【八年级上册生物实验】实验探究02 小鼠走迷宫获取食物的学习行为(解析版)

实验探究02 小鼠走迷宫获取食物的学习行为
【提出问题】 小鼠走迷宫获取食物的行为是学习行为吗？
【作出假设】 小鼠走迷宫获取食物是学习行为．．．．．．．．．．．．．．。

【制定和实
施计划】
实验步骤 ① 学生几人一组，在课前用木板制作迷宫，迷宫的隔板高度应避免小鼠从上方越过。

②
各小组发一只年龄、大小生理状况基本相同的、且经过饥饿处理的小鼠，操作如下：
A ．从迷宫的人口放入小鼠，同时马上记时，并在出口处等待。

记录小鼠从人口到出口所需
时间。

B ．如果在2分钟内小鼠还不能到达出口，学生要适当引导，使小鼠到达出口处获得食物。

C ．重复上述实验5-7次，根据小鼠实际情况耐心训练，并把相应的时间填写到下表中小鼠
走出迷宫获得食物的时间记录表：
次数
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次 时间 10分 9分 8分 6分 4分 3分 3分
【得出结论】 小鼠走迷宫获取食物的行为是学习行为．．．．。

01实验梳理 02实验点拨 03典例分析
04对点训练 05真题感悟
【典例01】生物小组探究“小鼠走迷宫获取食物的学习行为”井获取了如下实验数据，下列分析正确的是（ ） 次数 第一次 第二次 第三次
时间 2分37秒 1分46秒 54秒
A ．小鼠“尝试与错误”的次数越多，用时就越多
B ．小鼠第三次用时最少，说明小鼠有较强的记忆力
C ．在A 、B 、C 三处放置食物，小鼠走迷宫用时会减少
D ．小鼠学会走这一迷宫后，就不会忘记
【详解】据表中数据可见：小鼠“尝试与错误”的次数越多，用时就越少，A 错误；小鼠用时越来越少，说明小鼠学习能力越来越强，不能说明小鼠有较强的记忆力，B 错误；在A 、B 、C 三处放置食物，引导小鼠靠
气味走迷宫用时会减少，C 正确；学习行为是动物出生后在动物成长过程中依靠经验和经历逐渐建立起来的，
这种行为会建立也会消失，D 错误。

【典例02】某生物小组通过“小白鼠走迷宫获取食物”的实验来研究动物的行为，其实验结果如下表：
第一次 第二次 第三次 找到食物时间
148秒 106秒 74秒 “尝试与错误”次数 4次 4次 2次 1. 实验用鼠应处于饥饿．．
状态，以免影响实验结果。

2. 实验用隔板应较高．．
，以避免小鼠从隔板上越过。

3. 通道的宽度要便于小鼠的折返。

4. 用多只小鼠反复实验并取平均值的原因：减小误差．．．．，．使实验结果更准确．．．．．．．．。

5. 不同小鼠“尝试与错误”的次数不同，原因是：同种动物、不同个体，学习．．
能力不一样。

6. 与蚯蚓相比，小鼠“尝试与错误"的次数更少，原因是：动物越高等，学习能力越强．．。

(1)实验应选择未经过训练的小白鼠来进行，实验前应使小白鼠处于状态。

(2)将一份食物放在动物面前，动物会直奔食物而去，从行为获得的途径来看，这种取食行为是一种行为，小白鼠走迷宫获取食物的行为属于行为。

(3)如果换一只小白鼠做实验，它找到食物的时间和“尝试与错误”次数可能与这只小白鼠不同，这说明学习行为受到因素的影响。

(4)蚯蚓走简单的“T”型迷宫，大约要经过200次尝试才能成功，小白鼠的“尝试与错误”次数远小于蚯蚓，这说明。

(5)以上研究小鼠走迷宫获取食物的行为，运用的生物探究方法主要是。

【答案】(1)饥饿
(2) 先天性后天学习/学习
(3)遗传
(4)动物越高等，学习能力越强
(5)实验法
【详解】（1）为了保证实验成功，使实验的效果更明显，小鼠应处于饥饿状态。

