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生物学的探究方法 教学设计
课题 生物学的探究方法 单元 一 学科 生物 年级 七
学习目标 1．知识目标①分析和讨论“巴斯德实验”过程，概述科学探究的大致过程和研究方法。②明确“控制实验变量，设计对照实验”是实验成功的关键。2.能力目标能从观察的现象中发现问题，设计一些简单实验，逐步养成独立学习的习惯。3．情感、态度与价值观目标①了解科学家的工作方法和思维方法和科学精神。②使学生有兴趣参与课堂探究活动，愿与同伴合作。
重点 1.知道“控制实验变量，设计对照实验”是实验成功的关键2.“巴斯德实验”过程
难点 概述科学探究的大致过程和研究方法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 鲜美的肉汤放置久了会变腐败，这是谁搞的“恶作剧”呢？ ( http: / / www.21cnjy.com )微生物是肉汤本身产生的，还是从空气中进入的呢？ 猜测 激发兴趣
讲授新课 一、探究的基本过程19世纪中期,法国生物学家巴斯德通过一个巧妙的探究实验找到了答案。巴斯德认为，使肉汤变质的微生物来自于空气 ( http: / / www.21cnjy.com )。他设计了探究实验来验证了他的看法。”科学探究方法是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。我们只有运用正确的生物学探究方法，才能科学地认识生命现象。巴斯德正是正确的运用生物学的探究方法，证明了使食物变质的元凶是微生物。为了便于分析，我们将巴斯德的实验分步进行分析： ( http: / / www.21cnjy.com )2.将肉汤煮沸的目的是杀死其中可能存在的微生物，这样就排除了肉汤中含有微生物的干扰。3.肉汤放凉后，在自然环境下观察肉汤的变化 ( http: / / www.21cnjy.com )。3天后，A烧瓶里的肉汤中变质；B曲颈瓶里不但没有微生物，而且直到4年后，曲颈瓶里的肉汤仍然新鲜如初，在这里，A瓶是让进入微生物，与B瓶进入对照的，我们称之为对照组。B瓶只控制了不让微生物进入，我们称为实验组。微生物的进入与否我们称之为变量。变量科学实验中，能够变化的条件或因素称为变量。 ( http: / / www.21cnjy.com )想一下，在巴斯德的实验中，变量是什么？[曲颈瓶中微生物的有无]4.把B曲颈瓶的长颈打断，使瓶口能竖直接触 ( http: / / www.21cnjy.com )空气，这样空气和微生物都可以进入肉汤，所以肉汤变质了，可以得到结论，是来自空气的微生物使肉汤变质。这样的实验前后对照，增强了实验的说服力。我们归纳一下巴斯德实验的步骤和现象巴斯德的实验设计如下：1.把肉汤分别注入两个烧瓶里。A是普通烧瓶，瓶口竖直向上；B 是瓶口拉长呈“S”形的曲颈瓶。两个烧瓶的瓶口都是敞开的。2.把A、B两个烧瓶内的肉汤分别煮沸，杀死其中可能存在的微生物。 ( http: / / www.21cnjy.com )4.把B曲颈瓶的长颈打断，使瓶口能竖直接触空气，不久，肉汤也浑浊变质了。对照实验在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。对照实验包括实验组和对照组，对照组一般都是在理想条件下，排出一切可能影响实验的因素；实验组一般只控制研究因素，其他条件都处于理想状态。你能说出在巴斯德的实验中，哪个是实验组，哪个是对照组？[B为实验组，A为对照组]我们列表对实验进行分析。用具变量现象结论对照A直颈烧瓶微生物能进入变质使肉汤变酸的微生物,来自于空气实验变量不同，其他相同。B曲颈烧瓶微生物无法进入不变质根据巴斯德的实验，分析并讨论下列问题：1.巴斯德的研究是为了解决什么问题？根据提出的问题，他作出了怎样的科学假设？【提出问题：肉汤腐败是肉汤自身产生的微生物，还是由空气中的微生物进入其内引起的？作出假设：使肉汤变质的微生物来自于空气。】2.在巴斯德实验中，曲颈瓶的设计妙在何处？【弯曲的瓶颈能使外界空气进入，而其中的微生物无法进入瓶内的肉汤中。】 ( http: / / www.21cnjy.com )4.