:研究什么題目?為什么選擇這個題目(其意義和價值)?是否有可能完成這個題目?(在決定課題前請你仔細考慮:基礎知識和能力、學校規(guī)定的研究時間、可以承受的研究費用等)
②怎樣做:工作步驟和程序?每個階段的目標任務和時間安排?組內(nèi)同學分工情況?從哪里、怎樣獲得相關信息?可能遇到什么困難?怎樣避免(或解決)?
③做成什么:預計后的結果是什么?論文、調(diào)查報告、實驗報告、實物模型、網(wǎng)頁……
課題研究是一項既有趣又有意義的工作,它可以促進你更主動地思考,更主動地學習,也幫助你嘗試像科學家一樣地去做研究。應當大力開展研究性學習。
[答案]《課題一》:㈠選題理由:課題意義、興趣、具備一定的研究條件等。㈡計劃:①確定調(diào)查對象、內(nèi)容、方式、途徑②查閱相關資料及開展調(diào)查③數(shù)據(jù)分析,撰寫報告 方法:收集相關資料,問卷調(diào)查及個別訪談等 ㈢成果形式:調(diào)查報告,論文等
《課題二》:㈠選題理由:課題意義(如促進新能源的推廣和使用)、興趣、具備一定研究條件等。㈡計劃:①確定調(diào)查內(nèi)容進行調(diào)查(采用問卷調(diào)查、資料查詢、實地觀察等方法)②設計實驗方案進行測試③數(shù)據(jù)分析,撰寫報告 方法:⑴調(diào)查①市場上太陽能利用裝置的種類、性能、價格、普及情況 ②市民對太陽能利用的認識、態(tài)度③上海利用太陽能的有利條件和不利因素④當前開發(fā)利用太陽能的新技術及發(fā)展趨勢 (2)測試:①上海地區(qū)(市區(qū)、郊區(qū))各季節(jié)日光照射情況②某些太陽能利用裝置的性能 ㈢成果形式:論文、調(diào)查報告、太陽能利用裝置的設計、設想等
《課題三》:㈠選題理由:了解上海地區(qū)隨著工業(yè)廢氣的治理與城市狀況的發(fā)展,降雨酸度的變化。㈡計劃:(1)確定調(diào)查內(nèi)容進行調(diào)查(采用問卷調(diào)查、資料查詢、實地觀察等方法) (2)設計實驗方案進行測試 (3)數(shù)據(jù)分析,撰寫報告 方法:(1)調(diào)查法(如:去環(huán)保部門查閱環(huán)境檢測年報等資料,收集有關資料) (2)實測法(如:選點對降雨酸度進行實驗測量,并與過去幾年加以比較) ㈢成果形式:調(diào)查報告或論文
[特別提示]高考題目的創(chuàng)新設計,正在向能力型、綜合型、開放型擴展,正在逐步朝著“研究性學習”的教育目標邁進,這就要求學生提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,發(fā)展社會生活能力和交往合作能力。
二、能力提升技巧
生物學研究性學習立意題的基本解題思路方法如下:
[例4](2002年上海卷)某生物學興趣小組開展“不同濃度香煙浸出液對水蚤的影響”的課題研究。他們已將香煙和蒸餾水按照l:1的重量比浸泡24小時,過濾后的濾液作為原液。如果你是其中一員,請回答:
(1)采用何種測定指標來確定香煙浸出液對水蚤有無影響?(只要一種指標)
(2)做該實驗時必備的實驗器材是
(3)寫出實驗的主要操作步驟。
(4)設計一張表格用于在實驗時記錄數(shù)據(jù)。
[解析]本題主要考查探究實驗的設計。
實驗目的:探究不同濃度香煙浸出液對水蚤的影響
實驗原理:煙草細胞中所含煙堿、焦油等對動物有毒害作用(生物學科知識定位),通過測定不同濃度香煙浸出液對水蚤的影響,如:每分鐘心跳次數(shù),單位時間內(nèi)的死亡率或相同數(shù)量的水蚤全部死亡所需要的時間等任一種明確的、可量度的指標進行評價。
搜集相關資料信息:香煙的成分、水蚤的生物學特征(在實際開展研究性學習時應當了解這方面的情況,但應試答題時不一定要搞清)
實驗器材:顯微鏡、秒表(計時工具)、量筒、燒杯、載玻片、蓋玻片等
實驗材料:香煙浸出液、蒸餾水、水蚤
主要操作步驟:
(1)材料準備:用蒸餾水稀釋煙草浸出液原液,配成3種不同濃度的溶液
(2)分組、編號:準備4組生活狀況相同(或相似)的相等數(shù)目的適量水蚤
(3)對不同對象作不同處理(控制變量、設置對照等):用3種不同濃度的煙草浸出液和蒸餾水(對照)分別處理4組生活狀況相同或相似等數(shù)適量水蚤,觀察和記錄一定時間內(nèi)水蚤在蒸餾水及不同濃度煙草浸出液中心跳次數(shù),重復三次。
(4)結果預測,設計表格,記錄數(shù)據(jù)
(5)觀察結果,分析數(shù)據(jù),作出結論
不同濃度的煙草浸出液 每 分 鐘 心 跳 次 數(shù)
第測量 第二次測量 第三次測量 平均值
濃度1
濃度2
濃度3
蒸餾水(對照)
[解題技巧]從宏觀上講,“研究性學習”立意題仍屬實驗題,不過它帶有課題性質(zhì)和專題指令性內(nèi)容。所以,在關注社會、捕捉信息、培養(yǎng)興趣的基礎上,加強實驗能力訓練是關鍵。由于這類題目純粹是一種能力測試,必須通過長期知識積累和同化、不斷地實踐與創(chuàng)新,才能充分調(diào)用多學科知識、方法和手段,完成課題研究;而題海戰(zhàn)術對此無能為力。
三、基礎能力測試
1.案例 青年在健身房的鍛煉狀態(tài)的訪談調(diào)查
(時間:2008年12月15日,下午15時。地點:黃岡市黃州區(qū)青春健身房。參加人員:黃岡中學高二年級研究性學習活動小組,主持人1名,錄音1名,速記1名。以下訪談中訪談者的問話前用“A”標識,訪談對象的回答用“B”標識)
A:這位先生,您好。我們是黃岡中學高二年級研究性學習活動小組成員,這是我們的證件,請您檢查。我們想對青年在健身房中的鍛煉狀態(tài)進行訪談,訪談的結果對我們進行中學生室內(nèi)體育鍛煉將有很大的指導作用。訪談時間大約是20分鐘,希望得到您的幫助。
B:完全可以,愿我的回答能給大家提供有用的信息。
A:我們訪談的錄音錄像只用于總結分析,如果您不反對的話,我們將在這次訪談中使用。
B:沒有關系,請你們提問吧。
A:請問您鍛煉的目的是什么?
