第一章  科學(xué)探究
    第一節(jié)  科學(xué)探究的方法
    知識(shí)概要
    一、科學(xué)探究過(guò)程
    科學(xué)探究的過(guò)程通常包括：提出問(wèn)題，作出假設(shè)，制訂計(jì)劃，實(shí)施計(jì)劃，得出結(jié)論，表達(dá)、交流�？茖W(xué)探究可以通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等多種途徑來(lái)獲得事實(shí)和證據(jù)�？茖W(xué)探究既需要觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查，又需要進(jìn)行推理和判斷。
    二、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般原理
    （1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求
    ①在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)掌握研究問(wèn)題的性質(zhì)，具備必要的理論知識(shí)和基本的實(shí)驗(yàn)技能。
    ②要有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，根�?jù)目的確定研究?jī)?nèi)容。
    ③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要科學(xué)合理，注意控制實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)因子，盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，確保實(shí)驗(yàn)得出明確的結(jié)果。
    ④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要注意設(shè)置對(duì)照，適當(dāng)增加重復(fù)，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
    ⑤實(shí)驗(yàn)取樣要注意典型性和代表性。
    （2）實(shí)驗(yàn)方案
    正規(guī)的實(shí)驗(yàn)方案通常包括：“實(shí)驗(yàn)課題”、“實(shí)驗(yàn)假設(shè)”、“實(shí)驗(yàn)預(yù)期”、“實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�求”、“�?shí)驗(yàn)方法類型”、“實(shí)驗(yàn)對(duì)照類型”、“實(shí)驗(yàn)材料用具”、“實(shí)驗(yàn)方法步驟”和“實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論”等項(xiàng)14。而在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中，實(shí)驗(yàn)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)預(yù)期大都隱含在“實(shí)驗(yàn)原理”項(xiàng)目中；實(shí)驗(yàn)方法類型、實(shí)驗(yàn)對(duì)照類型則一般隱含在“方法步驟”項(xiàng)目中。
    （3）假設(shè)
    亦稱假說(shuō)，指用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實(shí)的論題。
    假設(shè)一般分為三個(gè)步驟：第一步提出假設(shè)，即依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實(shí)材料和已知的科學(xué)原理，通過(guò)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(yàn)證假設(shè)，即依據(jù)假設(shè)和預(yù)期，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果假設(shè)或被否定，或被修正，或被證實(shí)。如果假設(shè)得到證實(shí)，預(yù)期得以實(shí)現(xiàn)，則假設(shè)（假說(shuō)）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(duì)照實(shí)驗(yàn)
    科學(xué)探究經(jīng)常通過(guò)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)控制變量。
    ①變量亦稱因子，指實(shí)驗(yàn)操縱控制的特定因素或條件。
    實(shí)驗(yàn)變量亦稱自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。
    通常，實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。
    無(wú)關(guān)變量亦稱控制變量，指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)變化和結(jié)果的因素或條件。
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