根据实验结果，巴斯德可以得出什么结论？【使肉汤变质的微生物来自于空气。】巴斯德证明自己假设的过程， ( http: / / www.21cnjy.com )就是一个科学探究的过程。生物学的科学探究过程通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等。能够提出有研究价值的问题，并作出符合科学事实的假设，是探究成功的前提；制订出恰当的科学探究计划，则是探究成功的关键。探究计划包括方法和步骤，以及所需要的材料、器具等。科学探究过程往往不是一次就能顺利完成的。人们需要反复探索，不断改进探究方法，如改进实验条件、材料或器具等，最终才能证明作出的假设是否成立。巴斯德的成功之处，在于他设计了曲颈瓶，改进了实验器具，以巧妙的探究方法证明了自己的假设。二、探究的常用方法在生物学探究过程中可采用的方法很多，如观察法、实验法、测量法、调查法等。在实际工作中，往往需要多种探究方法并用。1.观察法研究者按照一定的目的和计划，通过感官和辅助工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现或验证科学结论。观察可以直接用肉眼，也可借助放大镜、显微镜、望远镜等仪器，或利用照相机、摄像机、录音机等工具。观察不同一于般的观察，要有明确的目的，观察要全面、细致和实事求是，并及时记录下来，对于需要较长时间的观察，要有计划和耐心。观察时要积极思考，多问几个“为什么”。在观察的基础上，还要同别人交流看法，进行讨论。2.实验法利用特定的材料和器具，通过有目的、有步骤地操作和观察、记录、分析，发现或验证科学结论。3.测量法利用尺子、秒表、温度计等工具，对确定对象的高度、速度、温度等进行测量，用数据对事物作出量化描述。4.调查法 ( http: / / www.21cnjy.com )人们对生命现象进行科学探究时，往往既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析、判断。通常用文字、图表等多种方式呈现探究结果，以便于和他人交流、合作。 了解实验大体过程了解每一步的设计目的，逐步体会成功之处。思考解答问题合作学习自主学习 让学生初步了解实验过程及探究步骤对比实验，体会如何设计并完成对照实验由讨论，让学生体会探究实验适当讲解
课堂练习 1.小明饲养了一对兔子，他每天喂养时，把它们的动作习惯以及各种反应都一一记录下来，以便以后进行分析比较，那么，他的这种探究方法是（ A ）A.观察法 B.实验法C.调查法 D.测量法2.肉汤变酸是由微生物引起的，这些微生物来自于空气。这一假设的成立是由( B )证明的。A.达尔文 B.巴斯德C.施莱登 D.施旺3.有一道菜叫“西施舌炒九层塔”媒体报 ( http: / / www.21cnjy.com )道九层塔含有黄樟素。（甲）小明认为微量黄樟素会导致癌症；（乙）于是，他准备了两组老鼠，一组长期喂含有微量黄樟素的食物，另一组喂正常食物；（丙）一年后，两组老鼠都没患癌症。（1）上文（甲）应属于科学探究方法的哪一步。答__作出假设__。 ( http: / / www.21cnjy.com )（4）下列方法中 ①观察 ②调查 ③收集和分析资料 ④实验 其中属于科学探究方法的是__①②③④__ 知识巩固与应用 知识运用训练
课堂小结 你能说出本节我们学习的主要内容是什么吗？【生物学的研究离不开科学探究，它通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等环节。科学探究需要通过观察、实验、测量、调查等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验、控制单一变量、增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。】 学会总结与归纳 对本节内容概述
板书 ( http: / / www.21cnjy.com )
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《生物学的探究方法》 练习
一、选择——基础知识运用