B:開始鍛煉時我主要是想通過鍛煉改變自己的體形,原來我比較偏瘦,鍛煉一段時間后身體的各部分肌肉比以前發(fā)達多了。隨著鍛煉時間的增加我感到每天到健身房來鍛煉是我生活的一部分,來到這里感到心情很愉快。
A:在鍛煉中,如果某個動作做錯或失敗,您典型的反應是什么?
B:開始是自己感到很窘迫、焦慮,不好意思。通過這里工作人員的開導,自己也認為這是意料之中的事,往往是一笑了之,現(xiàn)在做得很好了。
A:您鍛煉時頭腦里是否還想一些其他的事情,包括工作上的事?
B:是的。但不是經(jīng)常想一些事情,盡量輕松地進行鍛煉。
A:您鍛煉時是否經(jīng)常注意自己身體的動作或技巧?
B:經(jīng)常是這樣的。否則鍛煉效率會很低的。
A:迄今為止,您的健身鍛煉是否已經(jīng)在近的生活中產(chǎn)生了較好的效果?
B:是這樣的。鍛煉使我達到了我理想的體型,增強了我的自尊和自信。同時鍛煉過程也使我體會到鍛煉活動也是對毅力的一種培養(yǎng)。
分析
⑴在這個訪談中,訪談對象應該是 抽取的。
⑵訪談用了限制詢問的提問方式。請舉例。
⑶本選題意義是:
⑷本研究的理論假設是:
2.2003年8月中旬,湖北監(jiān)利小學生12歲的聶利撰寫的科學論文《蜜蜂并不是靠翅膀振動發(fā)聲》,榮獲大賽優(yōu)秀科技項目銀獎和高士其科普專項獎。(注:聶利的研究仍存在爭論)
下面是聶利對蜜蜂進行了一年多的觀察和試驗主要探索過程:
發(fā)現(xiàn)問題 假設 實驗材料 實驗預測、處理及結果 實驗結論
實驗組 對照組
驗證蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲:
探索蜜蜂發(fā)聲器官:
①聶利發(fā)現(xiàn)許多蜜蜂聚集在蜂箱上,翅膀沒有扇動,仍然嗡嗡叫個不停②把蜜蜂的雙翅用膠水粘在木板上,蜜蜂仍然發(fā)出聲音③剪去蜜蜂的雙翅,也能聽到蜜蜂的叫聲④蜜蜂不振動翅膀也能發(fā)聲,蜜蜂并不是靠翅膀振動發(fā)聲的⑤把蜜蜂雙翅粘在木板上,用放大鏡仔細查找,在蜜蜂的雙翅根部發(fā)現(xiàn)兩粒比油菜籽還小的“黑點”,蜜蜂叫時,黑點上下鼓動⑥用大頭針捅破小黑點,蜜蜂就不發(fā)聲⑦不損傷蜜蜂雙翅,只刺破小黑點,蜜蜂飛來飛去,不發(fā)聲⑧蜜蜂的發(fā)音器官是兩個小“黑點”⑨蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲⑩蜜蜂有自己的發(fā)音器官
根據(jù)以上材料,請?zhí)顚懹冶恚海ㄓ梦淖痔顚憽皩嶒灢牧稀焙汀皩φ战M”相關內(nèi)容,及用代號填寫其他內(nèi)容)
發(fā)現(xiàn)問題 假設 實驗材料 實驗預測、處理及結果 實驗結論
實驗組 對照組
① 驗證蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲:⑨ 蜜蜂 ②③ 不作任何處理的正常蜜蜂 ⑨
⑤ 探索蜜蜂發(fā)聲器官:⑩ 蜜蜂 ⑥⑦ 不作任何處理的正常蜜蜂 ⑧
3.許多中學都開展了以環(huán)境調(diào)查為中心的系列環(huán)保活動,撐起了環(huán)境教育的一片藍天。但是,此項活動的開展并不平衡,希望廣大同學都參與到這項活動中來。
(1)請你自己確定一個環(huán)境調(diào)查的課題,并簡單陳述選題理由。注:①要注意所選課題開展調(diào)查研究的可行性,盡量選擇較“小”的題目。②選題范圍十分廣泛,可涉及我們生存環(huán)境的各種因素,也可涉及人們的環(huán)境意識、環(huán)境責任、環(huán)境道德等人文領域。
①課題名稱:
②選題理由:
(2)簡要擬訂出你的調(diào)查方案:
①調(diào)查的對象(或內(nèi)容):
②調(diào)查的方法(獲取數(shù)據(jù)、信息的方法):
注:調(diào)查方案應包括調(diào)查的計劃,本卷不做要求。
(3)課題終的成果形式是: 。
四、潛能挑戰(zhàn)測試
4.NH4NO3是一種民用炸藥。某同學聽修路民工講:爆破所得的貧瘠山土很肥。請你據(jù)此開展課題研究。
(1)課題:NH4NO3爆炸后產(chǎn)物中存在肥力因子
(2)步驟:
㈠
㈡
㈢觀察記錄
(3)結果預測及分析:
5.研究性學習作為一種重要的學習方式,對中學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)起到了積極的作用。下面列出了兩大研究課題名稱。請選擇其中之一,并回答有關問題。
課題一:某地區(qū)遺傳病的調(diào)查研究
