Question

【題目】在白菜等十字花科蔬菜的葉上，常常能看到一些深綠色的小肉蟲，這就是菜青蟲，而在芹菜等非十字花科植物的葉上則看不到這種昆蟲。菜青蟲取食十字花科植物是先天性行為嗎?請回答在探究這一問題的制定計劃環(huán)節(jié)中，有關提高實驗結果和結論可靠性的問題。

（1）實驗材料的選擇是否恰當，關系到實驗結果的可靠性。圖1所示菜青蟲發(fā)育要經(jīng)過的幾個階段，本實驗選作初始實驗材料的是其中的______，你的理由是_______。

（2）要提高實驗結果的可靠性，需要設計對照實驗。本探究活動對照實驗的設計為用十字花科植物汁液涂抹的濾紙與______進行對照。

（3）控制單一變量，是保證實驗結果可靠性的關鍵因素。圖2是實驗材料放置的幾種方式，其中只有丙能保持單一變量。請分別說出其他兩種放置方式影響變量單一的原因。甲______：乙______。

（4）證據(jù)越充足，所得出的實驗結論可靠性就越高。如果給你提供A、B、C、D四種十字花科植物和E、F、G、H四種非十字花科植物，為獲得最為充足的證據(jù)，應如何選擇使用這些實驗材料，請將你設計的放置方式填寫在圖3中的空白圓圈內：如果按你的上述設計進行實驗，要獲得更為充足的證據(jù)，還應進行的實驗環(huán)節(jié)是_______。

Answer 1

【答案】受精卵 為了確定菜青蟲取食十字花科植物的行為是否屬于先天性行為，防止后天取食過某種植物造成對實驗結果的影響 非十字花科植物汁液涂抹的濾紙 涂有白菜和芹菜的汁液的濾紙與菜青蟲不等距； 涂有白菜和芹菜的汁液的濾紙形狀不同 設置重復組，進行多次實驗

【解析】

本題以探究菜青蟲取食十字花科植物的行為是先天性行為實驗為知識背景，一是考查學生對探究方案的設計、評價、修改、完善能力。 二是考查設計探究的方案，選擇材料嚴格控制實驗條件，避免或減少其他因素對探究的干擾，使探究具有可信度，保證探究的嚴謹有效。

（1）本實驗選作初始實驗材料的是菜青蟲的受精卵進行隔離飼養(yǎng)，而不是采集現(xiàn)有的進行實驗，其原因是：從卵開始進行隔離飼養(yǎng)，才可能說明觀察或檢驗菜青蟲的取食十字花科植物的行為究竟是本能的先天性行為，還是后天習得的行為，使探究具有可信度，排除其他干擾。

（2）對照實驗又叫單一變量實驗，只有一個量不同。其它量皆相同的實驗。只有一個變量，這就是實驗中所有探究的問題，是可以改變的量，為了保證只有一個變量。實驗用的十字花科植物汁液涂抹的濾紙與非十字花科植物汁液涂抹的濾紙是應該一樣。實驗用的葉片和濾紙的大小是應該一樣。目的是減少其它因素的干擾。因此為了保證變量的唯一兩塊濾紙的大小、性狀、顏色要相同。

（3）控制單一變量，是保證實驗結果可靠性的關鍵因素。圖甲放置方式影響變量單一的原因是：涂有白菜和芹菜的汁液的濾紙與菜青蟲不等距；圖乙放置方式影響變量單一的原因：涂有白菜和芹菜的汁液的濾紙形狀不同。

（4）為了保證只有一個變量，獲得最為充足的證據(jù)，應將白菜、油菜、卷心菜、蘿卜4種十字花科植物和芹菜、萵苣、韭菜、蔥4種非十字花科植物，這些實驗材料交替放置。如圖所示：

如果按上述設計進行實驗，要獲得更為充足的證據(jù)，還應進行的實驗環(huán)節(jié)是：為了減少獲取實驗數(shù)據(jù)的誤差，常常設重復組，科學實驗的數(shù)據(jù)，應當取各重復組的計算平均值，否則結果具有很大的偶然性，不足以說明問題。