1.一生物学工作者想知道某种动物的一种行为，并分析刺激这种行为发生的主 要因素，那么应该怎样做（ ）www.21-cn-jy.com
A．只用实验法即可
B．只用观察法即可
C．先用实验法，后用观察法
D．观察法和实验法的有机结合
2.下列说法不正确的是（ ）
A．单纯的观察法可以没有试验
B．实验法中可以没有观察
C．观察法要求不对被研究对象施加影响或将影响降低到最小
D．实验法以观察法为基础
3.一般情况下，科学探究的过程是( )
A．提出问题 做出假设 实施计划 制定计划 得出结论 表达和交流
B．提出问题 做出假设 制定计划 实施计划 得出结论 表达和交流
C．提出问题 做出假设 制定计划 得出结论 实施计划 表达和交流
D．做出假设 提出问题 制定计划 实施计划 得出结论 表达和交流
4.白鳍豚是我国特有的珍惜水生哺乳 ( http: / / www.21cnjy.com )动物，从2006年六月国科考队沿长江3436公里寻找后，至今未发现白鳍豚．其中沿长江寻找的方法属于（ ）21·cn·jy·com
A．模拟实验法
B．调查法
C．实验法
D．观察法
5.观察法是进行科学研究的一种方法，下列说法中错误的一项是（ ）
A．观察法必须借助显微镜才能进行
B．科学观察要有明确的目的
C．要全面地、客观地、细致地观察
D．观察时要认真思考，并如实做好记录
6.据统计，我国青少年近视率已高达 ( http: / / www.21cnjy.com )36．7%．预防近视，珍爱双眼，注意用眼卫生，青少年要从我做起．某实验中学生物兴趣小组的同学为掌握全校学生患近视的情况．应采用的方法是( )21世纪教育网版权所有
A．观察法
B．实验法
C．调查法
D．测量法
7.下面是小刚在调查昆仑山生物种类时的具体做法，其中不正确的是( )
A．调查范围内偶尔飞过的昆虫也要记录在案
B．险峻的峭壁生物种类多，就选这样的调查路线
C．选择生物种类较多、环境有较多变化但较安全的路线
D．发现珍稀物种应及时采摘、捕捉制成标本
8. 同学们在做探究实验时，如果实验结果和假设出现矛盾，下列做法错误的是（ ）
A．重新进行实验
B．修改实验数据
C．修改假设
D．进一步查找相关资料
9.当你想了解2016年浏阳柑桔产量时，可以采用的方法是（ ）
①各地考察 ②收集和分析资料 ③调查 ④设计实验．
A．①②
B．①③
C．②③
D．②④
二、解答——知识提高运用
10.为了了解种子种子萌发需要哪些外界条件， ( http: / / www.21cnjy.com )某同学对种子所处环境的温度、水分、空气等条件分别进行控制，从而得到结论．这种生物学研究方法是______
11.巴斯德认为，肉汤变酸 ( http: / / www.21cnjy.com )是微生物引起的，这些微生物来自于空气．他通过设计的曲颈瓶（如图），证明了这一假设．巴斯德采用的探究方法叫做_______法。
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12.尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
材料用具：2-3条金鱼，温度计，鱼缸，冰块或热水。
(1)提出问题：本次探究提出的问题是_________
(2)作出假设：本次探究作出的假设是__________________
(3)制定计划实施计划：各小组根据其制定的实验方案进行实验：
下面是一个小组同学根据制定的实验方案进行实验，绘制的实验结果填写中。
( http: / / www.21cnjy.com )
①通过本次探究活动，你认为科学探究的过程一般包括哪几个步骤？
__________________
②在探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响的实验中，对照实验是
_________实验要重复几次的原因是_________。
③在设计对照实验时应注意，除_________不同外，其余变量均相同。
当发现结果与假设不一致时，下列不符合科学探究做法的是( )
A．否定原来的假设，得出与假设相反的结论；
B．按照原来的实验方案重复多次，检验实验结果是否一致；
C．检查实验方案，并通过实验重新检验假设。
