实验一：证明假设A：枫叶变色可能与温度有关。 把一棵小枫树种在一个花盆里并放入生长温室。尽管是 夏天，室外温度很高，仍旧可以把生长温室调节到秋天的温 度，白天约14℃，夜晚约3℃。 如果确实看到了叶子颜色的变化，就能确定仅靠温 度的变化便能使叶子发生变化吗?毕竟实验室中的树和外 界的树还是有差别的，实验中的枫树叶子的变红是不是因 为它生长在小的花盆中所引起的呢?是不是因为自然光和 温室中的光不一样而引起的呢?（单组实验） 这种不确定性表明必须设计一些更复杂些的实验，至 少应该种两棵树。应该选择相似的树，且花盆的大小应该 保持一致，把它们放置在相同的温室中，在同一时间浇水。 然后，再做这样一个实验，一个保持在正常的夏季温度 (22℃)，而另一个的温度调节到秋天的温度(14℃)。 （等组实验、对比实验） 设计等组实验是控制无关变量的好方法。
依次切除青蛙的左前腿、右前腿、左后腿、右后腿， 观察到青蛙听到声音后向前跳跃的距离依次减小，最后不 动了。 通过以上实验，他认为自己的假设得到了验证。
实验法的一般步骤
► 选定研究问题
► 建立实验假设 ► 选定实验对象和实验的范围
► 实施前测
► 实施实验因子 ► 选择适当的测量方法，采取控制无关因素的措
研究性学习常用方法（一)
观察法与实验法
科 学 观 察 法
► 迈克尔· 法拉第(Michael
Faraday，17911867)，英国著名物理学家、化学家。在化学、 电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。 他家境贫寒，未受过系统的正规教育，但却 在众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、 探索真理、不计个人名利的典范，对于青少 年富有教育意义。
“没有观察就没有科学，科学
发现诞生于仔细的观察之中。”
--------法拉第
观察法
► 概念：
是指研究者通过感官和辅助仪器，有 目的、有计划地对处于自然情境下的客观事 物进行系统感知观察的一种科学研究方法。 在教育科学研究中，人们除了借助自己的眼 睛、耳朵去感知观察外，还可以运用照相机、 闭路电视装置、录像机等现代技术手段来进 行观察。
“人为地控制”是指事件或现象的发生是在 人们预先控制的条件下发生而非自然发生的。 从19世纪下半叶起，实验法逐渐被社会科 学研究广泛采用。
2.类型
按照实验中 量和质的关 系 按照实验的 组织方式不 同 定性实验 定量实验 结构分析实验
单组实验
等组实验 （对照组实验、 平行组实验 、 对比实验）
轮组实验
与“非结构式观察。”
观察法的步骤
► 1.明确观察的目的和意义（在观察中要了解什么情
况，搜集哪些方面的事实材料），确定观察对象、 时间、地点、内容和方法。 ► 2.搜集有关观察对象的文献资料，对所要观察的条 件有一个一般的认识。 ► 3.编制观察提纲。对观察内容进行明确分类，并确 定观察的重点。 ► 4.实施观察。该步要做到有计划、有步骤、全面而 系统地观察。 ► 5.记录并收集资料。 ► 6.分析资料，得出结论。
祝同学在研究性学 习中 有实验假设吗？
案例：某同学了解到很多动物的听觉器官并不是长在 头部，比如蟋蟀的听觉器官就长在腿上。他忽然联想到自 己从未看到过青蛙的耳朵，猜想：青蛙的耳朵会不会也长 在腿上？实验如下： 用榔头猛击铁块，制造出较大的声响，看到青蛙听到 声音后，马上向前跳跃了一大步。
受控实验是寻找事件因果关系的一个很好的方法。
如何做好受控实验
例1：静脉注射的速度跟什么因素 有关？ 吊瓶高度、阀门大小、血压、针 头粗细、大气压、病人姿势等。 实验一：吊瓶高度怎样影响静脉 注射速度 自 变 量：吊瓶高度 因 变 量：静脉注射速度 无关变量：阀门大小、血压、针头粗细、大气压、 病人姿势等。