課題二:大氣污染對植物的影響
(1)請你擬定一個較小的具體課題名稱: 。
(2)簡述你研究該課題的兩點主要意義: 。
(3)對所選課題提出一種假設:
(4)你所選用的調(diào)查研究方法主要包括:
(5)你的研究報告中應含有的主要內(nèi)容是:
五、標答與點撥
1.⑴隨機分層;⑵如請問您鍛煉的目的是什么? 在鍛煉中,如果某個動作做錯或失敗,您典型的反應是什么?等等⑶本選題于社會上近年來興起的健身熱,針對健身房中有效的訓練方法和多功能設備,中學的室內(nèi)體育館也要有所改變;⑷如果鍛煉設備相同,不同的鍛煉效果來自于鍛煉者的鍛煉狀態(tài)。
2.(1)①擬出可行的環(huán)境調(diào)查課題②對選題理由的陳述應包括課題的意義、本人的興趣、所具備的研究條件等,暫不對學生的答案作過高要求,只要能在某一個方面作出了條理清楚的闡述,便可給分。注:選題的理由必須與所選課題相對應。
(2)調(diào)查方案:①調(diào)查的對象(或內(nèi)容) ②調(diào)查的方法(獲取數(shù)據(jù)、信息的方案)注:調(diào)查方案應與所速課題相對應
(3)成果形式:調(diào)查報告或小論文(答其中之一)
3.⑵步驟:㈠取爆破所得的貧瘠山土,栽種小麥幼苗(記作甲組),在適宜條件下培養(yǎng)(不施肥);㈡與此同時,另取取非爆破所得的同樣貧瘠山土,栽種小麥幼苗(記作乙組),在適宜條件下培養(yǎng)(不施肥);⑶結果預測及分析:①甲組生長狀況如長勢比乙組好,說明NH4NO3爆炸后產(chǎn)物中存在肥力因子(如NH4+、NH3、NO3-);②甲組生長狀況如長勢比乙組相當,說明NH4NO3爆炸后產(chǎn)物中不存在或很少肥力因子③甲組生長狀況如長勢比乙組差,說明NH4NO3爆炸后產(chǎn)生對小麥毒害的物質(zhì)。
4.(1)具體課題名稱
《課題一》:X X市(縣)X X遺傳病的調(diào)查研究(注:好選發(fā)病率相對較高的單基因遺傳病)
《課題二}:SO2對植物的影響,酸雨對陸生植物危害的研究……
(2)主要意義:
《課題一):學會調(diào)查和統(tǒng)計人類遺傳病的方法;為人口教育提供素材;培養(yǎng)自身的創(chuàng)新精神和實踐能力;加深對遺傳學問題的理解和分析能力;為當?shù)剡z傳咨詢提供數(shù)據(jù)資料……
《課題二》:學會調(diào)查研究環(huán)境污染對植物影響的基本方法;了解近年采經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境治理協(xié)調(diào)韻狀況;明確當?shù)卮髿赓|(zhì)量現(xiàn)狀,并為防治環(huán)境污染提出可行性建議;為環(huán)境教育積累素材;為區(qū)域生態(tài)規(guī)劃可資借鑒的二手資料……
(3)假設:
《課題一》:X X遺傳病的遺傳方式可能是……;XX遺傳病的發(fā)病率(基因頻率等)的變化可能與生育觀念有關……
《課題二》:SO2對不同植物或同一植物的不同器官的影響程度不同;雨水酸度的變化可能與植被覆蓋率密切相關……
(4)調(diào)查方法:
《課題一》:小組合作完成問卷調(diào)查、個別訪談、資料查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等
《課題二》:小組合作完成資料查詢、野外觀察、個別訪談、實測法、實驗研究、資料整理與統(tǒng)計分析等
(5)研究報告中應包含的主要內(nèi)容:前言、材料與方法、結果、結論/討論、參考文獻等
一、考點內(nèi)容全解
(一)本講的考點是什么?
1.科學研究基本模式
科學家們就像偵探一樣,把各種線索拼湊起來弄清事情的來龍去脈。他們收集線索的途徑之一就是開展科學實驗。
提出問題 實驗是從提出一個科學問題開始的。科學問題是指能夠通過收集數(shù)據(jù)而回答的問題。
構想假說 假說是對實驗結果的預測,它是建立在觀察和以往的知識經(jīng)驗上的。但與許多預測不同的是,假說必須能夠被檢驗。
實驗設計 設計一個實驗來檢驗你的假說。在計劃中應該寫明詳細的實驗步驟,以及在實驗中要進行哪些觀察和測量。設計實驗時涉及到兩個很重要的步驟,就是控制變量和給出可操作定義(具體見上一講“探究性實驗•實驗方案設計”)。
分析數(shù)據(jù) 實驗結束時要對數(shù)據(jù)進行分析,看看是否存在什么規(guī)律或趨勢。它們能不能支持你的假說?它們是否指出了你實驗中存在的缺陷?是否需要收集更多的數(shù)據(jù)?