④小组得出的实验结论是__________________
13.观察时：一般先__ ( http: / / www.21cnjy.com )____后______，先观察动物的______、______，再逐步观察动物身体的各个部分．对各部分的观察，一般由______向______进行．观察完各个部分后，还要再由______回到______，了解各个部分在整体中所处的位置以及各个部分的相互关系等．
《生物学的探究方法》练习 答案
一、选择——基础知识运用
1.【答案】D
【解析】科学探究可以通过观察、实验、调查等多种途径来获得事实和证据．
（1）观察是科学探究的一种基本方法．观 ( http: / / www.21cnjy.com )察法是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划，用自己的感官外加辅助工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现和验证科学结论．21教育网
( http: / / www.21cnjy.com )观察、实验、调查是获得事实和证据的多种途径，是生物科学研究的基本方法．分析法是通过对事物原因或结果的周密分析，从而证明论点的正确性、合理性的论证方法．一生物学工作者想知道某种动物的一种行为，并分析刺激这种行为发生的主要因素，那么应该观察法和实验法的有机结合2·1·c·n·j·y
2．【答案】B
3.【答案】B
【解析】物学的研究方法有观察、调查、文 ( http: / / www.21cnjy.com )献、实验等方法，其中，现代生物学研究的重要方法是实验，实验的过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，应用已有的知识和生活经验对问题作出假设，制定并实施探究计划，根据实验现象，分析结果，得出结论，最后表达交流探究过程和结论．而科学观察可以直接用肉眼，也可以借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录像机、摄像机等工具，有时还需要测量．步骤：①要有明确的目的；②要全面、细致和实事求是，及时记录；③要有计划、要耐心；④要积极思考；⑤要交流看法、进行讨论．资料分析：①资料的形式包括文字、图片、数据（图表）和音像等；②对获得的资料要进行整理和分析，从中寻找答案和探究线索．在自然或真实的条件下，不对研究对象加以控制，只实地观察、记录自然发生的事件，以获取有意义信息的方法，称之为观察
4.【答案】B
【解析】探究的一般过程是从发现问题 ( http: / / www.21cnjy.com )、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论．因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思．因此，一般情况下，科学探究的过程是：提出问题，做出假设，制定计划，实施计划，得出结论，表达交流。
5.【答案】A
【解析】实验离不开观察,但与单纯的观察不同的是,实验是在人为控制研究对象的条件下进行的观察．
( http: / / www.21cnjy.com )6.【答案】C
【解析】为了达到设想的目的，指定某一计划 ( http: / / www.21cnjy.com )比较全面的收集研究对象的某一方面情况的各种材料，并作出分析、综合，得到某一结论的研究方法，就是调查法．调查法是科学探究的常用方法之一，调查时首先要明确调查目的和调查对象，制订合理的调查方案，调查过程中要如实记录，对调查的结果要进行整理和分析，有时要用数学方法进行统计，调查过程中有时因为调查的范围很大，就要选取一部分调查对象作为样本．【来源：21·世纪·教育·网】
7.【答案】ABC
【解析】为了达到设想的目的，制定某一 ( http: / / www.21cnjy.com )计划全面或比较全面地收集研究对象的某一方面情况的各种材料，并作出分析、综合，得到某一结论的研究方法，称为调查法．它的目的可以是全面把握当前的状况，也可以是为了揭示存在的问题，弄清前因后果，为进一步的研究或决策提供观点和论据．调查时首先要明确调查目的和调查对象，制订合理的调查方案．调查过程中有时因为调查的范围很大，就要选取一部分调查对象作为样本．调查过程中要如实记录．对调查的结果要进行整理和分析，有时要用数学方法进行统计．
