準備好用科學家嘅思維去思考未？一齊嚟啦！

各位未來嘅科學家，你好呀！你有冇諗過，點解我哋知道地球係圓㗎？又或者，點解你嘅雪糕喺熱辣辣嘅日子會溶晒呢？呢啲都唔係魔法嚟㗎，佢哋都係科學！

喺呢個章節，我哋唔單止會學習科學知識，更重要嘅係，我哋會學習點樣進行科學探究。我哋會揭示科學家探索世界、作出驚人發現同解決問題嘅「秘密食譜」，亦即係佢哋嘅「方法」。呢個超重要㗎，因為佢會教你點樣批判性思考、提出好問題，以及明白你身邊嘅世界！


科學背後有乜大道理？

科學唔係一本淨係要死記硬背嘅厚厚書本。佢係一個主動而刺激嘅探索旅程！科學知識嘅核心，就係源自三項主要活動。

科學探索三部曲：
  • 系統觀察： 呢個聽落好似好複雜，其實就係指「有計劃地、仔細地觀察世界」。科學家會運用佢哋嘅感官（視覺、聽覺、觸覺）同埋特別工具（例如顯微鏡或者望遠鏡）嚟收集事物運作方式嘅線索。想像一下，一個偵探仔細咁喺房間度搜尋指紋——呢個就係觀察！

  • 實驗： 呢個就係「試吓，睇吓會點」嘅環節。科學家唔會只係隨便估吓；佢哋會設計測試嚟驗證佢哋嘅想法。就好似你嘗試唔同嘅材料，去焗製出最完美嘅曲奇餅咁。你會測試你嘅想法，睇吓邊種方法有效！

  • 分析： 喺觀察同實驗之後，科學家需要整理佢哋收集到嘅所有資訊。意思係要尋找規律，同埋搞清楚結果代表啲乜嘢。就好似將拼圖嘅所有碎片拼埋一齊，去睇到完整嘅圖畫咁。

你估吓，仲有啲乜呢？科學都需要想像力同埋創意㗎！諗一個新問題去問，或者諗一個新方法去測試一個想法，都係一個超級有創意嘅過程。

重點提示

科學係一個主動嘅過程，透過仔細嘅觀察、測試（實驗）同埋思考（分析）嚟提出問題同尋找答案。


科學探究：逐步指南

咁科學家到底點樣做到以上種種呢？佢哋通常會跟隨一套靈活嘅步驟，呢套步驟叫做科學探究或者科學方法。你可以將佢想像成一張解決謎團嘅路線圖。你可以用呢啲步驟嚟做學校專題研習，又或者喺日常生活入面解決問題！

步驟一：提出問題

一切都由好奇心開始！你觀察到一啲有趣或者令人困惑嘅事物，然後就對佢提出一個問題。
例子：「我留意到我屋企外面嘅水氹，喺天晴嘅日子會消失。啲水去咗邊呢？」

步驟二：建立假設

假設係你為咗回答問題而作出嘅最佳合理推測。佢唔係隨便亂估，而係基於你已知嘅知識。一個好嘅假設係可以被測試嘅。一個好嘅方法就係使用「如果…，那麼…」嘅格式嚟寫。
例子：「如果太陽照射到水氹，那麼水就會變成睇唔見嘅氣體，然後進入空氣中。」
一開始覺得難都唔使擔心㗎！最棒嘅係，就算你嘅假設係錯嘅都冇問題。發現自己錯咗，其實都係學到新嘢！

步驟三：設計實驗（公平測試）

喺呢個步驟，你會設計一個測試嚟睇吓你嘅假設啱唔啱。為咗確保佢係一個公平測試，你需要明白變因。呢個超重要㗎！

快速重溫：三種變因

1. 獨立變因： 喺你嘅實驗中，你刻意改變嘅一樣嘢，目的係想睇吓佢有咩影響。
記憶小貼士：「我」(I) 改變「I」ndependent variable（獨立變因）。
例子：為咗測試水氹嘅假設，我哋可以改變溫度（一碟水放喺太陽底下，另一碟放喺陰涼處）。

