科學探究：由問題到證據
基礎科學不是估答案，而是提出可測試的問題，控制變因，收集數據，再用證據解釋結果。
- 問題要可以測試
- 一次只改一個自變因
- 重複測試，用數據而不是直覺下結論
§課文原文 Passage
1科學知識並非憑空而來，而是透過嚴謹的探究一步步建立的。科學探究始於觀察和提問：看到現象，先提出一條可以測試的問題，再根據已有知識提出假說，然後設計實驗加以檢驗，最後憑收集到的數據得出結論。
2公平測試是整個探究的核心。實驗中只可以刻意改變一個變量，其餘條件全部保持不變；例如探究肥料影響植物生長時，陽光、澆水量和花盆大小必須一致，並設置不加肥料的對照組，結果才有說服力。重複實驗並取平均值，可以減少偶然誤差。
3這套方法在日常生活中同樣用得上。想知道哪款洗潔精去油漬最強，就要用相同份量的油污、相同的水溫和清洗時間來比較，只改變洗潔精的種類；量度結果要如實記錄，遇到異常數據不可刪除，而要重新測試，查明原因。
4最重要的是，結論必須有證據支持：數據支持假說，結論才成立；數據相反，便要修改甚至放棄假說。這套方法讓科學結論建立在證據之上，而非單憑猜測或權威，還幫助我們分辨相關與因果，在資訊氾濫的年代明辨真偽，做出明智判斷。
1重點摘要 Summary
科學不是估答案，而是提出可測試的問題，控制變因，收集數據，再用證據解釋結果。
2生字卡 Vocabulary
用感官或儀器有系統地記錄現象。
根據已有知識提出、可以用實驗檢驗的預測。
實驗中會改變、量度或保持不變的因素。
由觀察或量度得到、用來支持或反駁解釋的資料。
只改變一個變因、其餘條件保持一致的實驗設計。
實驗中由研究者主動改變的因素。
隨自變因改變而被量度的結果。
實驗中必須保持不變的因素，以確保測試公平。
3逐步講解 Steps
- 先問一條可測試的問題科學探究由一條可測試的問題開始：問題必須能透過公平測試來回答，例如「光照強弱會影響豆苗的高度嗎？」；太闊的問題如「植物為什麼會生長」，無法用一次實驗解決。所以動手之前，要先收窄範圍，只針對一個可以量度的因素，探究才有明確的方向。判斷問題是否可測試，可以自問：能不能量度？能不能比較？兩者都可行的問題，才適合作為探究的起點。
- 分清三種變因公平測試的關鍵是分清三種變因：自變因是實驗中唯一刻意改變的條件，例如光照強度；因變量是量度出來的結果，例如豆苗高度；其餘水量、泥土、溫度、種子品種和時間等控制變因，必須全部保持一致。只要有其中一項不同，比較便不公平，量度出來的結果也就難以相信。做實驗前把三種變因列成清單放在桌旁，每改動一項就核對一次；清單能防止遺漏，是公平測試的簡單保障。
- 重複、記錄、比較實驗數據要靠重複和記錄來鞏固：用表格整理數據，每個組合重複多次，或同時種植多株樣本，再計算平均值、觀察趨勢。單一次結果很容易受偶然因素影響，不足以支撐可靠的結論。遇到異常數據，不要刪除，要如實記錄並重新測試，因為異常值有時正暗示著新的發現。記錄時同時寫下當天的環境條件，例如溫度和天氣；日後檢查數據時，這些旁註常能解釋異常的來源。
- 讓證據說話下結論前，先以證據為準：數據支持假說，結論才成立；數據反對，便要修改甚至放棄假說。同時要分清相關與因果：例如雪糕銷量與中暑人數一同上升，並不等於雪糕引致中暑，背後的原因可能是炎熱天氣。明白這一點，閱讀新聞和廣告中的數據時，就不容易被誤導。練習時多問一句：還有什麼原因可以解釋這個結果？養成尋找替代解釋的習慣，結論就更加穩健。
- 先提出假設假設是根據已有知識，對問題提出的暫時答案，必須具體到可以檢驗，例如「光照愈強，豆苗長得愈高」。寫假設時，要說明自變因和因變量之間的預期關係；假設是否成立，要等實驗完成、數據齊全之後才能判斷，所以它指引了實驗的設計，也是整個探究的起點之一。好的假設往往一讀就知道怎樣驗證；如果連實驗步驟都想不到，說明假設太模糊，需要再收窄。
- 設置對照組對照組是不接受處理的標準組別，用來和實驗組比較：測試肥料時，對照組的植物不施肥，其餘條件與實驗組完全相同。有了對照，才能確認植物的生長差異確實來自肥料，而不是偶然或其他因素。這種設計思路在醫學試驗和產品測試中同樣廣泛應用，是科學方法的重要一環。對照組還能揭露意外因素：若對照組也出現變化，說明有其他東西在起作用，實驗設計就要重新檢查。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題：想測試肥料會不會令植物長得高些，應該怎樣設計實驗？
- 自變因：有沒有加肥料
- 因變量：兩星期後植物的高度
- 控制變因：植物品種、泥土、水量、光線、花盆與時間保持一致
- 設置對照組：不加肥料的植物，用來和實驗組比較
- 答案：只改變肥料一項（自變因），量度兩星期後各株植物的高度（因變量）；品種、泥土、水量、光照、花盆和時間等條件全部保持一致，並設置不加肥料的對照組作比較；量度多株後取平均高度，減少偶然誤差、避免以偏概全，最後按證據下結論，並如實報告異常數據。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1實驗中由研究者主動改變的因素叫什麼？
Q2為什麼要保持控制變因一樣？
Q3數據和證據有什麼關係？
Q4「水溫愈高，糖溶解得愈快」這個假設中，因變量是什麼？
Q5對照組在實驗中有什麼作用？
8重點回顧 Recap
- 問題要可以測試
- 一次只改一個自變因
- 重複測試，用數據而不是直覺下結論
- 公平測試要求所有控制變因保持一致
- 結論必須有證據支持，並可被新證據修正