1-1
探究科學的方法
第一章 發現生命的驚奇
1-1 探究自然的方法
科學方法
科學家探討自然界的步驟：
觀察為科學方法的第一個步驟。
實驗及果與假設不符合時，需重新修正假設；多次的實驗結果皆與假設符合時，即可形成學說；但是學說也有可能因為新的證據而須重新修正或者廢棄。
實驗的過程需設置實驗組及對照組，實驗組與對照組兩者，只能有一項變因不同，而其他的條件則都必須相同。
實驗過程需考慮可能影響的變因，每次的實驗進行時，需將多個可能的變因控制相同，稱為控制變因，而每次只能改變一個變因，稱為操縱變因，如此所得的結果，稱為應變變因；即：
每次的實驗，可以有多個控制變因，只能改變一個操縱變因，而最後的實驗結果，即為應變變因。
變因種類
控制變因
操縱變因
應變變因
數目
可以為多個
只能有一個
只能有一個
特性
保持相同不變的因素
改變的因素
所觀察的實驗結果
實例
(燒水時，影響水沸騰的時間)
相同大小的熱源；
相同的初溫
改變水量的多寡
加熱至沸騰所需耗費的時間
以相同的熱源加熱相同出溫的冷水，水量愈多時，所需耗費的時間愈長。
探討並分析有關『生命現象』的問題，必須採用科學方法，有關科學方法的前四項步驟：(甲)提出假說；(乙)觀察；(丙)參考文獻資料；(丁)設計實驗。試問：正確的排列順序為何？
(A)乙→丙→甲→丁(B)甲→乙→丙→丁
(C)丙→乙→甲→丁(D)丁→丙→乙→甲。近年來全球各地氣候發生異常的變化，經常導致豪雨成災，產生此中極端氣候的原因，科學家推測『可能和二氧化碳導致溫室效應』有關。上列敘述中，『』內的敘述屬於科學探究歷程中的哪一步驟？
(A)觀察(B)參考文獻資料(C)提出假說(D)解釋實驗數據。科學家聲稱將『具有治療白血症功效』的藥物，注射到罹患白血症的小白鼠身上，藉以了解藥物的抗癌成效。此過程屬於科學方法中的哪一步驟？
(A)觀察(B)推理(C)實驗(D)提出問題。如果科學家在實驗的結果中，所得到的結果與最初的假設不符合時，應如何處理？
(A)重新修改實驗結果，使與假說相符(B)修改實驗步驟，使與假說相符(C)依據實驗結果下結論(D)重新修改假說，再重新設計實驗並觀察實驗結果。有關科學探究的歷程中，下列那一個步驟的進行是困難度最大的？
(A)提出問題(B)提出假設(C)設計實驗並證實或否決該假設(D)新學說成立。『婷婷服用親戚推薦的某廠牌增高產品，結果一年後長高10公分』，但是在科學方法的研究過程中無法確認此項產品有效。請問無法證明產品有效主要是由於下列哪些可能的因素？
(甲)缺乏對照組；(乙)不可能有增高的藥品；(丙)服用人數太少。
(A)甲乙 (B)甲丙 (C)乙 (D)甲乙丙。
輝輝老師發現樹上有白色粉末狀物，不久整株植物枯死了，他心想，這白色粉末一定是黴菌，於是用顯微鏡觀察，並查閱書籍，發現卻是介殼蟲。以上敘述中認為白色粉末是黴菌，在科學探究歷程中是屬於：
(A)觀察(B)設計實驗(C)提出假說(D)分析實驗數據。(100基測) 編號1到5的五支試管分別為不同的實驗裝置，每支試管皆裝有等量的水，如右圖。若要研究「葉片的有無」和「蒸散作用的速率」關係，下列何種組合可作為此實驗設計的實驗組與對照組？
