第一章  科學(xué)探究
    第一節(jié)  科學(xué)探究的方法
    知識概要
    一、科學(xué)探究過程
    科學(xué)探究的過程通常包括：提出問題，作出假設(shè)，制訂計劃，實施計劃，得出結(jié)論，表達(dá)、交流�？茖W(xué)探究可以通過觀察、實驗、調(diào)查等多種途徑來獲得事實和證據(jù)。科學(xué)探究既需要觀察、實驗、調(diào)查，又需要進(jìn)行推理和判斷。
    二、科學(xué)實驗的一般原理
    （1）實驗設(shè)計的要求
    ①在實驗設(shè)計之前，應(yīng)掌握研究問題的性質(zhì)，具備必要的理論知識和基本的實驗技能。
    ②要有明確的實驗?zāi)康�，根�?jù)目的確定研究內(nèi)容。
    ③實驗設(shè)計要科學(xué)合理，注意控制實驗條件和實驗因子，盡量減少實驗誤差，確保實驗得出明確的結(jié)果。
    ④設(shè)計實驗要注意設(shè)置對照，適當(dāng)增加重復(fù)，保證實驗的準(zhǔn)確性。
    ⑤實驗取樣要注意典型性和代表性。
    （2）實驗方案
    正規(guī)的實驗方案通常包括：“實驗課題”、“實驗假設(shè)”、“實驗預(yù)期”、“實驗?zāi)康囊�求”、“實驗方法類型”、“實驗對照類型”、“實驗材料用具”、“實驗方法步驟”和“實驗結(jié)論與討論”等項14。而在中學(xué)生物實驗指導(dǎo)中，實驗假設(shè)和實驗預(yù)期大都隱含在“實驗原理”項目中；實驗方法類型、實驗對照類型則一般隱含在“方法步驟”項目中。
    （3）假設(shè)
    亦稱假說，指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題。
    假設(shè)一般分為三個步驟：第一步提出假設(shè)，即依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實材料和已知的科學(xué)原理，通過創(chuàng)造性思維，提出初步假定；第二步作出預(yù)期（或推斷），即依據(jù)提出的假設(shè)，進(jìn)行推理，得出假定性的結(jié)論；第三步驗證假設(shè)，即依據(jù)假設(shè)和預(yù)期，設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗驗證。結(jié)果假設(shè)或被否定，或被修正，或被證實。如果假設(shè)得到證實，預(yù)期得以實現(xiàn)，則假設(shè)（假說）轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論，故假設(shè)是科學(xué)發(fā)展的基本形式。
    （4）控制變量和對照實驗
    科學(xué)探究經(jīng)常通過設(shè)置對照實驗的方法來控制變量。
    ①變量亦稱因子，指實驗操縱控制的特定因素或條件。
    實驗變量亦稱自變量，指實驗中由實驗者所操縱、給定的因素或條件。
    反應(yīng)變量亦稱因變量或應(yīng)變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果。
    通常，實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。
    無關(guān)變量亦稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗變化和結(jié)果的因素或條件。
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