（2）动物会直奔食物而去，这是动物的本能，生来就有的，属于先天性行为。

学习行为是在遗传因素的基础上，通过环境的作用，由生活经验和学习而获得的行为。

小鼠是用反复尝试的方法，经过不断的失败，再尝试最终学会通过迷宫的。

小鼠不断尝试的行为由生活经验和学习而获得的行为，属于学习行为。

（3）学习行为是在遗传因素的基础上，通过环境的作用，由生活经验和学习而获得的行为。

用不同的小鼠分别做实验，它们“尝试与错误”的次数会不同，这说明学习行为受到遗传因素的影响。

（4）蚯蚓走“T”形迷宫的实验中，要经过大约200次尝试，遭受多次轻微的电击后才能学会直接爬向潮湿的暗室；而走复杂迷宫的小鼠就学习的快得多。

这说明在一般情况下，动物越高等，学习能力越强，“尝试与错误”的次数要少一些。

（5）实验法是需要发现并提出问题，收集与问题相关的信息，作出假设，设计实验方案，实施实验并记录，分析实验现象，得出结论。

因此，研究小鼠走迷宫获取食物的行为属于实验法。

1．（2023秋·云南楚雄·八年级统考期末）有关探究“小鼠走迷宫获取食物的学习行为”实验的叙述，不正确的是（）
A．实验前要使小鼠处于饥饿状态
B．小鼠“尝试与错误”的次数会随训练次数的增加而减少
C．小鼠用时越来越少，说明其学习能力越来越强
D．小鼠一旦学会走迷宫就不会忘记
【答案】D
【详解】A．实验前应将实验用的小鼠进行饥饿处理，有利于保证小鼠走迷宫获取食物的行为正常进行，正确。

BC．学习行为是由生活经验和“学习”逐渐建立起来的，因此小鼠“尝试与错误”的次数会随训练次数的增加而减少，这也说明小鼠的学习能力越来越强，BC正确。

D．学习行为是动物出生后在动物成长过程中逐渐建立起来的，这种行为会消失，D错误。

故选D。

2．（2023春·广东深圳·八年级校考期末）为了探究“小鼠走迷宫获取食物的学习行为”，某学习小组同学用纸板制作迷宫，在迷宫的入口处放入小鼠，同时在出口处放置食品，记录每次小鼠获取到食物的时间，实验结果如图所示。

下列相关叙述错误的是（）
A．每次实验前小鼠均应处于饥饿状态
B．小鼠走迷宫行为是小鼠生来就会的
C．随着尝试次数的增加，小鼠找到食物所需时间变短
D．如果用蚯蚓进行相同的实验，找到食物所需的时间更长
【答案】B
【详解】A．实验前应将实验用的小鼠进行饥饿处理，其目的是有利于保证小鼠走迷宫获取食物的行为正常进行，正确。

B．出生后在成长的过程中通过环境因素的影响，由生活经验和“学习”逐渐建立起来的，出生后在成长的过程中通过环境因素的影响，由生活经验和“学习”逐渐建立起来的，错误。

C．随着尝试次数的增加，小鼠找到食物所需时间变短，正确。

D．蚯蚓壁小鼠低等，因此如果用蚯蚓进行相同的实验，找到食物所需的时间更长，正确。

故选B。

3．（2023秋·广东梅州·八年级统考期末）某生物小组在“探究菜青虫的取食行为是否为先天性行为”时，从菜青虫卵开始进行隔离饲养，并选择用刚从卵孵化成的菜青虫进行实验，主要目的是（）A．易于观察取食行为B．为菜青虫提供适宜的环境
C．排除学习行为的干扰D．保证实验对象数量充足
【答案】C
【详解】将孵化的菜青虫卵进行隔离饲养，原因是：从卵开始进行隔离饲养，才可能说明观察或检验菜青虫的某些行为究竟是本能的先天性行为，还是后天习得的行为，使探究具有可信度，排除学习行为的干扰。

