小小科學家:觀察與證據
基礎科學探究由細心觀察開始:提出問題、作出猜想,再用證據驗證;科學結論必須建基於證據。
- 科學探究源於細心觀察。
- 探究步驟:觀察、提問、猜想、驗證、結論。
- 科學結論要建基於證據。
文體小知識:記敘文把探究過程像講故事一樣記下來。這一篇跟着小盈查葉子變黃的原因,學會觀察、猜想和找證據。
§課文原文 Passage
1科學家是怎樣發現新知識的?一切由觀察開始。傳說牛頓看見蘋果從樹上落下,提出疑問,最後發現地心吸力的道理。用心看、細心聽、專心想,人人都可以像科學家一樣探究身邊的世界。
2探究有清楚的步驟:第一步觀察,發現現象;第二步提問,問一個「為什麼」;第三步猜想,提出可能的原因;第四步驗證,做實驗或繼續觀察,搜集證據;第五步下結論,讓證據說話。一步一步做,思路就清晰。
3為什麼科學要靠證據?因為猜想未必正確。「我猜是小貓撞倒了花瓶」,只是猜想;找到貓毛、看見花瓶碎片的走向,才算有證據。沒有證據,猜想說得再動聽,也不能當作結論。證據是科學的基石。
4證據要靠細心觀察和記錄得來:用眼睛看顏色變化,用尺量度長短,用筆記錄日期和數據,用相機拍下當時情況。證據愈多,結論愈可靠;如果新證據推翻了舊結論,就要修正想法,這正是科學可貴之處。
5由今天開始做個小小科學家:選一個身邊的疑問,觀察、提問、猜想、驗證、記錄。記住口訣:眼到、手到、心到,用證據說話。養成這個習慣,你會發現世界處處有趣,事事都有原因可尋。
1重點摘要 Summary
科學探究由細心觀察開始:提出問題、作出猜想,再用證據驗證;科學結論必須建基於證據。
2生字卡 Vocabulary
用心細看和留意事物的變化。
對觀察到的現象問一個為什麼。
提出可能的原因或答案,有待驗證。
支持或推翻猜想的事實,例如量度和記錄。
做實驗或搜集事實,檢查猜想對不對。
把觀察到的東西寫下來或拍照保存。
根據證據得出的最後答案。
看看兩樣東異同,找出線索。
觀察到的情況或變化,例如葉子變黃。
像科學家一樣提問、驗證、找答案的過程。
3逐步講解 Steps
- 第一步:學會細心觀察觀察不是隨便望一眼,而是有目的、有次序地細看。練習方法:選一片樹葉,先看整體形狀,再看葉邊是平滑還是鋸齒,葉脈怎樣排列,正面和背面顏色有沒有不同,摸摸葉面光滑還是粗糙,聞一聞有沒有氣味。觀察時調動多種感官:眼看、手摸、鼻聞(安全的東西才聞),必要時用放大鏡。把觀察到的一一記下,這些都是將來的證據。
- 第二步:由觀察提出好問題細心觀察會發現很多值得問的現象:為什麼螞蟻排隊行?為什麼肥皂水吹出的泡是圓的?為什麼向日葵朝着太陽?好問題要具體、可以查證,例如「盆栽的葉為什麼變黃」就比「植物為什麼怪怪的」容易入手。把問題寫在筆記簿首頁,建立自己的「問題庫」。科學史上好多大發現,都是由一個小小的為什麼開始,例如牛頓問:蘋果為什麼向下落?
- 第三步:提出合理的猜想有問題之後,動腦筋提出可能的答案,這就是猜想。猜想可以多過一個:葉子變黃,可能是缺水、缺少陽光、有蟲害,或者天氣轉涼。提出猜想時想想:它合理嗎?有沒有之前的經驗支持?例如記得上次澆水是十天前,缺水的猜想就很有可能。猜想不是亂猜,而是根據觀察和經驗作出的有根據推測。把每個猜想都寫下來,逐個驗證。
- 第四步:動手搜集證據驗證猜想要靠證據,搜集方法有幾種:一是繼續觀察,連續幾天記錄葉子的變化;二是做對比實驗,例如兩盆同樣的豆苗,一盆按時澆水,一盆不澆,比較結果;三是量度和記錄,用尺量豆苗高度,記下數字;四是查資料,看書或問老師,了解別人已知的知識。注意:實驗時只改變一個條件,其他保持一樣,結果才有說服力。
- 第五步:用證據下結論證據搜集夠了,就可以下結論:如果按時澆水的豆苗翠綠健康,不澆水的枯黃凋謝,缺水的猜想就得到證實,結論是:缺水令葉子變黃。要留意兩種情況:一是證據和猜想不符,就要修正或推翻猜想,重新驗證,不可死撐;二是證據不足,結論要留有餘地,例如再多做幾次實驗。科學家尊重證據,讓證據說話,這是科學最可貴的地方。
- 第六步:記錄和分享探究成果好的探究要有好的記錄:設計一張簡單表格,寫上日期、做了什麼、觀察到什麼、數據和相片。記錄要如實,做多少寫多少,不可以抄近路編造。完成後和同學分享:你是怎樣觀察的?提出什麼猜想?證據是什麼?結論怎樣?別人也許有新想法,令探究更深入。科學知識就是這樣由許多人觀察、驗證、分享,一點一滴累積起來的。
5例題示範 Example
例題:小盈發現窗台的盆栽有幾片葉子變黃了。她應該怎樣像科學家一樣找出原因?
- 觀察:細看變黃的葉子在哪個位置,泥土乾還是濕,葉上有沒有蟲,盆栽放在哪裏。
- 提問與猜想:為什麼葉會變黃?可能是缺少水,可能是缺少陽光,也可能有蟲害。
- 找證據:摸泥土驗乾濕,記下盆栽每天照到陽光的時間,翻看葉底找蟲;連續幾天記錄變化。
- 驗證:發現泥土長期乾旱——原來小盈忘記澆水超過十天。她按時澆水,新葉慢慢回復翠綠。
- 結論:缺水令葉變黃。有觀察、有猜想、有證據,這就是一次完整的科學探究。
- 答案:小盈先細心觀察葉子和泥土,提出缺水、缺光、蟲害三個猜想,再用摸泥土、查葉底、連日記錄來搜集證據,最後證實缺水是原因。科學探究由觀察開始,靠證據下結論。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1科學探究由什麼開始?
Q2猜想和結論之間還需要什麼?
Q3舉出一種搜集證據的方法。
Q4證據推翻猜想時應該怎樣?
Q5「為什麼葉子變黃?」屬於探究的哪一步?
8重點回顧 Recap
- 科學探究源於細心觀察。
- 探究步驟:觀察、提問、猜想、驗證、結論。
- 科學結論要建基於證據。
- 證據與猜想不符時,要修正想法。
- 做好記錄,讓證據說話。