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实验10.1 探究影响生物分布的环境因素
实验目的
探究某种非生物因素对卷甲虫分布的影响。
实验原理
卷甲虫是一种生活在潮湿的陆地环境中的小动物。它们对光、湿度、温度、触碰等刺激能够产生运动逃离或蜷曲成球的反应。对实验中影响卷甲虫分布的变量如光照、湿度、温度等进行控制与操作,通过实验观察和统计实验结果,可验证研究假设。
器具材料
秒表,湿土,透明塑料盒,黑卡纸,玻璃板,20只卷甲虫等。
实验步骤
1. 提出问题
光照(或湿度、温度等)会影响卷甲虫的分布吗?
2. 作出假设
□ 假设1 卷甲虫生活在阴暗的环境中,光照会影响卷甲虫的分布。
□ 假设2 卷甲虫生活在潮湿的环境中,湿度会影响卷甲虫的分布。
□ 假设3 卷甲虫生活在温暖的环境中,温度会影响卷甲虫的分布。
□ 假设4 。
3. 制订方案 (以假设1为例)
(1)以小组为单位,在透明塑料盒中均匀平铺一层湿土,上方盖玻璃板,在塑料盒中线一侧内壁围上黑卡纸,并在该侧上方盖上黑卡纸,分别模拟光亮环境和阴暗环境。(如右图所示)
(2)在两侧分别放入10只活力相当的卷甲虫。
(3)每隔一分钟观察并记录两个区域内卷甲虫的分布数量,共观察10分钟。
(4)设计记录表。
根据小组所选的假设,将小组方案写在空白处。
4. 实施方案,获得证据
按设计的方案开展实验并记录实验数据。
5. 分析证据,得出结论
统计数据,求得平均值,绘制图表,得出结论。
6. 表达交流
各组展示并交流实验结果。
实验结果
根据小组的实验方案及数据,填写环境条件及卷甲虫数量,并绘制统计图。
环境中卷甲虫数量变化统计图
实验结论
根据你所在小组的实验结果,可以得出什么结论?
思考讨论
1. 你们小组得出的结论与假设一致吗?如不一致,请分析原因。
2. 与其他小组交流。哪些因素对卷甲虫分布有影响?怎样的非生物环境对卷甲虫的生存有利?怎样的非生物环境对卷甲虫生存不利?
实验延伸
进一步探究非生物环境对生物的影响
在上述小组实验的基础上,你可以开展进一步的探究,例如:
1. 汇总不同小组的实验结果,尝试找出影响卷甲虫分布的主要因素。可以绘制同一时间段卷甲虫在不同环境中分布情况的柱状图,由此比较不同环境因素对卷甲虫分布影响的强弱。
2. 进一步细化探究的环境因素。可以设置不同光照强度、不同温度、不同湿度等条件,观察卷甲虫的反应,从而找到卷甲虫最喜欢的环境条件。
还可以借助数字化设备,开展更为细致的定量实验。
实验目的
探究某种非生物因素对卷甲虫分布的影响。
实验原理
卷甲虫是一种生活在潮湿的陆地环境中的小动物。它们对光、湿度、温度、触碰等刺激能够产生运动逃离或蜷曲成球的反应。对实验中影响卷甲虫分布的变量如光照、湿度、温度等进行控制与操作,通过实验观察和统计实验结果,可验证研究假设。
器具材料
秒表,湿土,透明塑料盒,黑卡纸,玻璃板,20只卷甲虫等。
实验步骤
1. 提出问题
光照(或湿度、温度等)会影响卷甲虫的分布吗?
2. 作出假设
□ 假设1 卷甲虫生活在阴暗的环境中,光照会影响卷甲虫的分布。
□ 假设2 卷甲虫生活在潮湿的环境中,湿度会影响卷甲虫的分布。
□ 假设3 卷甲虫生活在温暖的环境中,温度会影响卷甲虫的分布。
□ 假设4 。
3. 制订方案 (以假设1为例)
(1)以小组为单位,在透明塑料盒中均匀平铺一层湿土,上方盖玻璃板,在塑料盒中线一侧内壁围上黑卡纸,并在该侧上方盖上黑卡纸,分别模拟光亮环境和阴暗环境。(如右图所示)
(2)在两侧分别放入10只活力相当的卷甲虫。
(3)每隔一分钟观察并记录两个区域内卷甲虫的分布数量,共观察10分钟。
(4)设计记录表。
根据小组所选的假设,将小组方案写在空白处。
4. 实施方案,获得证据
按设计的方案开展实验并记录实验数据。
5. 分析证据,得出结论
统计数据,求得平均值,绘制图表,得出结论。
6. 表达交流
各组展示并交流实验结果。
实验结果
根据小组的实验方案及数据,填写环境条件及卷甲虫数量,并绘制统计图。
环境中卷甲虫数量变化统计图
实验结论
根据你所在小组的实验结果,可以得出什么结论?