得出結論 在下結論的時候,你要確定收集的數(shù)據(jù)是否支持原先的假說。通常需要重復好幾次實驗才能得出后的結論。
2.科學思維方法
(1)思維模式
①觀察滲透理論
科學實驗證明,人的頭腦在認識事物之前,并不是空無一物的“白板”,而是已經(jīng)存在著某種東西了。這就是已有的知識儲備、理論框架、價值觀念等。它們對觀察者的觀察范圍和思考偏向作了預先的規(guī)定。
對于創(chuàng)造者個人來說,觀念的轉變或理論背景的轉換,就意味著一種新創(chuàng)意的產(chǎn)生。RNA酶的發(fā)現(xiàn)即是一個的例證,它告訴我們,一旦觀察者的理論思想觀念發(fā)生了轉換,就會使他的視野發(fā)生深刻的、戲劇性的變化,就能觀察到從前“視而不見”、“充耳不聞”的東西。這就要求觀察者具備良好的知識結構,不能囿于傳統(tǒng)的思想觀念,善于改變因一定理論的框架、范式而習慣形成的固定思路和先人為主的做法,從而有助于新創(chuàng)意的產(chǎn)生。
②黑箱方法
所謂黑箱方法,就是把研究對象視為“黑箱” (由于種種條件的限制,無法從外部或無法打開來直接探察其內(nèi)部的奧秘,如人的大腦、人口系統(tǒng)、原子結構、密封的儀器等,都可看作“黑箱”),通過觀察外界向“黑箱”輸入的信息和從“黑箱”輸出的信息,來研究“黑箱”內(nèi)部狀態(tài)、結構和機理,從而揭示研究對象的特點和規(guī)律的一種科學方法。這種方法實際上是—種察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打開研究對象,只需通過外部觀察、試驗,就可了解研究對象的內(nèi)部情況和變化,同時,它是從事物的整體功能著眼,不考慮事物的內(nèi)部細節(jié),所以它有著廣泛的應用價值。運用黑箱方法整體地、活體地研究高度組織和活動性的生命系統(tǒng),具有獨特的優(yōu)越性,可以在不干涉生命正?;顒拥臈l件下研究生命系統(tǒng)的活動規(guī)律。如在探討腦功能的本質(zhì)的過程中,科學家常用黑箱方法。
③假說方法
所謂假說,就是以一定的科學事實和科學原理為依據(jù)的、關于未知事物及其規(guī)律性所作出的一種假定性說明。它具有兩個顯著的特點:一是科學性。假說,不是信口開河,它必須以一定的科學事實和科學原理為根據(jù),并經(jīng)過一定的科學論證;二是假定性。假說是一種猜測或猜想,至于這種猜測是否正確,在假說提出時還是一個未知數(shù)。假說的真理性有待往后的實踐來證實。
運用假說方法,一是要從事實出發(fā),而又要超越事實;二是要進行邏輯論證;三是要用實踐驗證。只有當假說與事實驗證相符合,它才可能上升為科學理論。假說可能發(fā)展為科學理論,也可能被證明是錯誤而被淘汰。
假說是探索科學真理路上邁出的重要一步。科學認識正是沿著“假說—理論—新假說—新理論……”的途徑,不斷地向前發(fā)展的。一部科學發(fā)展史,可以說是一部假說和理論不斷更迭的歷史。進化論的發(fā)展史即是生動的例子。
④回溯推理方法
回溯推理方法,也叫溯源推理方法、溯因推理方法,它以事物情況之間的聯(lián)系為基礎,是從事物的結果推斷其原因、由論斷推測理由的一種思維方法。在科學研究中,回溯是建立求因假說的基本思維方法。生長素的發(fā)現(xiàn)是一個很好的例子。
運用回溯推理方法,要注意提高結論的可靠性,需要深入進行調(diào)查研究,并且與演繹推理的其他方法緊密結合。調(diào)查研究越深入廣泛,與其他方法結合越緊密,其對原因的推斷就愈為可靠。
(2)思維技巧
①比較與對比 比較是指找出相似性,即共同特征。對比是指找出不同點。用這種方法來分析事物能幫助你發(fā)現(xiàn)一些平時容易忽略的細節(jié)。
②應用概念 應用概念就是要用有關某一情況的知識來理解另一種相似的情況。如果你能把原來的知識活用到另一種情況,這表明你已經(jīng)真正理解了這個概念。
③理解圖表 理解圖表技能可以幫助你從視覺元素中學到知識。要理解一張插圖,必須多花一些時間仔細看插圖和附帶的所有文字信息。插圖的說明含有圖中的重要概念。圖注指出了圖中的關鍵部分,而圖例則說明了地圖中各種符號的含義。
④因果推斷 因果推斷技能就是要判斷兩個事件之間是否存在因果關系。但是有一點很重要——不能光憑兩個事件一起發(fā)生,就判斷它們之間存在因果關系,應通過實驗或者根據(jù)以往的經(jīng)驗,來判斷因果關系是否存在。
⑤歸納 歸納是指根據(jù)一部分成員的信息來推斷總體信息的技能。要做出正確的歸納,從總體中選出的樣本就必須足夠大而且具有代表性。
⑥做出判斷 做出判斷就是評估某件事情的好壞對錯的技能。做出判斷前,需要全面地考慮到事情的正面與反面,并明確自己持有什么樣的價值觀和標準。
⑥解決問題 解決問題就是運用各種理性思維的技巧來解決事情或決定行動的技能。解決某些問題可以用嘗試法,即先嘗試一種解決方案,如果不行,再試另一種。還有一些有用的解決策略,包括建立模型、和同伴一起商討可行的辦法等。
3.收集和處理信息
(1)收集處理信息的流程(如右圖)
(2)信息收集途徑
(3)信息處理方法
①概念圖 如下左圖:
②比較/對比表
③維恩圖 維恩圖是另一種用于顯示事物異同點的方法。它由兩個或兩個以上互相部分重合的圓組成。每一個圓代表一個特定的概念或觀點。概念之間的共同特征(相似點)寫在兩個圓重疊的區(qū)域內(nèi),獨有的特征(不同點)則寫在相應圓中重疊區(qū)域以外的部分。如上右圖:
④流程圖 如右圖:
⑤循環(huán)圖
(4)數(shù)據(jù)整理工具
30分鐘活動所消耗的熱量(焦)
體重/千克即調(diào)節(jié)變量(體重) 實驗1:騎自行車即實驗應變量1 實驗2:打籃球即實驗應變量2 實驗3:看電視即實驗應變量3
30 252 504 88
40 323 689 113
50 399 865 139
60 479 1042 160
