Question

【題目】2019年1月15日，嫦娥四號月球探測器從地球帶去的棉花種子成功長出嫩芽。完成了我國在月球上的首次生物生長培育實驗！如何讓植物在月球高輻射、低重力、溫差大、無水以及無空氣的條件下生存呢?請你設(shè)計一個月球環(huán)境中的植物培養(yǎng)箱，并通過文字和繪圖的方式呈現(xiàn)出來_____。

Answer 1

【答案】

	評分要點及賦分標(biāo)準(zhǔn)
①不透光抗壓箱體，可抵抗高壓環(huán)境不變形，可抵擋太空射線，并配備能源與電腦自動控制系統(tǒng)； ②光源，為植物光合作用提供光； ③攝像裝置，可隨時向地球傳遞植物生長影像或照片； ④空氣調(diào)節(jié)器，可調(diào)節(jié)箱體內(nèi)二氧化碳、氧氣等氣體的含量； ⑤水箱； ⑥土壤，為植物生長提供必要的無機(jī)鹽； ⑦定時灌溉設(shè)施，可將水箱中的水直接灌給植物體，避免浪費以及月球低重力的影響； ⑧溫度調(diào)節(jié)器，可為植物生長提供適宜溫度； ⑨植物種子。	1.植物種子若干 2.抗壓、抗輻射的箱體 3.光源 4.攝像裝置 5.溫度調(diào)節(jié)裝置 6.二氧化碳、氧氣含量調(diào)節(jié)裝置 7.水源 8.土壤或營養(yǎng)液 9.重力增加裝置

【解析】

科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)是提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達(dá)交流。科學(xué)探究實驗中的變量是唯一的，才能得出準(zhǔn)確的結(jié)論，否則就得不出準(zhǔn)確的結(jié)論。月球高輻射、低重力、溫差大、無水以及無空氣的環(huán)境中的其中一個因素與地球上的相應(yīng)因素作為唯一變量，設(shè)計一組對照實驗。

（1）提出問題：嫦娥四號探測器成功發(fā)射，探測器上搭載一個植物培養(yǎng)箱，用于進(jìn)行月球的生物科普試驗，研究地、月不同輻射條件對生物生長發(fā)育的影響。因此，提出問題是：地、月不同輻射條件對生物生長發(fā)育有影響嗎？

（2）作出假設(shè)：地、月不同輻射條件對生物生長發(fā)育有（或無）影響。

（3）制定計劃：生物科普試驗在一個植物培養(yǎng)箱內(nèi)搭載了棉花種子生物作為樣本，將棉花種子帶到月球上進(jìn)行培育，均放置在密封的生物科普試驗植物培養(yǎng)箱內(nèi)，讓它們形成一個簡單的微型生態(tài)系統(tǒng)，在地球、月球形成對照實驗，兩個植物培養(yǎng)箱內(nèi)除了輻射條件這一變量不同以外，其他條件應(yīng)當(dāng)相同。月球環(huán)境中的植物培養(yǎng)箱簡圖如下所示：

①不透光抗壓箱體，可抵抗高壓環(huán)境不變形，可抵擋太空射線，并配備能源與電腦自動控制系統(tǒng)；②光源，為植物光合作用提供光；③攝像裝置，可隨時向地球傳遞植物生長影像或照片；④空氣調(diào)節(jié)器，可調(diào)節(jié)箱體內(nèi)二氧化碳、氧氣等氣體的含量；⑤水箱；⑥土壤，為植物生長提供必要的無機(jī)鹽；⑦定時灌溉設(shè)施，可將水箱中的水直接灌給植物體，避免浪費以及月球低重力的影響；⑧溫度調(diào)節(jié)器，可為植物生長提供適宜溫度；⑨植物種子。

（4）實施計劃：截至試驗結(jié)束前，嫦娥四號生物科普試驗植物培養(yǎng)箱傳回的照片顯示，棉花成功發(fā)芽，且月球上的棉花先于地球發(fā)芽。

（5）得出結(jié)論：月球上的輻射條件對棉花的生長發(fā)育更有利。

（6）表達(dá)交流：有人認(rèn)為此實驗的可信度不高，偶然性太大，為了解決這個問題，可以增加實驗的生物種類和實驗次數(shù)。