素养提升
右下图所示的是某校生物学兴趣小组的同学们为了解鸟类的体型是否有利于飞行而设计的探究方案:取两个同等大小的泡沫分别编号为甲、乙,将甲加工成圆柱体,将乙加工成流线型,用细线将甲、乙两个泡沫悬挂起来,分别用一个弹簧测力计牵引,并在弹簧测力计前方用相同风力的吹风机吹甲、乙两个泡沫,然后读出两个弹簧测力计显示的力的大小。
(1) 同学们在本次探究活动中采用泡沫来代替鸟类的身体,这种方法属于
模拟法
(选填“观察法”或“模拟法”)。他们设置了甲、乙两个泡沫模型,除模型的形状不同外,其他条件都相同,该实验是
对照
实验。
(2) 同学们作出的假设是
鸟的体型有利于飞行
。
(3) 若牵引乙泡沫的弹簧测力计的示数比牵引甲泡沫的弹簧测力计的示数
小
,则说明鸟类的体型有利于飞行。
(4) 也有人提出,实验中使用两个弹簧测力计会增大实验误差,你的看法是什么? 请说明理由。
(5) 鸟类的全身都是为飞行而设计的,请你再举出一个鸟类适于飞行的特征。
答案：【素养提升】
(1)模拟法 对照 (2)鸟的体型有利于飞行 (3)小 (4)有道理,对照实验要控制单一变量,两个弹簧测力计的差异增大了实验误差。
(5)示例：前肢特化为翼，体表被覆羽毛（或胸肌发达、长骨中空减轻体重、有气囊辅助肺呼吸等，合理即可）。
解析：
【分析】
我们可以顺着探究实验的逻辑一步步思考：首先第一问，用泡沫模型代替真实鸟类身体开展实验，不是直接观察研究对象本身，属于模拟类的实验方法；甲乙两组只有泡沫形状不同，其余所有条件都保持一致，符合对照实验控制单一变量的设计要求。第二问，假设是围绕探究问题“鸟类的体型是否有利于飞行”作出的预判，直接对应探究目的即可。第三问，流线型的乙受到的风阻更小，弹簧测力计的拉力等于风的阻力，所以乙的测力计示数更小，就能证明流线型体型利于飞行。第四问从对照实验的单一变量原则出发，两个不同弹簧测力计本身的精度、误差差异属于额外的无关变量，确实会增大实验误差。第五问回忆课本中鸟类适于飞行的其他结构特征，任选合理内容作答即可。
【解析】
(1) 实验中使用泡沫模型替代真实鸟类身体，模拟不同体型的鸟类开展探究，这种实验方法属于模拟法；甲乙两组除泡沫形状不同外，其余所有条件均保持一致，严格控制单一变量，该实验属于对照实验。
(2) 本实验的探究主题是验证鸟类体型是否利于飞行，据此可作出假设：鸟的体型有利于飞行。
(3) 流线型的乙泡沫受到的空气阻力远小于圆柱体的甲泡沫，弹簧测力计的拉力大小等于风对泡沫的阻力，因此牵引乙泡沫的弹簧测力计示数比甲小，就说明鸟类的流线型体型可以减小飞行阻力，有利于飞行。
(4) 该观点是合理的。对照实验要求严格控制单一变量，除了“泡沫形状”这个实验变量外，其余所有无关变量都要保持一致，两个不同的弹簧测力计本身存在精度差异、系统误差，会引入额外的无关变量，增大实验的总误差。
(5) 鸟类存在大量适于飞行的特征，例如前肢特化为翼、体表被覆羽毛，或胸肌发达、长骨中空减重、气囊辅助肺完成双重呼吸等，答出任意合理特征即可。
【答案】
(1)模拟法 对照 (2)鸟的体型有利于飞行 (3)小 (4)有道理,对照实验要控制单一变量,两个弹簧测力计的差异增大了实验误差。(5)示例：前肢特化为翼，体表被覆羽毛（或胸肌发达、长骨中空减轻体重、有气囊辅助肺呼吸等，合理即可）。
【知识点】
模拟探究实验，对照实验原则，鸟类适于飞行的特征
【点评】
本题结合生活化的探究实验设计，既考察了生物实验的基础研究方法、对照实验的核心变量控制逻辑，又关联了鸟类形态结构与飞行功能相适应的核心知识点，兼顾基础识记和实验分析能力的考察，引导学生将理论知识和实际探究设计结合起来。
【难度系数】
0.7
拓展学习
极 乐 鸟
1522年,卡诺船长返回西班牙时,带回5张从新几内亚的当地人手中买来的美丽的鸟皮。人们被鸟皮上艳丽的羽毛深深地吸引,认为这是一种来自天堂的鸟。直到1824年,科学家在新几内亚的热带森林中采集到标本,人们才知道这种鸟是新几内亚热带丛林中一种很常见的鸟——极乐鸟。极乐鸟的产地被发现后,大批商人纷纷涌入新几内亚,从当地人手中收购极乐鸟,大批极乐鸟标本被源源不断地运往欧洲。
极乐鸟的羽饰与众不同,尤其是雄性极乐鸟。每当繁殖季节来临,雄性极乐鸟就选出一片林间空地,定期在空地上进行炫耀表演。表演时,它们先蓬起浑身的羽毛,接着在原地跳跃。跳到忘情时,它们还会像芭蕾舞演员一样,以一只脚为轴做大幅度的旋转动作。极乐鸟一天要表演10 h以上。不过,这些表演是间歇性的,结束一次表演后,雄性极乐鸟都要绕着自己的领域巡视一圈,防止其他同性入侵。
如今,极乐鸟作为一种美丽的珍禽已受到保护,这些美丽的极乐鸟将继续为大自然增添光彩。
雄性极乐鸟艳丽的羽毛和炫耀的表演对其生存有什么帮助?
答案：【拓展学习】可以帮助雄性极乐鸟在繁殖季节吸引雌性极乐鸟与之交配,繁衍后代。
解析：
【分析】
首先我们先从题干中提取关键信息：雄性极乐鸟的艳丽羽饰、炫耀表演都发生在繁殖季节，同时这类行为是雄性个体的专属行为。接下来结合动物行为的相关常识思考，繁殖期雄性的特殊展示行为核心目的是求偶，通过艳丽的外形和特殊表演向雌性证明自身的优势，以此获得雌性的青睐，完成交配繁衍后代的目标，顺着这个逻辑就能推导出该行为对生存的帮助。
【解析】
1. 首先定位题干关键提示：雄性极乐鸟的羽饰展示、炫耀表演的行为都发生在繁殖季节；
2. 该类行为属于鸟类典型的求偶行为，雄性通过艳丽的羽毛和精心的表演，向雌性极乐鸟展示自身的健康状态与生存竞争力，以此吸引雌性和自己交配，最终完成繁衍后代的过程，保障自身基因的延续，对个体和种群的延续都有重要意义。
【答案】
可以帮助雄性极乐鸟在繁殖季节吸引雌性极乐鸟与之交配，繁衍后代。
【知识点】
动物求偶行为；生物繁殖
【点评】
本题属于材料信息结合基础生物常识的简单题型，解题的核心是抓住题干给出的“繁殖季节”这一关键提示，不需要复杂推导，结合基础的动物繁殖行为相关知识就可以得出结论，同时也能锻炼学生从科普材料中提取关键信息的能力。
【难度系数】
0.9