怎樣才能使科學實驗得到的數(shù)據(jù)變得有用?恐怕第一步就是要對數(shù)據(jù)進行整理,以便更好地理解它們的含義。圖表就是這樣一種有用的整理數(shù)據(jù)的工具。
①記錄表 在實驗準備中,除了要收集好所需的材料以外,還必須設計好用什么方式來記錄實驗中將會發(fā)生的事情。創(chuàng)建一張記錄表能幫助你有序地記錄觀察和測量結果。例如,某同學要進行一項實驗,來了解不同體重的人在做各種活動時會消耗多少熱量。下邊這張記錄表就記錄了他的結果。
②柱形圖 比較一個人在做不同活動時所消耗的熱量差異可以用柱形圖。柱形圖用于顯示一組不同項目的數(shù)據(jù)。如下左圖:
③折線圖 可以用上右圖的折線來估計出,35千克重的人騎車時會消耗286焦的熱量。
⑤扇形圖
4.研究性學習方案的設計
(1)“研究性學習”是指學生在開放的現(xiàn)實生活情境中,通過親身體驗進行的解決問題的自覺學習,是在教師指導下,從學習生活和社會生活中選定和確定研究專題,以個人或小組合作的方式進行研究,主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。它同社會實踐等教育活動一樣,從特定的角度和途徑讓學生聯(lián)系社會生活實例,通過親身體驗進行學習。在教學過程中創(chuàng)設一種類似科學研究的情境和途徑,讓學生通過主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗,學會進行大量信息的收集、分析和判斷,從而增進思考力和創(chuàng)造力。
(2)研究性學習的基本流程:①準備階段(包括提出問題、確定課題、制定計劃)②實施階段(包括收集整理信息,獲取科學事實即查找資料、文獻資料的整理加工,設計實驗設計或開展調(diào)查方案,數(shù)據(jù)處理與分析)③總結階段(包括階段性小結、撰寫研究報告、交流評估等)
(二)考點例析
[例1]1944年O.Avery從光滑型(S型)肺炎雙球菌中分別提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),并將上述每一種物質(zhì)單獨放入粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中,結果發(fā)現(xiàn)只有DNA能使一部分粗糙型肺炎雙球菌轉化為光滑型。那么這種轉化作用的原因是什么呢?請你設計實驗證明之。
實驗材料:粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基、小鼠、注射器等
⑴你的假設:
⑵設計實驗步驟:
㈠
㈡
㈢觀察、記錄
⑶實驗結果預測:
[解析]解決本題的先決條件有兩個:一是熟練掌握科學實驗的基本步驟,二是牢固掌握相關基礎知識。
[答案]⑴轉化作用的實質(zhì)是外源(S型)DNA與受體細胞(R型)DNA之間的重組,使受體細胞獲得了新的遺傳信息 ⑵㈠提取S型DNA添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng);用DNA酶降解提取的S型DNA,添加到接種有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)作對照;㈡將兩種培養(yǎng)基中獲得肺炎雙球菌分別注入到小鼠體內(nèi) ⑶實驗組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌能使小鼠患病以致死亡;對照組中培養(yǎng)的肺炎雙球菌不能使小鼠患病死亡
[例2]下面圓形圖表示的是我國某城市不同污染來源造成的污染所占的百分比,而矩形圖表示的一年內(nèi)的空氣污染量。
⑴目前,我國空氣質(zhì)量日報的污染指標物為_________
A.飄塵、NO、CO、懸浮顆粒總數(shù)、SO2
B.飄塵、NOX、CO、懸浮顆粒種數(shù)、SO2
C.NOX、CO、懸浮顆粒種數(shù)、SO2、CO2、
D.NOX、CO、懸浮顆??倲?shù)、SO2
⑵列出發(fā)電站可能產(chǎn)生的其它一種污染物質(zhì)(這種物質(zhì)未在矩形圖中表示出來)。
⑶根據(jù)此圖提供的信息和上述矩形圖的數(shù)據(jù),試計算該國家一年內(nèi)產(chǎn)生的污染物質(zhì)總量(請列出計算過程)。
⑷提出減少該國家空氣污染的有效方法并說明理由。
[解析]本題要求處理信息,并提出解決問題的方案或建議。
⑴空氣質(zhì)量標準中一般包括NOX、CO、懸浮顆??倲?shù)、SO2等,但不包括CO2;
⑵熱電廠粉塵、冷卻塔的熱水/CO2中可能含有放射性物質(zhì);
⑶由柱形圖知發(fā)電站、交通工具、普通工業(yè)一年共產(chǎn)生污染物20 + 40 + 60=120(百萬噸),
對應扇形圖角度共計60°+180°+90°=330°。設一年內(nèi)生產(chǎn)的污染物總量為x百萬噸
330°:120百萬噸= 360°:x百萬噸 x=130.9
⑷從減少化石原料的使用及提高化石原料的使用率或開發(fā)新能源等方面考慮。
[答案]⑴D ⑵放射性廢物 ⑶130.9百萬噸 ⑷以汽油為燃料的交通工具都應配有廢氣凈化器;減少汽車的數(shù)量,因為每年汽車產(chǎn)生的污染物質(zhì)的量大;減少礦物燃料的使用,因為礦物燃料的燃燒產(chǎn)生大量的二氧化硫;開發(fā)新能源如風能、太陽能、生物能、乙醇燃料電池等。
[例3]目前在上海市中學中開展的研究性學習,對中學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展起了積極的作用。在學習過程中,學生興趣盎然。下面列出了學生的三個研究課題名稱:
課題一:上海市民加入“中華骨髓庫”心態(tài)的剖析
課題二:上海地區(qū)太陽能利用的可行性研究
課題三:上海地區(qū)降雨酸度的調(diào)查研究
(1)你選擇上述哪一課題作為你的研究課題,試陳述選題理由。
(2)簡要列出你的研究計劃與研究方法。
(3)該課題終的成果形式是什么?