8.【答案】B
( http: / / www.21cnjy.com )9.【答案】C
二、解答——知识提高运用
10.【答案】实验法
11.【答案】实验、影响
【解析】科学观察可以直接用肉眼，也可以 ( http: / / www.21cnjy.com )借助放大镜、显微镜等仪器，或利用照相机、录像机、摄像机等工具，有时还需要测量．步骤：①要有明确的目的；②要全面、细致和实事求是，及时记录；③要有计划、要耐心；④要积极思考；⑤要交流看法、进行讨论．
12.【答案】(1)水温的变化 ( http: / / www.21cnjy.com )对金鱼的呼吸次数有影响吗？(2)水温的变化对金鱼的呼吸次数有影响，随水温的升高金鱼的呼吸次数会增加；(3)提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流；根据提出的假设，设计常温、比常温略高、比常温略低的水，观察其中金鱼的呼吸次数，常温作为对照，而水温的控制也是实验成败的关键；取平均值、设置重复组；水温；A；水温的变化对金鱼的呼吸次数有影响，随水温的升高金鱼的呼吸次数会增加。21cnjy.com
13.【答案】整体 局部 体形 体色 前 后 局部 整体．
【解析】观察要有明确的目的，按照一定的 ( http: / / www.21cnjy.com )顺序进行，观察的步骤：①要有明确的目的；②要全面、细致和实事求是，及时记录；③要有计划、要耐心；④要积极思考；⑤要交流看法、进行讨论．按照一定的顺序进行，在观察方位上，一般是先采取先整体后局部、先宏观后微观，从外到内，从左到右的顺序来观察，如观察动物时，先观察动物的体形、体色，再逐步观察动物身体的各个部分．对各部分的观察，一般由前向后进行．观察完各个部分后，还要再由局部回到整体，了解各个部分在整体中所处的位置以及各个部分的相互关系．
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生物学的探究方法
生物济南版 七年级上
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教学目标
导入新课
鲜美的肉汤放置久了会变腐败，这是谁搞的“恶作剧”呢？
微生物是肉汤本身产生的，还是从空气中进入的呢？
教学目标
新课讲解
法国生物学家巴斯德
一、探究的基本过程
只有运用正确的生物学探究方法，才能科学地认识生命现象。
教学目标
新课讲解
A
B
空气+微生物
只进空气，不进微生物
两个瓶口都是敞开的，与外界相通
巴斯德实验
教学目标
新课讲解
A
B
煮沸：杀死其中可能存在的微生物
教学目标
新课讲解
4年后仍新鲜如初，没有微生物
3天以后肉汤变质，出现微生物
肉汤放凉后，自然条件下观察
A
B
对照组
实验组
教学目标
新课讲解
科学实验中，能够变化的条件或因素称为变量。
单一变量原则
变量
在实验过程中，往往只选择一个变量进行研究。
在对照实验中，除了已选择的变量不同外，其他条件应完全相同。
想一下，在巴斯德的实验中，变量是什么？
曲颈瓶中微生物的有无
教学目标
新课讲解
B
把B曲颈瓶的长颈打断，使瓶口能竖直接触空气，不久，肉汤也浑浊变质了。
空气+微生物
前后对照，增强实验的说服力。
教学目标
新课讲解
1. 把肉汤分别注入A、B两个烧瓶里。瓶口都是敞开的。
2. 把A、B 两个烧瓶内的肉汤分别煮沸。
3. 肉汤放凉后，3 天后，A 烧瓶肉汤浑浊变质；B 曲颈瓶里直到4 年后，曲颈瓶里的肉汤仍然新鲜如初。
4. 把B 曲颈瓶的长颈打断，不久, 肉汤也浑浊变质了。
巴斯德实验
教学目标
新课讲解
在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。
对照实验包括实验组和对照组
对照实验
你能说出在巴斯德的实验中，哪个是实验组，哪个是对照组？
B为实验组，A为对照组
教学目标
新课讲解
用具 变量 现象 结论 对照实验
A
B 直颈烧瓶
曲颈烧瓶
微生物能进入
微生物无法进入
变质
不变质
