本题以菜青虫取食十字花科是先天性行为这一现实问题为出发点,考查了学生设计对照实验、分析实验现象、预期实验结果的能力.
【解析】
科学探究的一般过程:提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流.(1)提出问题:菜青虫总是取食十字花科植物.这一行为是先天性行为吗?
(2)作出假设:菜青虫取食十字花科植物,是它生来就有的摄食本能,是先天性行为.
(3)制定并实施计划:
a.培养菜青虫:取菜青虫卵隔离饲养,孵出幼虫做实验.
b.制取汁液并用汁液涂滤纸:分别取十字花科的白菜叶和其他种类的植物叶片如菊花叶,榨取汁水涂在滤纸上.
c.观察:用未涂汁液的滤纸作对照,观察菜青虫趋向哪里取食.
此实验中,除了是否涂菊花叶榨取汁液这种条件不同外,其他条件都相同,对照物是菊花叶即变量是菊花叶.
(4)检验假设,得出结论:菜青虫取食十字花科植物的行为是先天性行为.
(5)讨论和完善计划
①从卵开始进行隔离饲养的目的:从卵开始进行隔离饲养,才可能说明观察或检验菜青虫的某些行为究竟是本能,还是后天习得的行为,使探究具有可信度.
②对菜青虫卵隔离饲养的方法:人工条件下饲养菜青虫,隔离卵并不困难.但要饲养成活,还是有些难度的.
首先,要尽可能为菜青虫创造一个接近自然生存环境的饲养条件,如适当的光照、温度、湿度,充分而新鲜的食物等.其次,饲养的数量也不宜过少,否则很难说明问题.
③可以选择含特殊挥发性油的植物叶片,如薄荷叶、芹菜叶等.看看菜青虫是否喜欢.叶片最好不要带毛或刺等,避免其他因素对探究的干扰.
④实验用的叶片和滤纸等应当一样大:这样做的目的也是为了减少其他因素对探究的干扰.
⑤滤纸的颜色要和菜叶的一样.选择一样的色彩也是为了避免其他因素对探究的干扰.
⑥最好是事先饿饲一段时间,在菜青虫有较高食欲时做这项探究.可以将滤纸和菜叶放在同一水平线上,使菜青虫离滤纸和菜叶同样距离(距离不要太远).放开菜青虫,看看它会取食什么东西.
⑦对照实验要在同样的时间和地点来做:这样才能保证探究的严谨有效.
故答案为:(1)提出问题:菜青虫取食十字花科是先天性行为吗?
(2)作出假设:菜青虫取食十字花科是先天性行为
(3)制定并实施计划:
a.取菜青虫卵隔离饲养,孵出幼虫做实验
b.分别取十字花科的白菜叶和其他种类的植物叶片如菊花叶,榨取汁水涂在滤纸上
c.观察菜青虫趋向去哪里取食
(4)得出结论菜青虫取食十字花科是先天性行为.
(2)实验设计的几点注意事项:①要设计对照实验.②在设计时要保证唯一变量.③严格控制实验条件,尽量减少误差.④为了提高实验的准确性,应考虑增加重复次数,反复验证实验结果.