STEAM教育中的科学实验方法和步骤，你知道多少？

看点 虽然是科学研究的方法，但小朋友们也可以学习参考，从最简单的做实验开始，既培养了动手能力，又可以让孩子学会探究，了解世界运行背后的各种科学常识和原理。

小孩子天生有好奇心，对这个世界充满疑问，植物为什么会发芽、鸡蛋怎么孵出小鸡等等。今天我们推荐一种科学家常常使用的方法，可以帮助找到问题的答案。

它被称为科学方法，如果使用它，您也可以称为科学家。不仅能让我们学习到如何采用科学方法来解决问题，更是一种思维逻辑的建立。

科学方法是通过观察来提出和回答科学问题的方法，并做实验测试验证，遵循六个简单步骤，

首先，观察身边有趣现象，提出问题或确定您要解决的问题；

当你对观察的现象提出问题时，实验就已经开始了。观察的过程有时候被称为“问题定义的过程”，这个过程是很简单的。你可能会观察到一些不能用现有知识解释的现象，或者看到能用现有理论解释的现象，但是你觉得有另一种解释。因此你的脑海里会产生一个问题，来寻求该现象的解释：这种现象，到底是怎么产生的呢？或者这个东西是怎么做成的？

其次，针对您的主题进行研究调查。

假设你发现汽车开不动了，你就可以问：为什么开不了了？或许你对汽车有点了解，你就可以进一步了解解决问题的办法。你也可以查说明书，或在网上找相关问题的答案。如果你是个科学家，想要探明奇特现象的原理，你可以翻翻科学杂志，上面会有一些其他科学家完成的研究报告。尽量多读一些和问题相关的读物，因为很可能你所不了解的，别人已经回答好了，也可能能找到帮助你构建假说的资料。而且在最大程度上确保你不会重复前人的错误。

小心观察并研究问题后，就可以开始第三步：假设。

假设是对事物如何运作进行有根据的猜测，为了有用，假设必须是可检验的，这意味着您可以实际对其进行测试并看看是否正确。

假说是对现象的疑似解释。但是假说比猜想要更进一步，因为假说是根据现有知识，透彻了解相关现象的过程，假说实际上是个知识含量高的猜想。你的假说需要假定一个因果关系，比如“我的车开不动，是因为汽油没了。”你需要提出一种能解释现象的可能原因，然后可以通过验证假设来做出更远的预测。你可以给车加油，试试“没油了”的假设是否成立。如果成立，你也可以假设加了油以后，汽车就可以发动。以描述事实形式的口吻，说出假设，是真正类于假说的形式。如果有一些还是说不懂，就用“如果”、“则”的说法：如果我开不了车，则是因为汽油没了。

有了假设之后，继续进行第四步：设计试验并测试您的假设。设计实验时，您必须确保每个实验中只更改一项变量来做到这一点，其他所有内容都必须保持不变。

你需要设计“可控”实验。回到我们的汽车问题我们可以通过加油，来验证假说是否成立，但是如果给汽车加油，同时改变燃料过滤器，我们就不知道是油不够的问题，还是燃料过滤器的问题。更复杂的问题中，可能有成千上百的疑似原因，在一次实验中几乎是不能完全分离开来的。

注意：记录要做好。实验需要可重复性，即做一次实验之后，别人也可以按照你的同样流程来做，并得到一样的结论。因此做好实验中所有事项的记录是极为重要的。保存所有数据也是至关重要的。今天已经有一些档案室收集科学实验中的原始数据资料。如果其他科学家需要了解你的实验，他们可以联系档案室，问你要你的实验数据。提供给他们所有实验细节，是非常重要的。

完成试验后，请分析数据，为此，您将查看实验的结果，并尝试找出含义。

假说的验证就是收集数据，从数据验证或反驳假说内容的过程。如果汽车在加油以后开动了，则分析过程特别简单——你的假说被验证了。不过如果碰上更复杂的实验，在没有花时间研究数据前，是没有办法验证假说的。

另外，无论数据是否能验证假说，你都要查找一下其他变量，即所谓的“潜在变量”、“外生变量”等等。这些变量可能会影响实验的结果。假设加油了以后，汽车开动了，但是同时气候变化了，温度升高了，原来是零度以下的温度，现在零度以上了。那你是否能确定，汽车能启动，不是由于汽油解冻造成的呢？你可能会发现自己的测试结果还不能得出结论。也许汽车在加油以后开了几秒钟，之后又抛锚了。

最后，使用您的数据，您可以得出结论。如果您的结论不支持或同意您的假设，也没关系，这并不意味着实验不好。使用信息从您的第一个实验开始，您可能需要形成一个新的假设并创建一个新的实验。

即使您的结论确实支持您的假设，您也可能会有一个新问题，您想进行测试，就可以重新开始科学过程。

如果数据不能验证假说的真与假，则需要换一个假说来证明。而这个方法的好处是，之前的研究已经提供了一些很有价值的研究信息，可以让你做出新的假设。即使验证了一个假设，还需要更进一步的研究，来确保研究具有可复制性，而不是偶尔出现的结果。这个研究一般是其他科学家进行的，但是你也可以亲自做深一步的验证。

要小心外生变量。即便是最简单的实验中，环境因素也可以对结果造成多多少少的影响。一定要让数据说话。科学家总要避免让偏见、错误和自我意识误导数据结果。一定要确保你的实验报告做得真实详细。

科学的方法是逐步解决问题和逻辑回答问题的方法。由于科学的方法，关于我们的世界已经有了很多重要的发现。

但仍有很多未解决的问题，您想帮助他们吗？您可以，只要记住要科学提出问题，进行观察，形成假设，设计实验并测试假设，分析数据并得出结论。

这虽然是科学研究的方法，但小朋友们也可以学习参考，从最简单的做实验开始，既培养了动手能力，又可以让孩子学会探究，了解世界运行背后的各种科学常识和原理。

而这也是我们大力推广中小学科创实践的原因，这些小实验、小制作虽然在有些专家眼中不能称之为STEAM教育，但学会跑之前，总要先学会翻身、学会站起来、学会爬、学会走，然后才是跑起来。

有老师曾告诉我们，在经历了一次次的实验之后，可以看到孩子们实实在在的进步，不仅表达能力提高了，而且上课提问和思考也更加积极主动。这才是我们做中小学科创实践展播的意义所在，当然不止这些，我们希望是埋下一颗科创实践的种子，为我们国家培养未来的科技创新人才。

原标题：《STEAM教育中的科学实验方法和步骤，你知道多少？》

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