思考讨论
1. 你们小组得出的结论与假设一致吗?如不一致,请分析原因。
2. 与其他小组交流。哪些因素对卷甲虫分布有影响?怎样的非生物环境对卷甲虫的生存有利?怎样的非生物环境对卷甲虫生存不利?
实验延伸
进一步探究非生物环境对生物的影响
在上述小组实验的基础上,你可以开展进一步的探究,例如:
1. 汇总不同小组的实验结果,尝试找出影响卷甲虫分布的主要因素。可以绘制同一时间段卷甲虫在不同环境中分布情况的柱状图,由此比较不同环境因素对卷甲虫分布影响的强弱。
2. 进一步细化探究的环境因素。可以设置不同光照强度、不同温度、不同湿度等条件,观察卷甲虫的反应,从而找到卷甲虫最喜欢的环境条件。
还可以借助数字化设备,开展更为细致的定量实验。
答案
1. 【提示】根据实验的实际情况回答，查阅资料后分析原因。
2. 【答案示例】光照、温度、湿度、水分等因素对卷甲虫的分布有影响。阴暗(有遮蔽)、潮湿、温暖的环境对于卷甲虫的生存有利。光照强、干燥、温度过低或过高的环境对于卷甲虫的生存不利。
2. 【答案示例】光照、温度、湿度、水分等因素对卷甲虫的分布有影响。阴暗(有遮蔽)、潮湿、温暖的环境对于卷甲虫的生存有利。光照强、干燥、温度过低或过高的环境对于卷甲虫的生存不利。
解析
【分析】
本题围绕探究非生物因素对卷甲虫分布的影响展开，解题思路为：1. 明确实验需遵循单一变量、对照原则，分析结论与假设不一致的原因时，可从实验操作、变量控制、样本选择等角度切入；2. 总结影响卷甲虫分布的因素及有利/不利环境时，需结合卷甲虫的生活习性（潮湿陆地）及多组实验结果推导。
【解析】
1. 针对“结论与假设不一致的原因”，可从实验操作（如卷甲虫活力不均、放置时未同步操作）、变量控制（如明暗区域划分不清晰、湿度/温度未保持一致）、样本量（卷甲虫数量不足）等方面分析；2. 针对“影响卷甲虫分布的因素及有利/不利环境”，结合卷甲虫的生活环境及实验探究的光照、湿度、温度等因素，汇总多组实验结果，得出对应结论。
【答案】
1. 提示：根据实验实际情况，从实验操作、变量控制、样本等方面分析原因；2. 光照、温度、湿度等因素对卷甲虫的分布有影响。阴暗（有遮蔽）、潮湿、温暖的环境对于卷甲虫的生存有利。光照强、干燥、温度过低或过高的环境对于卷甲虫的生存不利。
【知识点】
非生物因素对生物的影响；探究实验的设计；生物与环境的关系
【点评】
本题为探究性实验题，重点考查学生对对照实验原则的理解、实验结果的分析总结能力，以及结合生物生活习性推导结论的能力，贴合初中生物实验探究的核心要求。
【难度系数】
0.4
本题围绕探究非生物因素对卷甲虫分布的影响展开，解题思路为：1. 明确实验需遵循单一变量、对照原则，分析结论与假设不一致的原因时，可从实验操作、变量控制、样本选择等角度切入；2. 总结影响卷甲虫分布的因素及有利/不利环境时，需结合卷甲虫的生活习性（潮湿陆地）及多组实验结果推导。
【解析】
1. 针对“结论与假设不一致的原因”，可从实验操作（如卷甲虫活力不均、放置时未同步操作）、变量控制（如明暗区域划分不清晰、湿度/温度未保持一致）、样本量（卷甲虫数量不足）等方面分析；2. 针对“影响卷甲虫分布的因素及有利/不利环境”，结合卷甲虫的生活环境及实验探究的光照、湿度、温度等因素，汇总多组实验结果，得出对应结论。
【答案】
1. 提示：根据实验实际情况，从实验操作、变量控制、样本等方面分析原因；2. 光照、温度、湿度等因素对卷甲虫的分布有影响。阴暗（有遮蔽）、潮湿、温暖的环境对于卷甲虫的生存有利。光照强、干燥、温度过低或过高的环境对于卷甲虫的生存不利。
【知识点】
非生物因素对生物的影响；探究实验的设计；生物与环境的关系
【点评】
本题为探究性实验题，重点考查学生对对照实验原则的理解、实验结果的分析总结能力，以及结合生物生活习性推导结论的能力，贴合初中生物实验探究的核心要求。
【难度系数】
0.4
