科学推理能力测试——《跨学科项目式学习中小学生科学推理能力的培育》附件

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说明：根据题目要求选择答案或作简要回答。多选题请选出所有符合要求的选项。

题目1：比例推理（共5分）

【任务】岩石分类

观察岩石A和岩石B的特征描述：

岩石A：多数颗粒肉眼可见，直径较大，分布均匀

岩石B：多数颗粒肉眼难以分辨，直径较小，呈层状分布

第（1）问：判断岩石类型（2分）

问题：根据颗粒特征，岩石A和岩石B分别更可能是哪种岩石？

A. 岩石A=岩浆岩，B=沉积岩

B. 岩石A=沉积岩，B=岩浆岩

C. 岩石A=岩浆岩，B=变质岩

D. 岩石A=沉积岩，B=变质岩

第（2）问：选出正确的推理过程（3分）

问题：以下哪项推理过程是正确的？

A. 岩石A颗粒粗，说明它一定是岩浆岩；岩石B有层状分布，说明它一定是沉积岩

B. 岩石A多数颗粒粗，符合岩浆岩“多数颗粒较粗”的特点，所以A是岩浆岩；岩石B多数颗粒细且呈层状分布，符合沉积岩的特点，所以B是沉积岩

C. 颗粒粗的岩石都是岩浆岩，颗粒细的岩石都是沉积岩，所以A是岩浆岩，B是沉积岩

D. 岩石A和岩石B可能都是变质岩，因为变质岩硬度较大

题目2：控制变量推理（共5分）

【任务】设计公平实验

小明想比较矿物M和矿物N的硬度大小，实验方法是分别用不同工具刻划两种矿物。

第（1）问：选择需要控制的变量（3分）

问题：为了确保比较结果公平，以下哪些变量必须保持相同？（可多选）

A. 刻划工具（小刀/铜钥匙/指甲）统一

B. 刻划力度大小一致

C. 刻划矿物表面的位置一致（都刻划平整处）

D. 矿物M和N的形状大小完全相同

E. 实验室的温度和湿度

第（2）问：选出正确的实验步骤（2分）

问题：以下哪组实验步骤最能体现公平比较的控制变量逻辑？

A. 用指甲刻划矿物M，用小刀刻划矿物N，观察谁的划痕更深

B. 用同一把小刀，用相同力度分别刻划矿物M和N的平整表面，观察是否留痕，对比结果

C. 用不同的小刀分别刻划两种矿物，记录划痕深度并对比

D. 用同一把铜钥匙分别刻划矿物M和矿物N的表面，用力程度凭手感把握，记录划痕深度并对比结果。

题目3：概率推理（共5分）

【任务】标本采集推断

情境：北京十三陵地区曾发生火山活动，学校标本盒里的岩石全部采集自该地区。

第（1）问：判断可能性大小（2分）

问题：从标本盒中随机抽取1块岩石，抽到哪种岩石的可能性最大？

A.岩浆岩

B.沉积岩

C.变质岩

第（2）问：选择正确的推理依据（3分）

问题：以下哪项推理依据最能解释你的选择？

A. 岩浆岩颜色最深，所以抽到的可能性最大

B. 十三陵有火山活动，火山喷发形成岩浆岩，所以该地区岩浆岩分布最广，随机抽取时岩浆岩被抽到的可能性最大

C. 三种岩石都很常见，所以抽到每种岩石的可能性一样大

D. 沉积岩最硬，所以标本盒里沉积岩最多

题目4：相关推理——简答题（共9分）

【任务】岩石特征与形成环境关联

已知：

岩石类型

形成环境

岩浆岩

火山喷发环境

沉积岩

河流沉积环境

变质岩

高温高压环境

4.1岩石①特征：含植物化石，有明显的层理结构（像千层饼一层层），请你写出岩石①最可能的形成环境是什么？（1分）为什么？（2分）

作答：

4.2岩石②特征：颗粒较粗，表面有圆形气孔（像气泡留下的洞），请你写出岩石②最可能的形成环境是什么？（1分）为什么？（2分）

作答：

4.3岩石③特征：矿物呈定向排列，可以剥成薄片，硬度较大，请你写出岩石③最可能的形成环境是什么？（1分）为什么？（2分）

作答：

题目5：相关推理进阶——矿物分类（共5分）

【任务】矿物特征推理判断

已知矿物特征对照表：

矿物类型

形成环境

核心特征

硫化物矿物

地下热液环境

条痕色与矿物本身颜色差异明显；遇盐酸有臭鸡蛋味

氧化物矿物

地表氧化环境

条痕色与矿物本身颜色相近；不与盐酸反应

观察两种未知矿物：

矿物E：暗黄色，金属光泽，条痕为绿黑色（与本身颜色差异大），加入稀盐酸产生大量气泡和臭鸡蛋味

矿物F：赤红色，金属光泽，条痕为樱红色（与本身颜色相近），加入稀盐酸无气泡、无气味

第（1）问：矿物类型判断（2分）

A. 矿物E=硫化物矿物，矿物F=氧化物矿物

B. 矿物E=氧化物矿物，矿物F=硫化物矿物

C. 矿物E和矿物F都是硫化物矿物

D. 矿物E和矿物F都是氧化物矿物

第（2）问：选择完整的推理逻辑链（3分）

A. 矿物E有金属光泽→所以是硫化物矿物；矿物F条痕色与本身颜色相近→所以是氧化物矿物

B. 矿物E条痕色与本身颜色差异大+遇盐酸有臭鸡蛋味→符合硫化物特征→形成于地下热液环境；矿物F条痕色与本身颜色相近+不与盐酸反应→符合氧化物特征→形成于地表氧化环境

C. 矿物E颜色暗黄→一定是氧化物矿物；矿物F颜色赤红→一定是硫化物矿物

D. 矿物E和矿物F都有金属光泽→无法判断类型，需要更多检测

题目6：假设演绎推理（共5分）

【任务】未知岩石探究

观察未知岩石X的特征：

① 黑色，颗粒细密

② 表面有少量圆形气孔

③ 用铜钥匙刻划无划痕（硬度中等：大于指甲但小于小刀）

第（1）问：提出合理假设（2分）

问题：针对“岩石X是怎么形成的”，以下哪个假设最合理？

A.岩浆岩（火山喷发）B.沉积岩（河流堆积）C.变质岩（高温高压）D.陨石（从天上掉下来）

第（2）问：设计验证方法（3分）

问题：假设岩石X是岩浆岩，以下哪组验证方法最合理？

A. ①用显微镜观察岩石薄片，看是否有细密结晶颗粒；②检测岩石化学成分，看是否含有岩浆岩特有矿物

B. ①用锤子敲击，看是否能碎成多层；②放入水中，看是否能溶解

C. ①闻气味，看是否有特殊气味；②用磁铁吸引，看是否能被吸住

D. ①称量重量，看是否很重；②测量体积，计算密度

注：若第（1）问选错，第（2）问仍可作答，按第（2）问得分。

参考答案

题目1：第（1）问 A；第（2）问 B。

题目2：第（1）问 A、B、C；第（2）问 B。

题目3：第（1）问 A；第（2）问 B。

题目4：①河流沉积环境（化石、层理）；②火山喷发环境（气孔）；③高温高压环境（矿物定向排列）。

题目5：第（1）问 A；第（2）问 B。

题目6：第（1）问 A；第（2）问 A。

注：2026年8期《跨学科项目式学习中小学生科学推理能力的培育——以“建造校园微型岩石矿物地质博物馆"为例》一文附件。

编辑 | 张雨晴

审校 | 黄锦华、孟想