(A)編號1和2 (B)編號1和3 (C)編號3和4 (D)編號4和5。黑面琵鷺於『每年的9～10月會由北方南飛至台南的七股溼地』，這可能是為了避寒。上列的短文中，『』的敘述是屬科學方法中的哪一項步驟？
(A)觀察(B)提出問題(C)形成可測試的假說(D)設計步驟測試假說。1928年，弗萊明培養葡萄球菌時，不慎在培養基上掉落了黴菌的孢子，他發現長滿細菌的培養皿有個角落長了一塊青黴菌，周圍卻沒有細菌滋長，弗萊明意識到黴菌可能有殺菌作用，他推測可能青黴菌產生某種物質能將細菌殺死。後來實驗證明他的推測是正確的，因而發現了抗生素—盤尼西林。弗萊明在實驗過程中的推測，在科學研究歷程中屬於哪一項步驟？
(A)觀察(B)參考文獻資料(C)提出假說(D)分析實驗數據。鴨嘴獸目前在全世界很難發現，可能是因為工業汙染水源，水中的鉛含量過高所以造成鴨嘴獸大量死亡，於是科學家『設法從抽取鴨嘴獸的血液化驗，以確認是否因為含鉛量過高，導致壓最受的滅亡』，『』中的敘述是屬於科學方法中的和項步驟？
(A)學說(B)觀察(C)提出假說(D)設計實驗。恬恬到西班牙遊玩，她發現鬥牛士都喜歡拿紅布激怒牛，紅色的布好像會讓牛容易產生強烈的攻擊性，恬恬腦海裡想著：為什麼紅布會導致牛的攻擊性變強？這是屬於科學方法中的哪一個步驟？
(A)觀察(B)提出問題(C)形成可測試的假設(D)設計步驟測試假設。大寶發現家裡的榕樹有部分的葉子捲曲了，葉片表面有大片斑點，撥開後有小蟲藏身其中，「大寶覺得蟲住在葉子裡應該比較安全吧」。「」中的敘述應為科學方法的哪一個步驟？
(A)觀察 (B)提出問題 (C)假設 (D)設計實驗。「亞洲犀牛在世界上已為數不多，究竟是甚麼原因？」這句話屬科學方法中的：
(A)觀察(B)提出問題(C)行程可測試的假說(D)已經被證實了理論。草帽海賊團在偉大的航道上經過了許多不同的島嶼，有一整年都非常寒冷的冬島，熱到不想穿衣服的夏島，當然也有百花齊放氣候非常舒服的春島。「騙人布發現當他們進入冬島時，三不五時就一直跑廁所尿尿。到了夏島每天狂喝水，可是尿尿的量經由他精密的測量反而沒在冬島的時候多，但汗倒是流的蠻多的。」請問上述「」這句話是屬於科學方法的哪一個步驟？
(A)觀察 (B)提出假說 (C)設計實驗 (D)分析實驗數據。當蘋果自樹上掉下，砸到牛頓時，牛頓心裡想著：「為什麼蘋果會往下掉，而不往上飛呢？」此是科學方法中的哪一步驟？
(A)觀察(B)提出問題(C)提出假說(D)設計實驗。
娜娜想要知道黴菌的生長和濕度的高低是否有關，於是她取兩片土司，將其中一片土司保持乾燥，卻將另一片土司噴水使保持潮濕，如右圖。請問：娜娜如此操作是屬於科學方法中的哪一個步驟？
(A)觀察(B)參考文獻資料(C)實驗(D)形成學說。關於科學方法中的「實驗」，下列何者敘述有誤？
(A)恆變變因是說明實驗時，外頭的天氣不斷變化，實驗室外面也人來人往 (B)操作變因是指實驗時唯一會改變的變因 (C)控制變因是指實驗時保持不變的變因 (D)應變變因是指實驗的結果。法國科學家巴斯德贊成「生源論」，認為「微生物不會由無生物中憑空冒出來」，這句話屬於科學探究歷程方法中的：
(A)觀察(B)參考文獻資料(C)提出假說(D)設計實驗。佑佑作招潮蟹的食性研究，結果證實牠是雜食性。請依科學方法，將下列研究步驟做正確的順序排列：