故选C。

4．（2023秋·辽宁大连·八年级统考期末）动物的行为多种多样，使得它们能更好地适应复杂多变的环境，繁衍生息。

请分析回答下列问题：
(1)刚出生的小袋鼠就会爬到母袋鼠的育儿袋中吃奶，以获取生存所需的食物，这种行为是动物生来就有的，由动物体内决定的，属于行为。

(2)研究动物的行为可以更好地了解动物和保护动物，也可以通过了解动物的行为更好地了解人类自己。

某校二年一班的同学分6个小组开展了“仓鼠走迷宫获取食物的学习行为是如何形成的”的实验探究。

①准备鼠龄均为1个月、体型大小、活跃程度相似的6只仓鼠和6个大小样式与教材一致的迷宫。

②实验时小鼠生活环境、饥饿时间（均为1天，期间仅提供水）投喂时间、投喂鼠粮重量（体重10%）等条件均相同。

①、②的做法可以保证实验的唯一。

③第五小组记录数据如下表：
实验次数12345678910
走出迷宫时间11′00″2′40″2′39″1′22″1′14″45″22″26″15″7″
错误次数﹣﹣10116423200
实验结果是：。

(3)实验时将6个小组的实验数据进行统计，求出平均值，这样做的目的是：。

(4)6个小组同时做实验，不仅可以省去重复实验的时间，还可以比较不同个体仓鼠学习行为是否有差异。

通过该探究实验，你在学习上有哪些启发？
(5)仓鼠走迷宫的学习行为，是在的基础上，通过环境因素的作用，由生活经验和学习而获得的。

动物学习行为越复杂，适应环境的能力。

【答案】(1) 遗传因素先天性
(2) 变量动物绕道取食时，实验次数越多，用时越短，错误次数越少
(3)避免出现偶然性，减小实验误差
(4)同时设置多组实验既可以节约时间，又能减小误差，效果更好
(5) 遗传因素强
【详解】（1）动物生来就有的，由遗传因素决定的行为，属于先天性行为、刚出生的小袋鼠就会爬到母袋鼠的育儿袋中吃奶，以获取生存所需的食物，这种行为是动物生来就有的，由动物体内遗传因素决定的，属于先天性行为。

（2）②实验时小鼠生活环境、饥饿时间（均为1天，期间仅提供水）投喂时间、投喂鼠粮重量（体重10%）等条件均相同的做法可以保证实验的变量唯一。

③由表格信息可知，实验结果是：动物绕道取食时，实验次数越多，用时越短，错误次数越少。

（3）实验时将6个小组的实验数据进行统计，求出平均值，这样做的目的是：避免出现偶然性，减小实验误差。

（4）对照实验设置多组重复多次实验，能够减小误差，使实验结果更加科学合理。

6个小组同时做实验，不仅可以省去重复实验的时间，还可以比较不同个体仓鼠学习行为是否有差异。

通过该探究实验，在学习上的启发是：同时设置多组实验既可以节约时间，又能减小误差，效果更好。

（5）动物越高等，形态结构越复杂，其学习行为越复杂，学习能力就越强。

动物通过后天的学习逐渐表现出来的行为，叫做学习行为、仓鼠走迷宫的学习行为，是在遗传因素的基础上，通过环境因素的作用，由生活经验和学习而获得的。

动物学习行为越复杂，适应环境的能力强。

5．（2023·山东聊城·统考一模）为了探究小鼠走迷宫获取食物的行为，科研人员设计了一个迷宫（如图所示），图甲和图乙中的一只小鼠正在通过相同的迷宫。

图乙的出口有一些炒香的花生米，图甲的出口则没有，请你据图分析并回答问题。

(1)该实验探究的问题：？
(2)图甲所示实验的作用是，本实验的变量是。

(3)以上研究小鼠走迷宫获取食物的行为，主要运用的生物探究方法是。

(4)为了保证实验成功，小鼠应处于状态。

(5)小鼠是用（填“反复尝试”“记忆”或“推理”）的方法学会通过迷宫的。

多次重复实验后，如果图乙中的小鼠学得快些，则说明实验变量能小鼠学习。

(6)生物兴趣小组的同学分别用小鸡、壁虎代替小鼠，实验结果为小鼠学会通过迷宫的时间最短，壁虎学会通过迷宫的时间最长，说明。

【答案】(1)食物能促进小鼠学习吗
(2) 对照食物/花生米
(3)实验法和观察法
(4)饥饿
(5) 反复尝试促进
(6)不同种动物的学习能力不同，并且动物越低等，学习能力越弱
【详解】（1）根据“为了探究小鼠走迷宫获取食物的行为，图乙的出口有一些炒香的花生米，图甲的出口则没有”可知，该实验探究的问题是：食物能促进小鼠学习行为吗？
（2）对照实验有实验组和对照组，实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组，对照组在实验中起对照作用（排除其它因素对实验结果的干扰）。

