Question

下面是小明對“菜青蟲的取食行為”的探究過程
提出問題：菜青蟲總是取食十字花科植物，這一行為是先天性行為嗎？
作出假設：菜青蟲總是取食十字花科植物的行為是先天性行為．
制定并實施計劃：
（1）實驗材料：采集來的菜青蟲、白菜或其他十字花科植物的葉片、芹菜或其他非十字花科植物的葉片；
（2）實驗步驟：先將菜青蟲放在白菜葉旁，看菜青蟲  是否取食白菜葉（圖1）；然后再把這只菜青蟲放在芹菜葉旁，看菜青蟲是否取食芹菜葉（圖2）．
（3）實驗現(xiàn)象：菜青蟲取食白菜葉片，不取食芹菜葉片．
分析結(jié)果，得出結(jié)論：菜青蟲總是取食十字花科植物，支持假設，因此這一行為是先天性行為．請你指出小明在“菜青蟲的取食行為”的探究過程中的兩處錯誤，并幫他修正．
（一）

 

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（二）

 

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Answer 1

分析：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．

解答：解：（一）實驗材料的采集錯誤．不能用菜青蟲，只能用菜粉蝶的卵，同時必須在卵的發(fā)育過程中隔離飼養(yǎng)．從卵開始進行隔離飼養(yǎng)的目的：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某些行為究竟是本能，還是后天習得的行為，使探究具有可信度．
（二）對照實驗設計的不嚴謹．“十字花科植物”與“非十字花科植物”為實驗的唯一變量，而環(huán)境中的其他所有因素實驗組與對照組都要盡量相同，如實驗的材料、時間和地點．為了避免或減少其他因素對探究的干擾，保證探究的嚴謹有效．
補充：本實驗的無關(guān)變量．
①實驗材料：菜青蟲--同一批發(fā)育出來的，大小基本相同；
葉片--十字花科與非十字花科大小顏色相同；
②時間：應同時進行實驗，而不應該分先后；
③空間：分別置于容積、材質(zhì)都相同的容器中；
④溫濕亮度：放置在同一室內(nèi)的同一地方；
上述②③④的控制，可以將實驗材料（菜青蟲與不同葉片）放在同一個較大容器中．

⑤其他偶然因素：
a．菜青蟲的個體差異（不排除個別喜歡芹菜的菜青蟲）；
b．菜青蟲的饑餓狀態(tài)（不餓或慌不擇食）；
c．不同植物的特殊性（菜青蟲討厭芹菜的特殊氣味，喜歡白菜的味道等）
上述偶然因素的排除方法：
a．要通過重復實驗，或擴大樣本（多選幾條菜青蟲）排除其偶然性；
b．要適時飼喂，不要讓菜青蟲過饑或過飽；
c．多選擇幾種植物（十字花科：白菜、花椰菜、甘藍、蘿卜、洋白菜等，非十字花科：菠菜、香菜、楊樹葉等）
故答案為：（一）不能用菜青蟲；只能用菜粉蝶的卵，同時必須在卵的發(fā)育過程中隔離飼養(yǎng)；
（二）①白菜葉和芹菜葉，顏色形狀差別大，造成變量不統(tǒng)一；②菜青蟲數(shù)量1條太少；③不應把菜青蟲分別放在兩種葉的兩旁，應該放在兩種葉等距離的位置等．

點評：通過重復實驗，或擴大樣本（多選幾條菜青蟲）排除其偶然性，提高實驗的準確性．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．