公平测试：像科学家一样思考
基础科学知识来自有系统的观察、测试和分析；公平测试只改一样条件，新证据出现时知识会更新。
- 科学知识来自有系统的观察、测试和分析。
- 科学也需要想象力和创造力。
- 公平测试只改一样条件，其他保持不变。
文体小知识：记叙文跟著实验走。这一篇由纸飞机实验的故事，学会公平测试和科学思考的规则。
§课文原文 Passage
1谁说科学只属于实验室？其实科学家的工作，和我们平常做小实验很相似：先细心观察，提出问题，作出猜想，然后设计测试来验证，再分析结果，得出结论。这个有系统的过程，正是科学方法的精髓。
2科学家也需要想象力和创造力。牛顿想象抛上山顶的石头和月亮受同一种引力，推想出万有引力；门捷列夫凭周期规律，预测出当时尚未发现的元素。提出新问题、设计巧妙的测试，都需要动脑筋。观察要客观，想法可以大胆，这正是科学引人入胜之处。
3要令人相信，就要测试；要测试，就要公平。公平测试的规则是：每次只改变一样要比较的条件，其他条件全部保持不变。例如比较两款纸飞机飞得远，就要在同一地方、用同样力度投掷，只让机翼设计不同，这样得出的结果才可信。
4科学知识并非一成不变。古代许多人相信大地是一块平面，即「地平说」；后来人们远航时发现船只先露出桅杆、后露出船身，麦哲伦船队更环绕地球航行一圈返回原点，越来越多证据支持大地是球体，「地圆说」便取代了「地平说」。可见科学知识会随新证据出现而更新。
5下次做小实验时，记住三件事：每次只改一样东西、如实记录结果、欢迎新证据。像科学家一样思考，多观察、多发问、多验证，你也能从身边的大自然中发现藏著的规律，做个小小科学家。
1重点摘要 Summary
科学知识来自有系统的观察、测试和分析；公平测试只改一样条件，新证据出现时知识会更新。
2生字卡 Vocabulary
用眼、耳等感官有系统地细看和记录事物。
根据观察和经验，对测试结果作出的推测。
只改变一样条件、其他条件保持不变的测试。
实验中可以改变的条件；公平测试每次只改一个。
支持或推翻结论的观察结果和数据。
根据证据分析后得出的答案。
把观察和数据如实写下或画下来。
在脑海中构思新想法的能力，科学家也需要。
古人认为大地是一块平面的旧想法。
有证据支持、被接受的认识：地球是一个球体。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：像科学家一样提出问题科学探究由观察和提问开始。留意身边事物，问一个可以测试的问题，例如「哪种纸飞机飞得远」「植物在阴凉处还是向阳处长得快」。好问题要具体、可以量度，例如不要问「纸飞机怎样才好」，而要问「机翼阔和窄的纸飞机，哪个飞得远」。把问题写在探究记录簿上，再想想自己预计的答案，这个猜想叫预测，之后就用测试去验证它。
- 第二步：设计测试要公平公平测试最重要的规则：每次只改变一样要比较的条件，其他条件全部保持不变。例如比较两款纸飞机，只可以改变纸飞机的设计；投掷的力度、方向、地点和高度都要一样，纸的质料和大小也要相同。如果一个用力掷、一个轻轻放，就算结果有分别，我们也无法知道是设计还是力度造成。改变的条件叫变量，保持不变的条件叫控制条件，写计划时先列出来。
- 第三步：测试时如实记录数据测试时要细心观察，并把结果如实记录下来。可以用表格记录：每一款纸飞机试飞三次，量度并记下每次的距离，再算出平均数。记录时不可以因为想赢而只记好的成绩，更不可以事后更改数字。数据就是证据，证据要真实，结论才可信。拍照、画图和量度都是好的记录方法，万一忘记了，翻看记录就能重温整个测试过程。
- 第四步：分析结果得出结论测试完成后，把数据放在一起比较：哪一款纸飞机平均飞得最远？差距明显吗？根据证据写出结论，例如「机翼窄的纸飞机平均飞得远两米」。结论一定要有证据支持，不可以凭感觉下判断。也可以想一想：结果和原本的预测一样吗？如果不同，原因是什么？做错了不要紧，科学家天天都在修正自己的想法，重点是从数据中学到新知识。
- 第五步：新证据令知识更新科学知识不是一锤定音，当新证据出现，结论便要修正。最好的例子是大地形状：古代很多人相信「地平说」，以为大地是一块平面；后来人们远航时发现船只先见桅杆再见船身，麦哲伦船队环绕地球一圈返回原点，越来越多证据支持「地圆说」，大家便更新了认识。今天我们知道地球是球体，这是证据一点一滴累积的成果，可见敢于改错正是科学精神。
- 第六步：想象力助科学前行科学不只要有系统的观察和分析，还需要想象力和创造力。牛顿想象从高山抛出的石头和月亮受同一种引力，才推想出万有引力；设计公平测试时，想出聪明的比较方法也要动脑筋。大胆假设、小心求证：先让想象力提出有趣的猜想，再用公平的测试和真实的数据去检验。留意生活中的疑问，勇于尝试，你也可以像科学家一样思考。
5例题示范 Example
小明和小华测试「哪款纸飞机飞得远」。小明用橙色窄翼飞机，站在梯级上向下大力掷；小华用蓝色阔翼飞机，站在平地上轻轻放。蓝色飞机飞得近，小华于是说窄翼飞得远。这个测试公平吗？哪里不公平？怎样改？
- 测试中改变了两样东西：飞机设计（窄翼对阔翼）和投掷方式（大力掷对轻轻放）。
- 两人站的高度不同，梯级上向下掷有优势，结果不能公平比较。
- 公平测试只应改变飞机设计这一个变量，投掷力度、高度和地点都要相同。
- 改良方法：由同一人站在同一条线上，用相同力度投掷两款飞机，各试三次取平均。
- 答案：测试不公平，因为同时改变了设计、力度和高度三样条件，无法判断距离差别由什么造成。公平做法是只保留飞机设计作唯一变量：同一人、同一线、相同力度投掷，各试三次再平均，结果才可信。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1公平测试每次可以改变多少样条件？
Q2支持结论的观察和数据叫什么？
Q3古人对大地形状的旧想法叫什么？
Q4什么令科学知识不断更新？
Q5测试纸飞机时，投掷力度应该怎样？
8重点回顾 Recap
- 科学知识来自有系统的观察、测试和分析。
- 科学也需要想象力和创造力。
- 公平测试只改一样条件，其他保持不变。
- 测试要如实记录，多测几次更可靠。
- 新证据出现时知识会更新，例如地圆说取代地平说。