[解析]本題是2001年上海高考文理綜合卷中第出現(xiàn)的有關研究性學習的題目。題目要求確定研究方案。所謂研究方案就是為自己制定的一份工作計劃。它把即將開始的研究過程分解成收集、整理、分析和產(chǎn)生信息等階段,把多種學習要素(閱讀、查找、思考、寫作、聯(lián)系、計劃、展示、表達等)組合到學習活動中。
怎樣確定研究方案?在研究方案中,要清晰、明了地回答:
①要做什么:研究什么題目?為什么選擇這個題目(其意義和價值)?是否有可能完成這個題目?(在決定課題前請你仔細考慮:基礎知識和能力、學校規(guī)定的研究時間、可以承受的研究費用等)
②怎樣做:工作步驟和程序?每個階段的目標任務和時間安排?組內(nèi)同學分工情況?從哪里、怎樣獲得相關信息?可能遇到什么困難?怎樣避免(或解決)?
③做成什么:預計后的結果是什么?論文、調(diào)查報告、實驗報告、實物模型、網(wǎng)頁……
課題研究是一項既有趣又有意義的工作,它可以促進你更主動地思考,更主動地學習,也幫助你嘗試像科學家一樣地去做研究。應當大力開展研究性學習。
[答案]《課題一》:㈠選題理由:課題意義、興趣、具備一定的研究條件等。㈡計劃:①確定調(diào)查對象、內(nèi)容、方式、途徑②查閱相關資料及開展調(diào)查③數(shù)據(jù)分析,撰寫報告 方法:收集相關資料,問卷調(diào)查及個別訪談等 ㈢成果形式:調(diào)查報告,論文等
《課題二》:㈠選題理由:課題意義(如促進新能源的推廣和使用)、興趣、具備一定研究條件等。㈡計劃:①確定調(diào)查內(nèi)容進行調(diào)查(采用問卷調(diào)查、資料查詢、實地觀察等方法)②設計實驗方案進行測試③數(shù)據(jù)分析,撰寫報告 方法:⑴調(diào)查①市場上太陽能利用裝置的種類、性能、價格、普及情況 ②市民對太陽能利用的認識、態(tài)度③上海利用太陽能的有利條件和不利因素④當前開發(fā)利用太陽能的新技術及發(fā)展趨勢 (2)測試:①上海地區(qū)(市區(qū)、郊區(qū))各季節(jié)日光照射情況②某些太陽能利用裝置的性能 ㈢成果形式:論文、調(diào)查報告、太陽能利用裝置的設計、設想等
《課題三》:㈠選題理由:了解上海地區(qū)隨著工業(yè)廢氣的治理與城市狀況的發(fā)展,降雨酸度的變化。㈡計劃:(1)確定調(diào)查內(nèi)容進行調(diào)查(采用問卷調(diào)查、資料查詢、實地觀察等方法) (2)設計實驗方案進行測試 (3)數(shù)據(jù)分析,撰寫報告 方法:(1)調(diào)查法(如:去環(huán)保部門查閱環(huán)境檢測年報等資料,收集有關資料) (2)實測法(如:選點對降雨酸度進行實驗測量,并與過去幾年加以比較) ㈢成果形式:調(diào)查報告或論文
[特別提示]高考題目的創(chuàng)新設計,正在向能力型、綜合型、開放型擴展,正在逐步朝著“研究性學習”的教育目標邁進,這就要求學生提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,發(fā)展社會生活能力和交往合作能力。
二、能力提升技巧
生物學研究性學習立意題的基本解題思路方法如下:
[例4](2002年上海卷)某生物學興趣小組開展“不同濃度香煙浸出液對水蚤的影響”的課題研究。他們已將香煙和蒸餾水按照l:1的重量比浸泡24小時,過濾后的濾液作為原液。如果你是其中一員,請回答:
(1)采用何種測定指標來確定香煙浸出液對水蚤有無影響?(只要一種指標)
(2)做該實驗時必備的實驗器材是
(3)寫出實驗的主要操作步驟。
(4)設計一張表格用于在實驗時記錄數(shù)據(jù)。
[解析]本題主要考查探究實驗的設計。
實驗目的:探究不同濃度香煙浸出液對水蚤的影響
實驗原理:煙草細胞中所含煙堿、焦油等對動物有毒害作用(生物學科知識定位),通過測定不同濃度香煙浸出液對水蚤的影響,如:每分鐘心跳次數(shù),單位時間內(nèi)的死亡率或相同數(shù)量的水蚤全部死亡所需要的時間等任一種明確的、可量度的指標進行評價。
搜集相關資料信息:香煙的成分、水蚤的生物學特征(在實際開展研究性學習時應當了解這方面的情況,但應試答題時不一定要搞清)
實驗器材:顯微鏡、秒表(計時工具)、量筒、燒杯、載玻片、蓋玻片等
實驗材料:香煙浸出液、蒸餾水、水蚤
主要操作步驟:
(1)材料準備:用蒸餾水稀釋煙草浸出液原液,配成3種不同濃度的溶液
(2)分組、編號:準備4組生活狀況相同(或相似)的相等數(shù)目的適量水蚤
(3)對不同對象作不同處理(控制變量、設置對照等):用3種不同濃度的煙草浸出液和蒸餾水(對照)分別處理4組生活狀況相同或相似等數(shù)適量水蚤,觀察和記錄一定時間內(nèi)水蚤在蒸餾水及不同濃度煙草浸出液中心跳次數(shù),重復三次。
(4)結果預測,設計表格,記錄數(shù)據(jù)
