变量与科学探究步骤的表达 - 小丘归来的日志 - 网易博客

变量和因变量

 【复习目标】

通过对必修1部分探究性实验步骤的分析理解，使学生能从探究实验步骤的具体表达中找出表示自变量、因变量和关系的文字，进而学会用自变量、因变量和关系进行科学探究步骤的正确表达。

【复习资料】

1．变量含义（图片略）

2．必修1最先出现的探究（图片略）

3．必修1最后出现的探究（图片略）

【随堂训练题】

1．某学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，想进一步研究不同磁场强度与黄豆下胚轴生长的关系，他已设计了探究实验方案框架，请你根据科学探究的有关知识帮他补充完整。

（1）提出问题：                                                             。

（2）课题名称：不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度的关系。

（3）实验假设：                                                             。

（4）实验用品：饱满的黄豆种子、磁铁（用于组建不同磁场环境）、25℃黑暗温室环境、尺、清水、烧杯、纱布及其他所需材料

（5）实验步骤：

①将一定数量品质相同的黄豆用清水浸泡1～2小时；

②用磁铁组建                          。

③取底部铺有纱布的4个烧杯，各放入5粒浸泡过的黄豆，盖上湿纱布；

④在25℃的黑暗温室环境中，                               ，剩余的一个作为对照组，并贴上标签区分；

⑤每天补充一定量的清水，以保持黄豆芽生长的合适湿度；

⑥一周后，                                              。

（6）设计一张表格用于记录实验数据。

（7）写出一种可能的实验结果及相应的结论。 

2．植物生理学家对光合作用进行了大量研究，右图是用其中一些实验记录表中的数据转化成的曲线图，分析回答：

（1）右图中纵坐标“吸收CO2”是因变量                  的测量指标，图中影响它的自变量有                             。

（2）分析曲线图可获是的结论有：

①                                                       ；

②                                                       。

 【复习指导与训练】

说明：复习指导供集体复习用；训练分A、B、C三类，A类供集体训练用，B、C类请你在A类完成后至老师继续复习前的时段内选择使用，相应的提示或参考在页脚。

1．速读复习资料1第1小节，向你同桌说出自变量、因变量、无关变量的含义。

2．根据已有知识，与你周围同学说说“因变量”与“因变量观察或测量指标”的区别。

[因变量：随着自变量的变化而变化的变量。因变量观测指标：能直接反映因变量变化，容易观察或测量的具体变化因素。]

〖训练1A〗“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，“过氧化氢分解速率”是    ，“试管内产生气泡量的多少”是    ，“卫生香燃烧的猛烈程度”是    。[B、C、C]

A．自变量        B．因变量          C．因变量的观察指标  D．因变量的测量指标

〖训练1B〗速读复习资料3“环境因素对光合作用的影响”第1小节，标注其中指向自变量、因变量、因变量观察或测量指标的语句。

[自变量：“空气中二氧化碳的浓度……温度的高低等”；因变量：“光合作用的强度”；因变量测量指标：“一定时间内原料消耗或产物生成的数量”。]

3．速读复习资料2，向你同桌说出科学探究有哪几个步骤。

[提出问题－作出假设－设计实验－进行实验－分析结果，得出结论－表达和交流－进一步探究]

4．复习资料2中，有同学“提出问题”“植物细胞在什么情况下会失水？”，与你周围同学说说问题中指向自变量、因变量和关系的短语。

[自变量：“什么情况”；因变量：“失水”；关系：“会”；实验对象：植物细胞。]

〖训练2A〗在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，有一位同学说“他知道酵母菌能使葡萄糖发酵产生酒精，但是不清楚这一过程是在有氧条件下还是在无氧条件下进行的。”请你标注该语句中指向自变量、因变量和表达关系的短语；与周围同学一起写写说说该语句简洁的疑问句式；从变量角度归纳写出“提出问题”的一般表达模式。

[自变量：“有氧条件下还是无氧条件下”；因变量：“葡萄糖发酵产生酒精”；关系：“能使”；实验对象：酵母菌。酵母菌在有氧还是无氧条件下，将葡萄糖发酵产生酒精？〖归纳〗实验对象+自变量+关系+因变量？]

〖训练2B〗请你将复习资料3“参考案例”下的实验标题“光照强弱对光合作用强度的影响”写成疑问句式；从第1小节中另找个自变量再写一下“提出的问题”，与周围同学说说你所发现的“提出的问题”与探究实验标题（或实验目的）在表达上的一般关系。

[光照强弱对光合作用强度有何影响？二氧化碳浓度对光合作用强度有何影响？提出问题的肯定句式可作为实验的标题，如“光照强弱对光合作用强度的影响”；肯定句式之前加“探究”可作探究实验的目的，如“探究光照强弱对光合作用强度的影响”。]

5．复习资料2“作出假设”中，某小组针对“原生质层相当于一层半透膜吗？”作出的假设是：“原生质层相当于一层半透膜”。向你同桌说出“提出的问题”与“作出的假设”在表达上的关系。

[“作出的假设”一般为“提出的问题”的肯定句式。]

〖训练3A〗请你针对复习资料2同学“提出的问题”“植物细胞在什么情况下会失水？”写出假设。与周围同学一起归纳写出“作出假设”的一般表达模式。

[植物细胞处于高浓度溶液中时会失水。〖归纳〗实验对象+自变量（最可能的一种）+关系+因变量。]

