實驗分析:
小學生的大發(fā)現(xiàn)
2003年11月的一天,湖北省監(jiān)利縣科技副縣長來到黃歇口鎮(zhèn)中心小學,看望一位名叫聶利的六年級小學生,并向她請教一個問題:蜜蜂到底靠什么發(fā)出嗡嗡聲?“蜜蜂不是靠翅振動發(fā)聲的,它有專門的發(fā)音器官.”聶利說.這個結論,是聶利對蜜蜂進行了一年多的觀察和實驗后得出的.
2001年秋天,聶利從《小學自然學習輔導》一書中得知,蜜蜂等昆蟲沒有發(fā)音器官,但卻有會“叫”的翅,這些昆蟲在飛行時翅高速振動產生“嗡嗡”的聲音.后來,她在《十萬個為什么》中也看到這種說法.
2002年春天,聶利到一個養(yǎng)蜂場去玩,發(fā)現(xiàn)許多蜜蜂聚集在蜂箱上,翅沒有煽動,仍然“嗡嗡”叫個不停,于是她對書本的說法產生了質疑,并開始了探究.①她把蜜蜂的翅用膠水粘在木板上,蜜蜂仍然發(fā)出聲音.②她剪去蜜蜂的翅,也能聽到蜜蜂的叫聲.兩種方法交替進行了42次,試驗結果表明:蜜蜂不振動翅也能發(fā)出聲音.為了進一步探究蜜蜂的發(fā)音,③她把蜜蜂粘在木板上,用放大鏡仔細尋找,觀察了一個多月,終于在蜜蜂的翅根旁發(fā)現(xiàn)兩粒比油菜籽還小的黑點,蜜蜂叫時,黑點上下鼓動.④她用大頭針刺破小黑點,蜜蜂就不發(fā)聲了.⑤她又找來一些蜜蜂,不損傷它們的翅,只刺破小黑點,放在蚊帳里,蜜蜂飛來飛去,再也沒有聲音.這兩項試驗她反復做了10次,結果都一樣.她將這一發(fā)現(xiàn)寫成論文,認為蜜蜂的發(fā)音器官就是這兩個小黑點.
2003年8月中旬,在蘭州舉行的第18屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽上,12歲的聶利撰寫的科學論文《蜜蜂并不是靠翅振動發(fā)聲的》,榮獲大賽優(yōu)秀科技項目銀獎和高士其科普專項獎.據悉,聶利的論文已被大賽組委會收入獲獎作品集,中國教育學會小學自然教學專業(yè)委員會會刊也全文發(fā)表了聶利的論文.
分析上述實驗,回答下列問題:
(1)聶利是如何發(fā)現(xiàn)問題的?你認為她做實驗①和②、④和⑤前作出的假設分別是什么?______
(2)聶利在探究實驗中運用了哪些方法?將發(fā)現(xiàn)寫成論文并發(fā)表,其作用是什么?______
(2)你認為應具備哪些生物科學素養(yǎng)才能有所發(fā)現(xiàn)?______.