结合上述分析可知，本实验的变量是食物。

因此，图甲（没有食物）所示实验的作用是对照。

（3）研究动物行为的方法主要有观察法和实验法。

两者的区别是：观察法要求观察者对动物不施加任何影响，真实观察并记录；实验法强调根据研究目标的需要而改变动物的生活条件，在改变的环境下观察动物的行为反应。

所以，以上研究小鼠走迷宫获取食物的行为，主要运用的生物探究方法是实验法和观察法的结合（或实验法和观察法）。

（4）实验所用的小鼠最好饲养一段时间后，使它们处于饥饿状态，以刺激它们寻找食物，这样更利于实验观察，保证实验的成功。

（5）学习行为是在遗传因素的基础上，通过环境的作用，由生活经验和学习而获得的行为。

小鼠是用反复尝试的方法学会通过迷宫的。

多次重复实验后，如果图乙中的小鼠学得快些，则说明实验变量——食物能促进小鼠的学习行为。

（6）一般来说，动物越高等，学习行为越复杂、学习能力越强，尝试犯错的次数越少，更能适应复杂多变的环境。

所以，生物兴趣小组的同学分别用小鸡（属于鸟类）、壁虎（属于爬行动物）代替小鼠（属于哺乳动物），实验结果为小鼠学会通过迷宫的时间最短，壁虎学会通过迷宫的时间最长，说明：不同种动物的学习能力不同，并且动物越低等，学习能力越弱。

6．（2023秋·湖南永州·八年级统考期末）“菜青虫总是取食十字花科植物，这是一种先天性行为吗？”根据这一问题，某生物兴趣小组设计了3组实验，请根据实验回答问题。

（说明：菠菜属于藜科，白菜和卷心菜属于十字花科）
步骤A组B组C组
第一步隔离孵化菜青虫卵隔离孵化菜青虫卵隔离孵化菜青虫卵
第二步放白菜汁浸润过的滤纸放菠菜汁浸润过的滤纸放卷心菜汁浸润过的滤纸
第三步放菜青虫1条放菜青虫1条放菜青虫1条
第四步观察记录结果观察记录结果观察记录结果
本实验作出的假设是。

(2)本实验的变量是。

(3)在探究菜青虫的取食行为的实验中，实验用的滤纸颜色、大小要和叶片的颜色、大小一样，这样做的目的是。

(4)若孵化后的菜青虫总是取食白菜和卷心菜浸润的滤纸，则说明菜青虫这种行为是。

(5)本实验方案中存在着一个不足之处：。

【答案】(1)菜青虫总是取食十字花科植物的行为是先天性行为/菜青虫总是取食十字花科植物的行为不是先天性行为
(2)菜汁的种类
(3)避免其他因素的干扰，保证单一变量（科学合理即可）
(4)先天性行为
(5)一条菜青虫，实验误差较大，具有偶然性（科学合理即可）
【分析】(1)科学探究的一般过程是：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

探究实验必须符合对照的原则和单一变量的原则。

对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，叫做对照实验。

(2)先天性行为是动物生来就有的，由动物体内的遗传物质决定，是动物的一种本能，不会丧失的行为。

【详解】（1）本实验是探究“菜青虫总是取食十字花科植物，这是一种先天性行为吗?”，假设是对提出问题作出肯定或否定的回答，可以作出的假设是：菜青虫取食十字花科植物是(不是)先天性行为。

