Question

小明是个善于思考的同学，他在家中观察饲养的金鱼时，想到一个问题：“温度对金鱼的呼吸频率有没有影响？”为探究这一问题，他设计了如下实验方案，试分析回答有关问题．
步骤1：在烧杯①，烧杯②，烧杯③，烧杯④，烧杯⑤，烧杯⑥中各加入1000毫升水、一条相同状况的鱼，并测量记录水温．
步骤2：一段时间后，同时观察并记录水温．
步骤3：在①②烧杯中各加入适量热水，使水温均升高10C°，在③④烧杯中用水浴锅隔水加热，使水温升高10℃，⑤⑥烧杯不做任何处理．
步骤4：一段时间后，同时观察记录各烧杯中金鱼的呼吸次数，分析得出结论．
（1）该探究活动的实验变量是

 

．
（2）如果你做这个实验你将根据什么判断金鱼的呼吸频率

 

．
（3）小明在步骤3的设计中，对每种情况的操作均同时设置了两个重复组，其目的是

 

，提高实验的可信度．烧杯①②和烧杯③④两组设计中，哪组各科学，哪组更严谨？

 

．请说明理由：

 

．
（4）结合本实验，你推测金鱼吞入的水从鳃流出时，其成分已发生了怎样的变化？

 

．

Answer 1

分析：生物学的科学探究过程大致包括以下六个环节：
提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流；
能够提出有研究价值的问题，并作出符合科学事实的假设，是探究成功的前提，制定出恰当的科学探究计划，是探究成功的关键．探究计划包括方法和步骤，以及所需要的材料、用具等．可供生物学探究采用的方法很多，如观察法、实验法、测量法、调查法等．最重要的还是实验法．

解答：解：（1）对照实验的基本要求是唯一变量：在本实验中，我们要保持除水温以外的其他条件一样．
（2）根据金鱼的鳃盖交替张开与闭合的次数或金鱼张口吞水与吐水的次数来测定金鱼的呼吸次数．
（3）设置了两个重复组，其目的是避免实验的偶然性，由于烧杯①②由于加入热水增加了变量，导致变量不唯一，因此烧杯③④组更严谨．
（4）鱼吞入的水从鳃流出时，完成了气体交换，静脉血变成了动脉血，因此水的成分氧气减少，二氧化碳增多．
故答案为：
（1）水温
（2）根据金鱼的鳃盖交替张开与闭合的次数
（3）避免实验的偶然性；烧杯③④组；烧杯①②由于加入热水增加了变量，导致变量不唯一
（4）氧气减少，二氧化碳增多

点评：对照实验要注意唯一变量，这是探究实验经常考查的问题．