(5)觀察結果,分析數(shù)據(jù),作出結論
不同濃度的煙草浸出液 每 分 鐘 心 跳 次 數(shù)
第測量 第二次測量 第三次測量 平均值
濃度1
濃度2
濃度3
蒸餾水(對照)
[解題技巧]從宏觀上講,“研究性學習”立意題仍屬實驗題,不過它帶有課題性質(zhì)和專題指令性內(nèi)容。所以,在關注社會、捕捉信息、培養(yǎng)興趣的基礎上,加強實驗能力訓練是關鍵。由于這類題目純粹是一種能力測試,必須通過長期知識積累和同化、不斷地實踐與創(chuàng)新,才能充分調(diào)用多學科知識、方法和手段,完成課題研究;而題海戰(zhàn)術對此無能為力。
三、基礎能力測試
1.案例 青年在健身房的鍛煉狀態(tài)的訪談調(diào)查
(時間:2008年12月15日,下午15時。地點:黃岡市黃州區(qū)青春健身房。參加人員:黃岡中學高二年級研究性學習活動小組,主持人1名,錄音1名,速記1名。以下訪談中訪談者的問話前用“A”標識,訪談對象的回答用“B”標識)
A:這位先生,您好。我們是黃岡中學高二年級研究性學習活動小組成員,這是我們的證件,請您檢查。我們想對青年在健身房中的鍛煉狀態(tài)進行訪談,訪談的結果對我們進行中學生室內(nèi)體育鍛煉將有很大的指導作用。訪談時間大約是20分鐘,希望得到您的幫助。
B:完全可以,愿我的回答能給大家提供有用的信息。
A:我們訪談的錄音錄像只用于總結分析,如果您不反對的話,我們將在這次訪談中使用。
B:沒有關系,請你們提問吧。
A:請問您鍛煉的目的是什么?
B:開始鍛煉時我主要是想通過鍛煉改變自己的體形,原來我比較偏瘦,鍛煉一段時間后身體的各部分肌肉比以前發(fā)達多了。隨著鍛煉時間的增加我感到每天到健身房來鍛煉是我生活的一部分,來到這里感到心情很愉快。
A:在鍛煉中,如果某個動作做錯或失敗,您典型的反應是什么?
B:開始是自己感到很窘迫、焦慮,不好意思。通過這里工作人員的開導,自己也認為這是意料之中的事,往往是一笑了之,現(xiàn)在做得很好了。
A:您鍛煉時頭腦里是否還想一些其他的事情,包括工作上的事?
B:是的。但不是經(jīng)常想一些事情,盡量輕松地進行鍛煉。
A:您鍛煉時是否經(jīng)常注意自己身體的動作或技巧?
B:經(jīng)常是這樣的。否則鍛煉效率會很低的。
A:迄今為止,您的健身鍛煉是否已經(jīng)在近的生活中產(chǎn)生了較好的效果?
B:是這樣的。鍛煉使我達到了我理想的體型,增強了我的自尊和自信。同時鍛煉過程也使我體會到鍛煉活動也是對毅力的一種培養(yǎng)。
分析
⑴在這個訪談中,訪談對象應該是 抽取的。
⑵訪談用了限制詢問的提問方式。請舉例。
⑶本選題意義是:
⑷本研究的理論假設是:
2.2003年8月中旬,湖北監(jiān)利小學生12歲的聶利撰寫的科學論文《蜜蜂并不是靠翅膀振動發(fā)聲》,榮獲大賽優(yōu)秀科技項目銀獎和高士其科普專項獎。(注:聶利的研究仍存在爭論)
下面是聶利對蜜蜂進行了一年多的觀察和試驗主要探索過程:
發(fā)現(xiàn)問題 假設 實驗材料 實驗預測、處理及結果 實驗結論
實驗組 對照組
驗證蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲:
探索蜜蜂發(fā)聲器官:
①聶利發(fā)現(xiàn)許多蜜蜂聚集在蜂箱上,翅膀沒有扇動,仍然嗡嗡叫個不停②把蜜蜂的雙翅用膠水粘在木板上,蜜蜂仍然發(fā)出聲音③剪去蜜蜂的雙翅,也能聽到蜜蜂的叫聲④蜜蜂不振動翅膀也能發(fā)聲,蜜蜂并不是靠翅膀振動發(fā)聲的⑤把蜜蜂雙翅粘在木板上,用放大鏡仔細查找,在蜜蜂的雙翅根部發(fā)現(xiàn)兩粒比油菜籽還小的“黑點”,蜜蜂叫時,黑點上下鼓動⑥用大頭針捅破小黑點,蜜蜂就不發(fā)聲⑦不損傷蜜蜂雙翅,只刺破小黑點,蜜蜂飛來飛去,不發(fā)聲⑧蜜蜂的發(fā)音器官是兩個小“黑點”⑨蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲⑩蜜蜂有自己的發(fā)音器官
根據(jù)以上材料,請?zhí)顚懹冶恚海ㄓ梦淖痔顚憽皩嶒灢牧稀焙汀皩φ战M”相關內(nèi)容,及用代號填寫其他內(nèi)容)
發(fā)現(xiàn)問題 假設 實驗材料 實驗預測、處理及結果 實驗結論
實驗組 對照組
① 驗證蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲:⑨ 蜜蜂 ②③ 不作任何處理的正常蜜蜂 ⑨
⑤ 探索蜜蜂發(fā)聲器官:⑩ 蜜蜂 ⑥⑦ 不作任何處理的正常蜜蜂 ⑧
3.許多中學都開展了以環(huán)境調(diào)查為中心的系列環(huán)保活動,撐起了環(huán)境教育的一片藍天。但是,此項活動的開展并不平衡,希望廣大同學都參與到這項活動中來。
