Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

1.2: 科学方法
目录

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
The Scientific Method
 
文字本

1.2: 科学方法

Chemistry 是一个实证科学。 科学家经常提出问题来了解日常生活中的化学物质,并寻求这些问题的答案。 为了实现这一目标,科学家遵循了共同构成科学方法的一系列明确的步骤。 这种方法包括观察,提问,构建假说,进行实验,分析结果, 并得出结论。  

观察和提问

科学方法的第一步是观察物理世界中的一种现象。 接下来,我们会问以更好地理解这种现象。 例如,问题可能是:“哪个结冰速度更快,纯净水还是加了盐的水?”

假说

下一步是为这一特定观察结果制定一个解释。 作为了解观察到的现象的指南的试验性阐释一组观察结果称为假说。 例如,对于上述问题,假说可能会建议添加盐会改变普通水的冰点。

科学家通常使用早期的研究和文献开始调研,并制定一个可以通过实验进行测试的假说。 强大的假说即可证实,亦可证伪。 如果事实证明正确,它就被认为是可证实的;如果事实证明不正确,它则被认为是可证伪的——在这种情况下,科学家必须修改或放弃假说。  

实验  

第三步是设计和进行实验以测试假说的有效性。 实验是在受控条件下进行的测量和观察。 一些观察和实验是定性的 (描述过程的发生方式) ,而许多是定量的 (测量或量化过程的内容)。 为了测试盐水假说,该科学家可以在室温下使用两个盛了同等数量水的水杯。 其中一杯可以添加一勺盐,再将两杯都放入冷冻室中。 每隔 15 分钟可观察到每个玻璃杯中的水状态,并可记录每杯水完全冷冻所需的时间。  

实验设计是科学方法的关键步骤。 应注意控制可变因素的数量,以便可以监控特定因素的影响。  

结果分析和结论

下一步是分析实验结果,并得出结论,这些结果是否验证了假说。 如果结论是这样,假说就会被接受,并可能会接受进一步的实验来回答新的问题。 当假说被证明为错误时,可以提出新的假说,并继续执行该过程。  

在盐水示例中,结果表明盐水冷冻所需的时间比普通水要长。 这就得出了这样的结论:含盐水的冻结速度比普通水慢。 因此,结果验证了假说。

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第 1.1 节:科学方法。

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter