國一自然先修 ── 單元1 科學方法(作業卷‧互動版)
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1.科學方法的第一個步驟是下列何者?
科學方法一律從「觀察」開始,先注意到周遭現象,才會進一步定義問題、提出假設。提出假設(A)、實驗驗證(C)、歸納結論(B)都在觀察之後。
2.在「提出假設」之後、「歸納結論」之前,科學方法還要經過哪一個步驟來檢驗假設?
六步驟順序中,提出假設之後是蒐集資料與「實驗驗證」,最後才歸納結論。觀察、定義問題都在提出假設之前,故選(C)。
3.下列關於「假設」的敘述,何者錯誤?
假設是「暫時性、可驗證、依觀察提出」的答案,(A)(B)(C)都正確。(D)把假設說成最後的結論是錯的——假設要經實驗驗證後才可能成為結論。
4.實驗中「刻意改變、而且一次只能改變一個」的因素,稱為什麼?
刻意改變、一次只改一個的因素是「操縱變因」。控制變因是保持不變的、應變變因是測量的結果,沒有「對照變因」這個正式名稱。
5.實驗中為了公平比較而「保持不變」的其他因素,稱為什麼?
為了公平比較而「保持不變」的其他因素稱為控制變因。操縱變因是刻意改變的、應變變因是測量結果,故選(A)。
6.阿宏研究「水量多寡是否影響金魚游動的活躍度」,他在不同水量的魚缸中觀察金魚。請問此實驗的應變變因是什麼?
應變變因是「測量的結果」。本實驗要看金魚的活躍度,所以金魚游動的活躍程度是應變變因。水量是操縱變因,魚缸大小、品種應保持相同。
7.小婷想知道「種子要不要陽光才能發芽」,她把同樣的種子分成兩盤,一盤放在陽光下、一盤放在黑暗的櫃子裡,其他條件相同。這個實驗的操縱變因是什麼?
研究主題是「要不要陽光」,所以刻意改變的「有沒有陽光」是操縱變因。種子種類、盤子大小應相同(控制變因),發芽數量是結果(應變變因)。
8.承上題,小婷實驗中「放在黑暗櫃子裡」與「放在陽光下」相比,下列哪一盤比較適合作為對照組?
對照組是「維持自然正常條件」的那一組。種子本來就需要正常環境,放在陽光下是常態條件,可作比較基準;放冰箱(D)又多改了溫度,不適合。
9.下列哪一個研究問題「可以」用控制變因實驗來驗證?
科學實驗要研究「可測量、可驗證」的問題。施肥量與生長高度都能量化、能控制變因驗證。(A)(B)(D)都是主觀喜好,無法用實驗客觀判定。
10.科學家在做實驗前,會把「假設」設計成可以被檢驗的形式,主要是為了下列哪一個目的?
假設要設計成「可被檢驗」的形式,才能用實驗判斷它到底成不成立,這正是實驗驗證的基礎。(A)(B)(C)都不是科學上的目的。
11.大雄做「溫度對麵包發霉速度的影響」實驗,他把麵包放在 10°C、20°C、30°C 三種溫度下,但其中一塊用白吐司、一塊用全麥、一塊用麵包邊。這樣的設計有什麼問題?
想研究溫度的影響,卻同時換了麵包種類,等於一次改變兩個變因,無法分辨發霉差異是溫度還是麵包種類造成,違反控制變因原則。
12.承上題,要讓這個「溫度對發霉的影響」實驗正確,大雄應該怎麼做?
要正確研究溫度的影響,必須讓三塊麵包是「同一種」(控制變因相同),只改變溫度這一個操縱變因,才能確定發霉差異來自溫度。
13.某同學記錄實驗數據時,發現有一筆數字跟他的假設不合,他最應該怎麼做?
科學態度要求誠實記錄真實數據。即使數據與假設不合,也應如實記錄並思考原因,這往往是新發現的開始。(A)(C)(D)都是竄改或忽略數據,不誠實。
14.下列哪一項最能代表「客觀」的科學態度?
客觀就是依照實際觀測到的事實做判斷,不受個人喜好左右。(B)(C)只挑對自己有利的、(D)憑感覺,都是主觀而非客觀。
15.小芸研究「每天澆水次數是否影響盆栽開花數量」。她設計每天澆 1 次、2 次、3 次三組,土壤、日照都相同。這個實驗中的「應變變因」是什麼?
應變變因是「測量的結果」。本實驗要看開花情況,所以盆栽開花的數量是應變變因。澆水次數是操縱變因,土壤、日照是控制變因。
16.承上題,小芸實驗中「土壤、日照都相同」這些條件,屬於哪一種變因?
為了公平比較而保持不變的土壤、日照,是控制變因。操縱變因是澆水次數,應變變因是開花數量,故選(C)。
17.科學家在研究時把觀察到的「下雨前蚯蚓會爬出地面」整理成「為什麼蚯蚓會在下雨前爬出地面?」這個明確的問句。這屬於哪一步驟?
把觀察到的現象整理成一個明確的問句,就是「定義問題」。它在觀察之後、提出假設之前。(A)只是看到現象,還沒整理成問題。
18.下列關於「實驗組」與「對照組」的敘述,何者正確?
對照組是比較的基準,用來確認實驗組的差異確實來自操縱變因。(A)說反了(接受特別處理的是實驗組);(C)(D)也不符合對照原則。
19.一個良好的科學實驗,下列哪一項做法最恰當?
良好實驗應重複多次、如實記錄,以確保結果可重複驗證、可靠。(A)只做一次不可靠、(B)改變多變因無法判斷原因、(D)竄改數據不誠實。
20.阿傑想研究「不同光照顏色(紅光、藍光、白光)是否影響水草的生長」,其他條件都相同。下列敘述何者正確?
研究主題是「光照顏色的影響」,刻意改變的光照顏色是操縱變因。水草生長量是結果(應變變因),水溫等其他條件應保持相同(控制變因),故選(B)。