[在科学探究中，假设不一定能最终被证明成立；在高中探究实验中，由于依据已有的知识和生活经验，所以作出的假设常是正面的、肯定的。]

〖训练3B〗针对你在“训练2B”处提出的问题，尝试写出假设。

[随光照强度（二氧化碳浓度）增加，光合作用强度也增加。]

〖训练3C〗复习资料2 中“提出的问题”“原生质层相当于一层半透膜吗？”和“作出的假设”“原生质层相当于一层半透膜”，是否与“提出问题”和“作出假设”的一般表达模式相符？（可暂不作答，等到“得出结论”表达的一般模式处再回顾作答。）

6．精读复习资料2“设计实验”中“方法步骤”1－6，将下列各项前的字母标在各步句尾，与周围同学说说你为什么这样标。a.实验材料处理、b.因变量观察指标起始态观察、c.自变量施加、d.因变量观察指标观察

[1—a，2—b，3—c，4—d，5—c，6—d。]

〖训练4A〗与周围同学一起，将上述“方法步骤”的6步形式简写为常见的3步形式；并归纳写出设计实验方法步骤的一般表达模式。

[（1）制作临时装片，用显微镜观察中央液泡初始大小、原生质层初始位置。（2）先后使洋葱鳞片叶表皮细胞浸润于蔗糖溶液、清水中。（3）用显微镜观察中央液泡大小、原生质层位置以及细胞大小的变化，并记录观察结果。〖归纳〗（1）选材（+材料处理）、分组、编号（无关变量控制：适宜且尽量相似的材料、随机均等分组等）；（2）自变量控制（无关变量控制：用量、处理相同等）；（3）因变量指标观察或测量和记录（无关变量控制：环境、观察测量条件相同等）。]

〖训练4B〗请你将复习资料3中“方法步骤”的6步形式，按归纳的一般表达模式简写为常见的3步形式。

[（1）从健康绿叶打取30个小圆片，去除内部气体后放在暗处备用；取三个小烧杯，倒入50ml富含CO2的清水，各放入10个叶圆片，编号为1、2、3。（2）用3个相同的台灯分别在距3个烧杯30cm、60cm、90cm处提供光照。（3）保证其他因素相同且适宜，观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆片浮起数量。]

7．读复习资料1“进行实验”处的记录表，从变量角度分析此表的2个“行表头”与3个“列表头”，与围围同学说说它们与变量间的关系。

[“行表头”是自变量的两种控制，“列表头”是因变量的三种观察指标。

〖训练5A〗读左下表（生物必修1P56），标注两个“列表头名称”与变量的对应关系；并归纳记录表的一般表达模式。

[“时间/d”对应自变量，“细胞无核部分存活个数”对应因变量检测指标。〖归纳〗表格中用自变量和因变量（观察或测量指标）分别作行或列表头。]

〖训练5B〗读右下表（改自生物必修1P112表6-1），标出表中A（行表头名称）、B（数据项）、C（列表头名称）与变量的对应关系。

[A：“自变量”的名称；C：另一“自变量”的名称；B：“因变量”名称。] 

〖训练5C〗精读复习资料3“方法步骤”，尝试绘制一个用于记录实验数据的表格。

8．精读复习资料1“设计实验”部分“参考案例”下1小节中“他预期的结果是……细胞膨胀。”与周围同学说说可看作“对结果的分析”、“得出结论”的语句；与“设计实验”处的记录表联系，与周围同学说说表格的分析方法和结论表达方法，并归纳写出分析结果、得出结论的一般表达模式。

[分析结果：在蔗糖溶液中植物细胞的中央液泡会变小，细胞皱缩；在清水中植物细胞的中央液泡会变大，细胞膨胀。得出结论：水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能透过原生质层；或者说“原生质层相当于一层半透膜”。〖归纳〗结果分析：自变量+变化+因变量+变化。得出结论：自变量+因变量+关系；或者与自变量、因变量密切相关的结论性语句。]

〖训练6A〗分析上左表，写出你的分析结果，根据分析结果得出结论；实验数据记录表可转化为直观数学模型如曲线图等，试做“随堂训练题”第2题；归纳曲线图结果分析和得出结论的一般表达模式。

[分析结果：随时间推移，细胞无核部分存活个数不断减少至最终全部死亡。得出结论：没有细胞核，细胞的生命活动无法进行；或者说“细胞核是细胞代谢的控制中心”。〖归纳〗结果分析：横坐标名（自变量）+变化+纵坐标名（因变量）+变化。得出结论：横坐标名（自变量）+纵坐标名（因变量）+关系；或者与横坐标名（自变量）、纵坐标名（因变量）密切相关的结论性语句。]

〖训练6B〗根据结论表达的一般模式，回顾“训练3C”，写出“提出问题”、“作出假设”的另一种表达模式；并由此推出 “探究实验标题”、“探究实验目的”的另一种一般表达模式。

[提出问题：“结论”的疑问句式，如“原生质层相当于一层半透膜”吗？；作出假设：“结论”的肯定句式，如“原生质层相当于一层半透膜”；探究实验标题和目的：直接用“结论”。]

〖训练6C〗精读复习资料3“方法步骤”，写出此实验最可能的预期结果和结论。

[结果]随光照强度增加，小圆形叶片浮起的数量也增加。[结论]随光照强度增加，光合作用强度也增加。]

9．“表达与交流”、“进一步探究”的表达暂不涉及。回顾以上探究实验各步骤的表达模式，试做“随堂训练”第1题，对自己的掌握情况作出评价。