2. 應變變因： 呢個係你為咗睇到結果而測量或觀察嘅事物。佢嘅數值會『應』你所作嘅改變而定。
記憶小貼士：「D」ependent variable（應變變因）就係你收集嘅「D」ata（數據）。
例子：我哋會測量幾個鐘頭後，每碟水剩下嘅水量。

3. 控制變因： 呢啲係所有你必須保持不變嘅嘢，確保你嘅測試對所有組別都係公平嘅。佢哋亦都叫做「常數」。
例子：我哋必須使用相同嘅水量、相同嘅碟子類型，同埋喺相同嘅時間開始實驗。

常見錯誤，要避免：一次過改變太多嘢！如果你將一碟水放喺太陽底下，又同時喺佢上面加把風扇，你就會唔知道水係因為太陽定係風而消失。記住，只可以改變獨立變因！

步驟四：進行實驗並收集數據

依家係時候做實驗啦！仔細跟隨你嘅計劃，記錄你嘅觀察結果同測量數據。將資料寫喺表格入面係一個保持整齊嘅好方法。

步驟五：分析數據

睇吓你收集到嘅資訊。佢哋話你知啲乜嘢呢？你喺唔同嘅測試組別之間有冇發現任何規律或者差異？你甚至可以製作圖表，幫助你更清楚咁睇到結果。

步驟六：得出結論

基於你嘅分析，你嘅原始問題嘅答案係乜嘢？結果有冇支持你嘅假設呢？
例子：「我嘅結果顯示，喺太陽底下嘅水消失咗，而喺陰涼處嘅水冇消失。呢個支持我嘅假設，即係太陽導致水進入空氣中。」

重點提示

科學探究係一個過程：問題 -> 假設 -> 計劃（變因！） -> 實驗 -> 分析 -> 結論。佢係一個尋找可靠答案嘅強大方法。


並非所有探究都相同！

雖然涉及變因嘅「公平測試」非常普遍，但科學家仲有其他方法去探索世界，尤其係當佢哋無法控制所有嘢嘅時候。

1. 公平測試

呢個就係我哋剛才講過嘅經典實驗。你改變一樣嘢（獨立變因），測量佢嘅影響（應變變因），然後保持其他所有嘢都唔變（控制變因）。
例子：測試邊個牌子嘅廚房紙吸水力最好。

2. 分類

呢個主要係根據事物嘅特徵嚟進行整理同分組。透過觀察佢哋嘅相似點同唔同之處，我哋可以組織知識，更好地理解事物。
例子：生物學家根據動物嘅特徵，例如有毛髮、羽毛或者鱗片，將動物分為哺乳類、鳥類同魚類。又或者你將手機入面嘅應用程式分類到唔同嘅資料夾，例如「遊戲」同「社交」。

3. 尋找規律

有時你冇辦法進行受控實驗。天文學家可以移動行星嚟睇吓會發生啲乜嘢嗎？唔得㗎！喺呢啲情況下，科學家會透過長時間嘅仔細觀察，嚟尋找事物之間嘅關聯或規律。
例子：研究一年中嘅時間同患流感人數之間嘅關係。你冇辦法控制季節，但你可以從數據中尋找規律！

你知唔知呀？
著名科學家珍古德（Jane Goodall）喺野外研究黑猩猩幾十年。佢冇辦法喺實驗室對佢哋進行「公平測試」。相反，佢運用咗觀察同尋找規律嘅方法，對黑猩猩嘅行為作出咗突破性嘅發現！

重點提示

科學家會運用唔同嘅方法進行探究：
- 當佢哋可以控制變因時，會使用公平測試。
- 為咗將事物分組整理，會使用分類。
- 當佢哋只能觀察並尋找關聯時，會使用尋找規律。