（2）本实验中，A组放白菜汁浸润过的滤纸，B组放菠菜汁浸润过的滤纸，C组放卷心菜汁浸润过的滤纸，本实验的变量是：菜汁种类。

（3）本实验的变量是：菜汁种类。

除变量不一样，其他条件都要保持一致，目的是避免其他因素的干扰，保证单一变量。

（4）若孵化后的菜青虫总是取食白菜和卷心菜浸润的滤纸，则说明菜青虫这种行为是先天性行为，由动物体内的遗传物质所决定的。

（5）实验中只一条菜青虫，实验误差较大，具有偶然性。

为提高可信度验证假设是否成立，所用菜青虫的数量至少10条，必须经过多次实验，因为这样可以减少实验的偶然性，保证实验结果的准确性。

7．（2023秋·全国·八年级课堂例题）某兴趣小组开展“训练小白鼠走迷宫获取食物”的探究。

选取三只生长情况一致的一天未进食的同种类小白鼠A、B、C，分别走同一个迷宫。

在相同环境条件下，测得如下数据。

请分析：
小白鼠找到食物的时间
小白鼠
第一次第二次第三次
A5分55秒4分34秒2分9秒
B4分27秒3分13秒1分40秒
C7分51秒5分34秒2分25秒
从行为获得途径上看，小白鼠通过训练走迷宫获取食物的行为，属于行为。

(2)探究中“分别走同一个迷宫”，目的是。

(3)三只小白鼠找到食物的时间，说明此类行为的获得是建立在遗传因素的基础上的。

(4)根据表中数据，发现三只小白鼠获取食物的三次时间有共同规律，即，可见此类行为可以通过训练得到（选填“强化”或“弱化”）。

(5)根据表中数据，三只小白鼠虽然是生长情况一致的同种类动物，但学习能力（选填“相同”或“不同”）。

【答案】(1)学习
(2)控制单一变量
(3)不同
(4) 随着训练次数增多，找到食物所用的时间越短强化
(5)不同
【详解】（1）学习行为是动物出生后在成长的过程中通过环境因素的影响，小白鼠通过训练走迷宫获取食物的行为是由生活经验和“学习”逐渐建立起来的，是在先天性行为的基础上建立的学习行为。

（2）对照实验是只有一个变量不同以外，其它的实验条件相同，有利于控制实验的变量，控制无关变量。

因此，实验中“分别走同一个迷宫”，目的是控制无关变量（控制单一变量）。

（3）三只小白鼠找到食物的时间不同，是因为学习行为是在先天性行为的基础上建立的，小白鼠的学习能力也受先天性遗传因素的影响。

（4）通过分析表中数据可知：发现三只小白鼠获取食物的三次时间有共同规律，即随着训练次数增多，找到食物所用的时间越短，可见此类行为可以通过训练得到强化学习行为。

（5）兴趣小组做“小白鼠走迷宫获取食物”的实验，发现三只小白鼠“尝试与错误”的次数不同。

这个实验现象说明同种动物的不同个体，学习能力不同。

8．（2023秋·山东滨州·七年级统考期末）随着“双减”政策的落实，广大中小学生有了充足的睡眠时间。

睡眠不足对学习能力会有怎样的影响？某科研团队以小鼠为实验对象，建立模拟人类睡眠不足状态的模型，并进行了如下实验。

①选取发育状况一致的健康小鼠16只，随机均分为A、B两组。

②采用适当的实验方法，限制B组小鼠的每日睡眠时长，使其睡眠时长为每日3.5小时，持续21天。

A组小鼠不限制睡眠时长，其他实验条件均相同。

③在实验的第7天、第14天、第21天，分别对两组中的每只小鼠走出同一迷宫的时间进行四次测量，计算平均值。

实验结果如下图所示。

(1)在限制睡眠时长的实验中，A组和B组是一组对照实验，其变量是。

(2)每组小鼠选取多只、多次测量且实验数据取平均值，目的是减小。

(3)分析上图可知，随着每组小鼠走迷宫次数的增多，小鼠走出迷宫的平均时间逐渐，说明小鼠走迷宫的行为是一种行为、实验发现小鼠走迷宫的行为能力存在个体差异，这是由决定的。

(4)对比两组小鼠走出迷宫的平均时间，你认为该科研团队可以得出的结论是。

(5)本实验对你有怎样的启示？（写出一条即可）。

【答案】(1)睡眠时间
(2)实验误差
(3) 减少学习遗传物质
(4)睡眠不足会对学习能力造成影响
(5)每天保证足够的睡眠
【详解】（1）对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。

