程子尧

进行实验与收集证据是科学探究中的一个重要环节。猜想与假设的正确与否，计划与方案是否可行，探究能否得出结论，都必须通过这一环节来检验与支持。在这个环节中能检验同学们对理论知识和基本技能的掌握与运用。能培养同学们的观察能力和信息收集能力。这一环节主要是让同学们放手去操作，去观察，去体验，去思考，根据自己的经验和制定的实验步骤。通过动手操作。获得自己所需要的实验数据。

课程标准对进行实验与收集证据环节的要求是：（1）能通过观察和实验收集数据；（2）能通过公共信息资源收集信息；（3）尝试评估有关信息的科学性；（4）会阅读简单仪器的说明书，并能按书面说明正确操作；（5）会使用简单的实验仪器。能正确记录实验数据；（6）具有安全操作的意识；（7）认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。可见。进行实验和收集证据是一项综合技能。建立在同学们对探究实验全面掌握的基础之上。包括对物理实验仪器的正确、安全的使用。能看懂简单仪器的说明书。这些都需要平时的积累。

同学们要按照制定的计划。独立或与他人合作。正确地进行实验。实验时注意观察和思考相结合。你需要收集哪些数据和现象。一定要心中有数。事先要设计好记录实验数据和现象的表格。认真记录观察到的现象和测量结果。以防实验中漏记内容和数据。具体可以采用下列两种方式：（1）通过实验收集证据；（2）用图表的形式将收集到的证据表述出来。如将一根火柴平放在酒精灯的火焰中。处于酒精灯外焰部分的火柴烧焦了。处于内焰部分的火柴略有变化。处于焰心部分的火柴没有明显的变化等。这些都是证明酒精灯火焰哪部分温度最高或最低的证据。

例 学过物质热胀冷缩知识后。李杨和同学们分别用不同的材料自制温度计。其中李杨制作的温度计如图1所示。他们规定自制温度计的分度值都是1℃。但在制作时。李杨发现同学们自制温度计的分度值长度不同。

（1）请你猜想。温度计分度值的长度可能与哪些因素有关（只猜一个）。并预测这个因素变化时。对分度值的长度会有什么影响。

（2）请设计一个实验探究方案验证你的猜想。并对实验中可能出现的现象或获得的数据进行分析与论证。

（3）为了提高温度计的灵敏度，在制作过程中应注意哪些问题？（答出两点即可）

分析与解答：（1）分度值的长度可能与瓶子的体积有关。瓶子的体积越大。分度值的长度可能就越长。

（2）①找来材料和形状均相同、体积（容积）不同的两个瓶子，V_甲>V_乙，插入相同粗细的玻璃管。密封。再装入同种液体，制成如图1所示的温度计。比较两个温度计分度值的长度h_甲与h_乙的大小。②如果h_甲>h_乙，则温度计分度值的长度与瓶子的体积有关。猜想是正确的；如果h_甲=h_乙，则温度计分度值的长度与瓶子的体积无关，猜想是错误的；如果h_甲乙，则温度计分度值的长度与瓶子的体积有关。但猜想是错误的。

（3）①选择瓶子的容积差别尽量大一些；②选择受热膨胀较明显的液体。（此题答案不唯一。合理即可）

小结：本题的考查点虽然不是进行实验与数据收集，但与此紧密相关。由于（1）问的猜想非常开放。可能的因素很多。给同学们的思维和创造留有广阔的空间。给同学们提供了个性才能表现的机会。便于同学们张扬自己的个性。此题的亮点在于第（3）问，它考查了同学们在实验探究过程中是否能发现问题和提出问题。促使同学们对自己的实验方案或做法进行反思和改进，对培养精益求精、一丝不苟的科学态度起到了较好的引导作用。同学们在平时的实验设计及操作中要善于发现问题。善于不断修正和完善自己的实验方案。

进行实验和收集证据虽然涉及科学探究的整个过程。但是在考试中，命题的重点大多落在猜想与假设、设计实验方案、分析数据、总结结论、交流与评估等环节上，并通过适当的形式考查同学们的科学探究能力。

学即用，练一练：

太阳能热水器可直接利用太阳光的热量来加热水，它具有环保、节能的优点。对市场调查后不难发现。不同品牌的太阳能热水器的表面都是黑的。难道物体吸热的本领与颜色有关？对此，我们可以猜想：颜色越深，物体吸热本领越强。

（1）为了验证此猜想，设计了如下实验步骤。请你补充完整。

①选用四个____的容器，分别涂上黑、红、黄、白四种不同颜色。

②在容器中加入温度和____均相同的水。并同时放到阳光下照射，每隔15min测量各容器中水的温度值。

③将测量的结果记录在事先准备好的表格中。进行分析论证。请你设计并画出此表格。

（2）若上述猜想得到了证实，请以此为依据。分析企鹅背部的黑色羽毛对它生存的意义。

（3）海南岛地理纬度较低，阳光充足，但是在海口市却很少见到有用太阳能热水器的用户，其原因可能是什么？（写出两个可能的原因）

参考答案：（1）形状、大小、材料均相同质量 表格如表1。

（2）黑色物体吸热本领较强。企鹅背部的黑色羽毛可以让它吸收更多的热量。维持体温。适于在极地环境中生存。

（3）海口长夏无冬，一年中需要用热水洗澡的时间较少：太阳能热水器一次性成本较高；产品宣传力度不够：市民环保节能的意识淡薄等。

责任编辑 程哲