手抄報一：科學實驗基本介紹

科學實驗，是指根據一定目的，運用一定的儀器、設備等物質手段，在人工控制的條件下，觀察、研究自然現象及其規律性的社會實踐形式。是獲取經驗事實和檢驗科學假說、理論真理性的重要途徑。它不僅包括儀器、設備、實驗的物質對象，還包括背景知識、理論假設、數據分析、科學解釋，以及實驗者之間的協商、交流和資金的獲取等相關社會因素。其性質不只是物質性的，還是文化性的和社會性的。在實驗活動中，隔離、介入、追跡、儀器操作，對象形態改造，實驗條件控制以及資源利用等，都表明實驗者是自然和社會的參與者。科學實驗的范圍和深度，隨著科學技術的發展和社會的進步而不斷擴大和深化。

基本信息

科學實驗是觀察的一種形式。由于科學實驗在經驗自然科學研究中具有特殊重要的地位，因此，需要對科學實驗單獨加以論述。

當人們不滿足在自然條件下去觀察對象，要求對被研究對象進行積極的干預時，這就導致科學實驗的產生。

在古代社會，科學實驗就已在人們探索自然界奧秘的過程中逐步醞釀產生。但是那時的實驗還只是以原始樸素形式出現，它還沒有成為一種獨立的社會實踐活動形式。嚴格意義上的科學實驗是從近代開始的。實驗方法的運用成為近代自然科學的主要特點。這種情況之所以在近代出現，根本原因在于工業生產在這時得到了長足的發展。恩格斯說：“從十字軍遠征以來，工業有了巨大的發展，并產生了很多力學上的（紡織、鐘表制造、磨坊）、化學上的（染色、冶金、釀酒）、以及物理學上的（眼鏡）新事實，這些事實不但提供了大量可供觀察的材料，而且自身也提供了和已往完全不同的實驗手段，并使新的工具的制造成為可能。可以說，真正有系統的實驗科學，這時候才第一次成為可能。”（《馬克思恩格斯選集》 第3 卷人民出版社1972年版，第523-524頁）

從近代到現代，科學實驗經歷了很大發展，科學實驗的社會性也逐步提高。到了1940年代以后，科學實驗的規模愈來愈大。科學實驗再也不是科學家個人的事業，而成為整個社會事業的一個有機部分。

科學實驗和科學觀察一樣，也是搜集科學事實、獲得感性材料的基本方法，同時也是檢驗科學假說，形成科學理論的實踐基礎，二者互相聯系、互為補充。但實驗是在變革自然中認識自然，因而有著獨特的認識功能。原因是科學實驗中多種儀器的使用，使獲得的感性材料更豐富、更精確 ，且能排除次要因素的干擾，更快揭示出研究對象的本質。

主要步驟

科學的方法應該包括六個重要步驟：

觀察

觀察即對事實和事件的詳細記錄。

定義

對問題進行定義是有確切程序可操作的。

假設

提出假設是對一種事物或一種關系的暫時性解釋。

檢驗

收集證據和檢驗假設，一方面要能提供假設所需的客觀條件，一方面要找到方法來測量相關參數。

發表

發表研究結果：科學信息必須公開透明，真正的科學關注的是解決問題。

建構

即建構理論。孤立的問題無法建立理論，科學的理論是可以被證偽的。

手抄報二：科學實驗特點

科學實驗之所以受到人們的重視，之所以能比自然觀察優越，這是和科學實驗本身的特點密切相關的。

純化條件

科學實驗具有純化觀察對象的條件的作用。

自然界的對象和現象是處在錯綜復雜的普遍聯系中的，其內部又包含著各種各樣的因素。因此，任何一個具體的對象，都是多祥性的統一。這種情況帶來了認識上的困難，因為對象的某些特性或者是被掩蓋了起來，或者受到其他因素的干擾，以致對象的某些特性，或者是人們不容易認識清楚，或者是通常情況下根本就不能察覺到。而在科學實驗中，人們則可以利用各種實驗手段，對研究對象進行各種的人工變革和控制，使其擺脫各種偶然因素的干擾，這樣被研究對象的特性就能以純粹的本來面目而暴露出來。人們就能獲得被研究對象在自然狀態下難以被觀察到的特性。

例如，肉湯腐敗這個常見的現象究竟是什么原因引起的？巴斯德認為煮沸的肉湯后來又變質，這是由于空氣中的微生物進入肉湯造成的結果。但是，在自然的條件下，肉湯總要接觸空氣，而空氣中又必然會有無數塵埃，塵埃上則攜著微生物。所以在自然條件下，要使空氣中的微生物不進入肉湯里是不可能的。于是，巴斯德就求助于實驗的純化作用。他設計了一種曲頸瓶，把肉湯注入瓶內并加熱殺菌。由于瓶子是曲頸的，它使外界空氣中的塵埃很不容易進入瓶內。結果肉湯并不腐敗。這就是通過一定的實驗手段，排除了空氣中的微生物對肉湯的作用，觀察到了肉湯在比較純粹的狀態下是不會腐敗的。

強化條件

科學實驗具有強化觀察對象的條件的作用。

在科學實驗中，人們可以利用各種實驗手段，創造出在地球表面的自然狀態下無法出現的或幾乎無法出現的特殊條件，如超高溫、超高壓、超低溫、超真空等等。在這種強化了的特殊條件下，人們遇到了許多前所未知的在自然狀態中不不能或不易遇到的新現象，使人們發現了許多具有重大意義的新事實。

例如，人們能通過一定實驗手段，造成接近絕對零度的超低溫，從而使我們能把幾乎所有的氣體液化。在這種超低溫下，人們也能發現某些材料具有特殊優良的導電性能，即具有無電阻、抗磁等超導態特性。

可重復性

科學實驗具有可重復的性質。

在自然條件下發生的現象，往往是一去不復返的，因此無法對其反復地觀察。在科學實驗中，人們可以通過一定實驗手段使被觀察對象重復出現，這樣，既有利于人們長期進行觀察研究，又有利于人們進行反復比較觀察，對以往的實驗結果加以核對。

例如，英國化學家普利斯特列在1774 年用聚光鏡加熱汞的氧化物而分解出一種氣體，它比空氣的助燃性要強好多倍。普利斯特列把這種氣體稱之為失燃氣體。當普利斯特列把這個消息告訴法國科學家拉瓦錫后，拉瓦錫馬上動手重復了這個實驗，使他終于發現加熱氧化汞而分解出來的能助燃的氣體不是別的而是氧氣。

正是由于科學實驗具有這些特點，因此科學實驗越來越廣泛地被應用，并且在現代科學中占有越來越重要的地位。在現代科學中，人們需要解決的研究課題日益復雜，日益多樣，使得科學實驗的形式也不斷豐富和多樣。