使肉汤变酸的微生物,来自于空气
实验变量不同，其他相同。
教学目标
新课讲解
1. 巴斯德的研究是为了解决什么问题？根据提出的问题，他作出了怎样的科学假设？
提出问题：肉汤腐败是肉汤自身产生的微生物，还是由空气中的微生物进入其内引起的？
作出假设：使肉汤变质的微生物来自于空气。
弯曲的瓶颈能使外界空气进入，而其中的微生物无法进入瓶内的肉汤中。
2. 在巴斯德实验中，曲颈瓶的设计妙在何处？
教学目标
新课讲解
3. 在巴斯德实验中，设置A 瓶的作用是什么？
作对照。空气中的微生物没有受到任何阻挡而进入瓶内。
使肉汤变质的微生物来自于空气。
4. 根据实验结果，巴斯德可以得出什么结论？
教学目标
新课讲解
科学探究的过程
提出问题
作出假设
制定计划
实施计划
得出结论
表达交流
探究成功的前提
探究成功的关键
教学目标
新课讲解
科学探究过程往往不是一次就能顺利完成的。人们需要反复探索，不断改进探究方法，如改进实验条件、材料或器具等，最终才能证明作出的假设是否成立。
巴斯德的成功之处，在于他设计了曲颈瓶，改进了实验器具，以巧妙的探究方法证明了自己的假设。
科学探究过程往往不是一次就能顺利完成的。人们需要反复探索，不断改进探究方法，如改进实验条件、材料或器具等，最终才能证明作出的假设是否成立。
巴斯德的成功之处，在于他设计了曲颈瓶，改进了实验器具，以巧妙的探究方法证明了自己的假设。
教学目标
新课讲解
研究者按照一定的目的和计划，通过感官和辅助工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现或验证科学结论。
观察法
二、探究的常用方法
教学目标
新课讲解
可借助放大镜、显微镜、望远镜等仪器，或利用照相机、摄像机、录音机等工具
观察法
要有明确的目的，观察要全面、细致和实事求是
观察时要积极思考，多问几个“为什么”
教学目标
新课讲解
利用特定的材料和器具，通过有目的、有步骤地操作和观察、记录、分析，发现或验证科学结论。
实验法
教学目标
新课讲解
利用尺子、秒表、温度计等工具，对确定对象的高度、速度、温度等进行测量，用数据对事物作出量化描述。
测量法
教学目标
新课讲解
为达到设想的目的， 制订计划， 收集研究对象的相关信息， 然后进行分析、综合， 得出结论。
调查法
实地调查是生物学研究常用的调查方法。
教学目标
新课讲解
往往既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析、判断。通常用文字、图表等多种方式呈现探究结果，以便于和他人交流、合作。
1.小明饲养了一对兔子，他每天喂养时，把它们的动作习惯以及各种反应都一一记录下来，以便以后进行分析比较，那么，他的这种探究方法是（ ）
A.观察法 B.实验法 C.调查法 D.测量法
2.肉汤变酸是由微生物引起的，这些微生物来自于空气。这一假设的成立是由( )证明的。
A. 达尔文 B. 巴斯德 C. 施莱登 D. 施旺
教学目标
巩固提升
B
A
教学目标
巩固提升
3.有一道菜叫“西施舌炒九层塔”媒体报道九层塔含有黄樟素。（甲）小明认为微量黄樟素会导致癌症；（乙）于是，他准备了两组老鼠，一组长期喂含有微量黄樟素的食物，另一组喂正常食物；（丙）一年后，两组老鼠都没患癌症。
（1）上文（甲）应属于科学探究方法的哪一步。答____________。
（2）当实验结果不符合假设时，说明假设是_______（填正确或错误）
（3）步骤_____采用的是科学探究活动中常用的对照实验。
（4）下列方法中 ①观察 ②调查 ③收集和分析资料
④实验 其中属于科学探究方法的是___________
作出假设
错误
乙
①②③④
教学目标
课堂小结
科学探究需要通过观察、实验、测量、调查等多种途径来获得事实和证据。
生物学的研究离不开科学探究，它通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等环节。
设置对照实验、控制单一变量、增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。
谢 谢！
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