(甲)佑佑認為招潮蟹可能是雜食性動物；(乙)觀察招潮蟹，發現其消化管中有米粒、海藻、小魚碎屑；(丙)他用米粒、海藻、小魚碎屑及其他食物餵食招潮蟹；(丁)他重複多次的實驗結果都一致。
(A)甲乙丙丁(B)丁丙甲乙(C)丙甲乙丁(D)乙甲丙丁。今年的腸病毒疫情較去年緩和，「可能與孩童養成勤洗手的習慣有關」，這句話在科學探究歷程中屬於：
(A)直接觀察(B)提出假說 (C)設計實驗(D)分析實驗數據。下列有關科學研究方法之敘述，何者正確？
(A)若實驗結果與假說不符合時，應修改實驗過程，使與假說相符(B)用科學方法所成立的學說，應該很可靠永遠不會變(C)實驗時，除操作變因外，實驗組與對照組的其他條件均需相同(D)「假設」為對問題所做的可能答案，因此只提出一個來加以實驗。包大人藥廠新推出「乎你高」的增高藥物，並提供1年33班全班男生飲用，結果1年33班男生全班升國二後平均身高由150公分變為155公分，但是此藥廠不能宣稱「乎你高」有效，你認為原因為何？
(A)因為女生都沒有喝 (B)因為沒有對照組作比較 (C)因為這家藥廠沒有打廣告 (D)因為沒有作成分的分析。『微生物學之父』巴斯德認為「微生物不會由無生物中憑空冒出來」。請問，他必須如何驗證自己的想法？
(A)觀察(B)參考文獻資料(C)提出假說(D)設計實驗。琳琳想依據「水袋的透明度會影響驅蠅效果」的假設來設計實驗，則下列何者為其操縱變因？
(A)水袋大小與數量(B)水袋懸掛高度(C)水袋的透明度(D)以上皆可，操縱變因可以設很多個。關於科學方法中的「實驗」，以下何者有誤？
(A)與「假設」做相同處理的為實驗組 (B)與「假設」做不同處理的為對照組 (C)在米勒著名的「原始生命自然產生」的實驗中，並沒有設立實驗組與對照組 (D)實驗結束後一定能夠得到結論，並進而演變成學說。「喜歡出現在竹林的諸羅樹蛙在雲林縣數量快速減少，可能是竹林被大量破壞的結果。」這句話屬科學方法中的：
(A)觀察(B)提出問題(C)形成可測試的假說(D)設計實驗步驟測試假說。
目前科學家對於「地球的形成與演變的過程」的理論，不可能是運用下列哪一項科學方法得到結論？
(A)提出假說(B)觀察(C)提出問題(D)分析實驗數據。湘湘提出一個假設：「某昆蟲的卵，孵化所需的時間長短和氣溫的高低有關。」右圖是在其他條件維持固定的情況下，所觀察得到的實驗資料，則何者正確？
(A)支持該假設(B)駁斥該假設(C)與假設無關(D)資料不足，無法判斷。萍萍和盈盈看到了螞蟻通常在地面上呈直線的軌跡前進，也同時注意到了其他螞蟻會跟隨著前面螞蟻走過的痕跡。請問：萍萍和盈盈如果想要從事螞蟻的相關研究，則她們目前只完成到哪一個科學方法的步驟？
(A)現象觀察(B)提出假設(C)實驗操作(D)研究結論。科學家宣稱『雲豹在台灣已經絕跡，可能是由於人類的濫加捕殺，以及環境棲地被破壞造成的結果。』這段話屬於科學方法中的那一步驟？
(A)觀察(B)提出問題(C)形成可測試的假設(D)設計步驟測試假設。最近由於連日豪雨，校園內的蚊子數目明顯增加，玲玲推測『可能和下雨後，校園內有許多地方積水有關』，括號內這得句話，在科學方法中是屬於何種步驟？
(A)觀察(B)提出假說(C)提出問題(D)實驗。
