Question

14．設(shè)計并進行科學(xué)實驗，是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方式．某班級學(xué)生在探究光照條件對黃粉蟲分布的影響時，提出以下三設(shè)計方案，請分析后回答下列問題：
  方案一：①在干燥紙盒內(nèi)放入潮濕土壤；②把紙盒放在明亮的地方；③將10只黃粉蟲放在紙盒的中央，觀察黃粉蟲的分布情況．
  方案二：①在干燥紙盒內(nèi)，一側(cè)放入潮濕土壤，另一側(cè)放入干燥土壤；②把紙盒放在明亮的地方；③將2只
黃粉蟲放在紙盒的中央，觀察黃粉蟲的分布情況．
  方案三：①在干燥紙盒內(nèi)，一側(cè)放入潮濕土壤，另一側(cè)放入干燥土壤；再用黑板紙蓋在有潮濕土壤的一側(cè)；②把紙盒放在明亮的地方；③將10只黃粉蟲放在紙盒的中央，觀察黃粉蟲的分布情況．
（1）這個班級探究課題的實驗變量是光．
（2）寫出以上每個方案是否合理，如果不合理請說明理由：
方案一：沒有設(shè)置對照實驗．
方案二：方案的變量與要探究的變量不一致，且實驗動物數(shù)量太少，有偶然性．
方案三：變量不唯一，有兩個變量．
（3）修改上述設(shè)計的不足之處后，你確定的方案是：在設(shè)計實驗時，要給黃粉蟲幼蟲提供明亮和陰暗兩種環(huán)境，各放入等量的黃粉蟲幼蟲10條，過一段時間后，觀察黃粉蟲幼蟲對環(huán)境的選擇．
（4）實施修改后的方案，并記錄10次的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，其中一組的結(jié)果如表．

	2分鐘	3分鐘	4分鐘	5分鐘	6分鐘	7分鐘	8分鐘	9分鐘	10分鐘	11分鐘
明亮	7只	6只	4只	5只	3只	2只	2只	0只	1只	1只
陰暗	3只	4只	6只	5只	7只	8只	9只	10只	9只	9只

每組同學(xué)統(tǒng)計了10次，老師又要求計算全班各組第10次數(shù)據(jù)的平均值，這樣做是為了使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，可以減少誤差．
（5）分析結(jié)果，得出結(jié)論：光對黃粉蟲的生活有影響．

Answer 1

分析 （1）科學(xué)探究的一般過程：提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達和交流．
（2）對照實驗：在探究某種條件對研究對象的影響時，對研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗．根據(jù)變量設(shè)置一組對照實驗，使實驗結(jié)果具有說服力．一般來說，對實驗變量進行處理的，就是實驗組．沒有處理是的就是對照組．

解答 解：（1）對照實驗所要探究的條件就是實驗的唯一變量．由于“探究光對黃粉蟲分布的影響”，所以，實驗中唯一的變量是光，除“光”不同外其他條件如水分、溫度、數(shù)量等都應(yīng)該相同且適宜，因此光是這個班級探究課題的實驗變量．
（2）以上每個方案不合理的理由：
方案一：生物探究實驗一般都是對照實驗，而方案一沒有對照實驗，因此方案一不合理的理由是沒有設(shè)置對照實驗．
方案二：方案中的變量是水分，而要探究的變量是光；2只鼠婦數(shù)量太少，存在偶然性，如采集的黃粉蟲生病、或受其它非生物因素的影響、處于特殊生長時期等都會導(dǎo)致實驗結(jié)論出錯．因此方案二不合理的理由是：方案的變量與要探究的變量不一致，且實驗動物數(shù)量太少，有偶然性．
方案三：對照實驗是唯一變量實驗，方案三有兩個變量水分和光，因此方案三不合理的理由是：變量不唯一，有兩個變量．
（3）在設(shè)計實驗時，要給黃粉蟲幼蟲提供明亮和陰暗兩種環(huán)境，各放入等量的黃粉蟲幼蟲10條，過一段時間后，觀察黃粉蟲幼蟲對環(huán)境的選擇．
（4）每組同學(xué)統(tǒng)計了10次，老師又要求計算全班各組第10次數(shù)據(jù)的平均值，目的是為了使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，可以減少誤差，因此要計算全班平均值．
（5）統(tǒng)計并計算全班平均值，明亮處的平均值═（2+6+4+5+3+2+2+0+1+1）÷10≈3（個）；陰暗處的平均值═（8+4+6+5+7+8+8+10+9+9）÷10≈7（個）．明亮處少3個，陰暗處多7個，分析結(jié)果，得出結(jié)論：光對黃粉蟲的生活有影響．
故答案為：（1）光；
（2）方案一：沒有設(shè)置對照實驗；
方案二：方案的變量與要探究的變量不一致，且實驗動物數(shù)量太少，有偶然性；
方案三：變量不唯一，有兩個變量；
（3）在設(shè)計實驗時，要給黃粉蟲幼蟲提供明亮和陰暗兩種環(huán)境，各放入等量的黃粉蟲幼蟲10條，過一段時間后，觀察黃粉蟲幼蟲對環(huán)境的選擇；
（4）使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，可以減少誤差；
（5）光對黃粉蟲的生活有影響．

點評 實驗中，控制變量和設(shè)置對照實驗是設(shè)計實驗方案必須處理好的兩個關(guān)鍵問題．