例2：问题：枫树的叶子为什么在秋天会变色? 分析：季节变化会使枫树的外环境发生哪 些方面的变化。结论是：温度、日照时间会随 着季节变化而变化。 提出假设： A：枫叶变色可能与温度有关。 B：枫叶变色可能与日照时间有关。 C：枫叶变色可能与温度和日照时间这两个 因素都有关。
分析：如果能控制日照时间，而仅仅让温度变 化；或控制温度，仅仅让日照时间变化，进而观 察结果，那么，你就能断定究竟是温度影响了枫 叶的颜色，还是日照时间影响了枫叶的颜色；或 者温度和日照时间都对枫叶颜色有影响，还是二 者均没有影响。
做一个智慧学生
► 1、要培养有意识的观察能力 ► 2、只有观察才能思考（没有观察的思考是空
想）
► 3、思考了就有发现和创新
科 学 实 验 法
实验法的概念和类型
1.概念：实验法是指人们根据一定的研究目的， 利用仪器和其他物质手段，在人为地控制或干预研 究对象、使某种事件或现象在有利于观察的条件下 发生或重演，从而获得科学事实、研究自然规律的 研究方法。
观察法的要求
► 1.客观性
► 2典型性
► 3.全面性 ► 4.敏感性 ► 5.持续性
观察法的分类
► （1）按照观察的情境条件来分，可以分为“自然
情境中的观察”与“实验室观察”。
► （2）按观察者是否直接参与被观察者所从事的活
动，可分为“参与式观察”与“非参与式观察”。
► （3）按观察实施的方法，可分为“结构式观察”
实验法的要求：
► 可操作性 ► 可控制性 ► 可重复性
受控实验
研究者常常先是寻找出影响整个事件的变量（我们 也把它们称为影响因素），然后限定自变量，只允 许一个自变量按照实验意图进行变化，再观察由于 这一个自变量的变化所带来的因变量的变化，接下 来可以考察其他变量，如此继续，最终找出该事件 变化的本质。 这种在控制某一变量的条件下进行的实验我们 称之为受控实验。
施 ► 进行后测 ► 比较前、后测的差异，分析数据 ► 验证假设，撰写实验报告或论文
运用实验法的基本要求
► 全面衡量实验的主客观条件是否具备。 ► 一定要有科学的理论作指导 ► 实验之前，学生课题组长还应做好实验所需的实验
室、电教室等专用教室和仪器设备的申请工作 ► 在实验过程中，注意对整个实验过程中各种无关变 量的控制，尽量避免和减小误差 ► 以实事求是的态度，准确记录各种数据和资料
“眼见一定为实”吗？
看看你周围的世界，你斜着脑袋，可世界并没有倾斜；闭上
一只眼睛，你仍有立体感；你再注意一下不同照明下颜色的变 化。绕着某个物体转一周：尽管你看到的视象发生了变化，但你 却觉察不到。您可以去看看以下的一些错觉。你明明知道自己被 欺骗了，但你却不能拒绝这种错觉的效果。这说明在某种程度上 知觉和感觉的分离。有很多情况下你的高级认知过程不能对低级 的过程施加影响。
观察法作业
► 作业：一篇观察报告 ► 要求：
1。观察时间、地点、对象、参加人员 2。观察目标： 3。观察现象记录（详实、方式多样） 4。对观察现象的分析以及结论
实验法作业
► 作业：一篇实验报告 ► 要求：
1。实验时间、地点、对象、参加人员 2。实验目的 3。建立实验假设和可行性报告 4。实验工具和实施法案 5。实验数据的分析 6。验证假设，撰写实验报告
观察法的记录
（1）“实地笔记”，专门记录观察者看到和听到 的事实性内容； （2）“个人笔记”，用来记录观察者个人在实地 观察时的感受和想法； （3）“方法笔记”，记录观察者所使用的具体方 法及其作用； （4）“理论笔记”，用于记录观察者对观察资料 进行的初步理论分析。
观察不是目的，她是一种研究自然 科学和社会科学的重要方法