A组和B组他条件都相同的实验，唯一不同的是睡眠时间。

因此，实验的变量是睡眠时间。

（2）一次实验的结果是不能令人信服的，只有经过多次反复的实验都得到相同的实验结果，才可以在此基础上得出正确的结论。

因此，每组小鼠选取多只、多次测量且实验数据取平均值，目的是减小实验误差。

（3）学习行为是在遗传因素的基础上，通过环境因素的作用，由生活经验和学习而获得的行为。

一般来说，动物越高等，学习能力越强，学习行为越复杂。

学习行为是动物不断适应复杂多变的环境，得以更好地生存和繁衍的重要保证，动物的生存环境越复杂多变，需要学习的行为也就越多。

因此，分析上图可知，随着每组小鼠走迷宫次数的增多，小鼠走出迷宫的平均时间逐渐减少，说明小鼠走迷宫的行为是一种学习行为。

实验发现小鼠走迷宫的行为能力存在个体差异，这是由遗传物质决定的。

（4）对比两组小鼠走出迷宫的平均时间，A组小鼠不限制睡眠时长走出迷宫的平均时间更短，B组小鼠的限制每日睡眠时长走出迷宫的平均时间更长。

因此，对比两组小鼠走出迷宫的平均时间，可以得出的结论是睡眠不足会对学习能力造成影响。

（5）“双减”政策的落实，为了提高学习效率，我们应该每天保证足够的睡眠。

1．（2021·湖南娄底·统考中考真题）在探究“小鼠走迷宫获取食物是不是学习行为”时，生物小组将小鼠饥饿处理后，放在迷宫入口处，记录小鼠每次走出迷宫找到食物所需要的时间，重复5次，不能得出（）A．如果小鼠找到食物的时间一次比一次短，则说明小鼠具有学习能力
B．小鼠的这种行为属于学习行为
C．小鼠第一次尝试着走出迷宫获得了食物，以后每一次都能熟练地走出迷宫
D．用不同的小鼠进行实验，发现小鼠的学习能力存在个体差异
【答案】C
【详解】A．如果小鼠找到食物的时间一次比一次短，则说明小鼠具有学习能力，通过环境的作用，由生活经验和学习而获得的行为，故A不符合题意。

B．小鼠的这种行为属于学习行为，是在遗传因素的基础上，通过环境的作用，由生活经验和学习而获得的行为，故B不符合题意。

C．小鼠第一次尝试着走出迷宫获得了食物，需要经过多次强化训练，建立起条件反射后，才能够较熟练地走出迷宫，并且还需要不断强化，否则就会消退，故C符合题意。

D．不同的动物，学习能力是不同的；同种动物，不同个体之间的学习能力也存在差异，所以用不同的小鼠进行实验，发现小鼠的学习能力存在个体差异，故D不符合题意。

故选C。

2．（2021·四川凉山·统考中考真题）在做“小鼠走迷宫获取食物的学习行为”的探究实验时，生物兴趣小组选取经饥饿处理的小鼠，让其在相同环境条件下多次走相同迷宫，得到如下图2结果：
以下分析正确的是（）
A．“小鼠走迷宫获取食物”属于先天性行为
B．小鼠第一次实验的“尝试与错误”时间最少
C．小鼠一旦学会走迷宫，就不会忘记和消失
D．小鼠重复走迷宫的次数越多，走迷宫所用的时间越短
【答案】D
【详解】A．“小鼠学走迷宫获取食物" ，是动物出生后，通过生活经验和学习建立起来的行为，因此属于学习行为，A错误。

B．观察图2可知，小鼠第一次实验的“尝试与错误”时间最长，B错误。

C．学习行为是动物出生后在动物成长过程中逐渐建立起来的，这种行为会消失，C错误。

D．从图2中分析可知，小鼠重复走迷宫的次数越多，走迷宫所用的时间越短，D正确。

故选D。

3．（2021·山东泰安·统考中考真题）下表是小鼠走迷宫的实验数据。

在迷宫中有几处“T"形接头，小鼠可右转也可左转。

将身体状况相同的健康小鼠分成数量相同的两组，每天进行相同次数的实验。

A组小鼠走完迷宫会得到食物奖励，而B组小鼠走完迷宫不会得到食物奖励。

有关叙述正确的是（）。