(1)請你自己確定一個環(huán)境調(diào)查的課題,并簡單陳述選題理由。注:①要注意所選課題開展調(diào)查研究的可行性,盡量選擇較“小”的題目。②選題范圍十分廣泛,可涉及我們生存環(huán)境的各種因素,也可涉及人們的環(huán)境意識、環(huán)境責任、環(huán)境道德等人文領域。
①課題名稱:
②選題理由:
(2)簡要擬訂出你的調(diào)查方案:
①調(diào)查的對象(或內(nèi)容):
②調(diào)查的方法(獲取數(shù)據(jù)、信息的方法):
注:調(diào)查方案應包括調(diào)查的計劃,本卷不做要求。
(3)課題終的成果形式是: 。
四、潛能挑戰(zhàn)測試
4.NH4NO3是一種民用炸藥。某同學聽修路民工講:爆破所得的貧瘠山土很肥。請你據(jù)此開展課題研究。
(1)課題:NH4NO3爆炸后產(chǎn)物中存在肥力因子
(2)步驟:
㈠
㈡
㈢觀察記錄
(3)結果預測及分析:
5.研究性學習作為一種重要的學習方式,對中學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)起到了積極的作用。下面列出了兩大研究課題名稱。請選擇其中之一,并回答有關問題。
課題一:某地區(qū)遺傳病的調(diào)查研究
課題二:大氣污染對植物的影響
(1)請你擬定一個較小的具體課題名稱: 。
(2)簡述你研究該課題的兩點主要意義: 。
(3)對所選課題提出一種假設:
(4)你所選用的調(diào)查研究方法主要包括:
(5)你的研究報告中應含有的主要內(nèi)容是:
五、標答與點撥
1.⑴隨機分層;⑵如請問您鍛煉的目的是什么? 在鍛煉中,如果某個動作做錯或失敗,您典型的反應是什么?等等⑶本選題于社會上近年來興起的健身熱,針對健身房中有效的訓練方法和多功能設備,中學的室內(nèi)體育館也要有所改變;⑷如果鍛煉設備相同,不同的鍛煉效果來自于鍛煉者的鍛煉狀態(tài)。
2.(1)①擬出可行的環(huán)境調(diào)查課題②對選題理由的陳述應包括課題的意義、本人的興趣、所具備的研究條件等,暫不對學生的答案作過高要求,只要能在某一個方面作出了條理清楚的闡述,便可給分。注:選題的理由必須與所選課題相對應。
(2)調(diào)查方案:①調(diào)查的對象(或內(nèi)容) ②調(diào)查的方法(獲取數(shù)據(jù)、信息的方案)注:調(diào)查方案應與所速課題相對應
(3)成果形式:調(diào)查報告或小論文(答其中之一)
3.⑵步驟:㈠取爆破所得的貧瘠山土,栽種小麥幼苗(記作甲組),在適宜條件下培養(yǎng)(不施肥);㈡與此同時,另取取非爆破所得的同樣貧瘠山土,栽種小麥幼苗(記作乙組),在適宜條件下培養(yǎng)(不施肥);⑶結果預測及分析:①甲組生長狀況如長勢比乙組好,說明NH4NO3爆炸后產(chǎn)物中存在肥力因子(如NH4+、NH3、NO3-);②甲組生長狀況如長勢比乙組相當,說明NH4NO3爆炸后產(chǎn)物中不存在或很少肥力因子③甲組生長狀況如長勢比乙組差,說明NH4NO3爆炸后產(chǎn)生對小麥毒害的物質(zhì)。
4.(1)具體課題名稱
《課題一》:X X市(縣)X X遺傳病的調(diào)查研究(注:好選發(fā)病率相對較高的單基因遺傳病)
《課題二}:SO2對植物的影響,酸雨對陸生植物危害的研究……
(2)主要意義:
《課題一):學會調(diào)查和統(tǒng)計人類遺傳病的方法;為人口教育提供素材;培養(yǎng)自身的創(chuàng)新精神和實踐能力;加深對遺傳學問題的理解和分析能力;為當?shù)剡z傳咨詢提供數(shù)據(jù)資料……
《課題二》:學會調(diào)查研究環(huán)境污染對植物影響的基本方法;了解近年采經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境治理協(xié)調(diào)韻狀況;明確當?shù)卮髿赓|(zhì)量現(xiàn)狀,并為防治環(huán)境污染提出可行性建議;為環(huán)境教育積累素材;為區(qū)域生態(tài)規(guī)劃可資借鑒的二手資料……
(3)假設:
《課題一》:X X遺傳病的遺傳方式可能是……;XX遺傳病的發(fā)病率(基因頻率等)的變化可能與生育觀念有關……
《課題二》:SO2對不同植物或同一植物的不同器官的影響程度不同;雨水酸度的變化可能與植被覆蓋率密切相關……
(4)調(diào)查方法:
《課題一》:小組合作完成問卷調(diào)查、個別訪談、資料查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等
《課題二》:小組合作完成資料查詢、野外觀察、個別訪談、實測法、實驗研究、資料整理與統(tǒng)計分析等
(5)研究報告中應包含的主要內(nèi)容:前言、材料與方法、結果、結論/討論、參考文獻等