Question

小学生的大发现
2003年11月的一天，湖北省监利县科技副县长来到黄歇口镇中心小学，看望一位名叫聂利的六年级小学生，并向她请教一个问题：蜜蜂到底靠什么发出嗡嗡声？“蜜蜂不是靠翅振动发声的，它有专门的发音器官．”聂利说．这个结论，是聂利对蜜蜂进行了一年多的观察和实验后得出的．
2001年秋天，聂利从《小学自然学习辅导》一书中得知，蜜蜂等昆虫没有发音器官，但却有会“叫”的翅，这些昆虫在飞行时翅高速振动产生“嗡嗡”的声音．后来，她在《十万个为什么》中也看到这种说法．
2002年春天，聂利到一个养蜂场去玩，发现许多蜜蜂聚集在蜂箱上，翅没有煽动，仍然“嗡嗡”叫个不停，于是她对书本的说法产生了质疑，并开始了探究．①她把蜜蜂的翅用胶水粘在木板上，蜜蜂仍然发出声音．②她剪去蜜蜂的翅，也能听到蜜蜂的叫声．两种方法交替进行了42次，试验结果表明：蜜蜂不振动翅也能发出声音．为了进一步探究蜜蜂的发音，③她把蜜蜂粘在木板上，用放大镜仔细寻找，观察了一个多月，终于在蜜蜂的翅根旁发现两粒比油菜籽还小的黑点，蜜蜂叫时，黑点上下鼓动．④她用大头针刺破小黑点，蜜蜂就不发声了．⑤她又找来一些蜜蜂，不损伤它们的翅，只刺破小黑点，放在蚊帐里，蜜蜂飞来飞去，再也没有声音．这两项试验她反复做了10次，结果都一样．她将这一发现写成论文，认为蜜蜂的发音器官就是这两个小黑点．
2003年8月中旬，在兰州举行的第18届全国青少年科技创新大赛上，12岁的聂利撰写的科学论文《蜜蜂并不是靠翅振动发声的》，荣获大赛优秀科技项目银奖和高士其科普专项奖．据悉，聂利的论文已被大赛组委会收入获奖作品集，中国教育学会小学自然教学专业委员会会刊也全文发表了聂利的论文．
分析上述实验，回答下列问题：
（1）聂利是如何发现问题的？你认为她做实验①和②、④和⑤前作出的假设分别是什么？
（2）聂利在探究实验中运用了哪些方法？将发现写成论文并发表，其作用是什么？
（3）你认为应具备哪些生物科学素养才能有所发现？

Answer 1

（1）在科学探究中，提出问题、作出假设是基础．探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设．设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等．按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论．并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论．有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论．因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思．
聂利观察到蜜蜂的翅没有煽动，仍然“嗡嗡”叫个不停，与书本的说法有矛盾．提出问题：蜜蜂到底靠什么发出嗡嗡声？作出假设：假设一 蜜蜂是靠翅振动发声的；假设二蜜蜂是靠小黑点发声的．
（2）观察、实验、调查是获得事实和证据的多种途径；推理、判断是得出结论的重要过程．在科学探究中，还要善于与他人交流和合作．
聂利在探究实验中运用了观察法、对比实验法等方法．将发现写成论文并发表，其作用是进行表达和交流．
（3）问题来源于观察，善于发现．只有具备掌握知识，敢于质疑，善于观察，乐于探究，讲究方法等，才能有所发现（答出3点即可）．
故答案为：（1）聂利观察到蜜蜂的翅没有煽动，仍然“嗡嗡”叫个不停，与书本的说法有矛盾．假设：蜜蜂是靠翅振动发声的；假设：蜜蜂是靠小黑点发声的．（2）聂利在探究实验中运用了观察法、对比实验法等方法．进行表达和交流；（3）掌握知识，敢于质疑，善于观察，乐于探究，讲究方法等．