中一科学｜科学方法与公平测试：变数控制与结论备课指引（导师用）

2026-11-15

学生写“肥料越多，植物越高”就当成假设，做实验时又同时换盆、换泥、换水量。这一堂用三类变数把设计锁死，再用重复与平均把结论讲得有分寸。

本堂目标　学生能够：① 把一个问题写成可测试的假设与预测；② 指出实验中的自变数、应变数与至少三个控制变数，并说明为何要设对照组；③ 用重复三次取平均处理数据，并讲出结论可以讲到哪一步、不可以讲到哪一步。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
平均数	12、14、16 的平均是几多？	14
植物生长条件	植物生长需要哪三样东西？	光、水、空气中的二氧化碳
比较	两组数据怎样讲“有分别”？	比较平均，并看差距是否大过范围

02　课堂流程（45 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–5 分钟	两盆植物	出示两盆植物，一盆在窗边一盆在柜内，问可否证明是光令它高	讲出同时有几个因素不同
5–15 分钟	假设与预测	示范把“肥料会不会令植物高些”写成假设与预测	讲出假设要可以被推翻
15–30 分钟	三类变数	黑板列出肥料量、株高、光照、水量、品种，要学生分类	讲出自变数只可以一个
30–38 分钟	数据与结论	三组平均 12、14、16、范围 4，示范结论的分寸	讲出“在本实验条件下”
38–42 分钟	独立练习	发三题（分变数、找错处、写结论），巡行只问“你改了几多个因素”	先写变数表再答
42–45 分钟	离场检查	收答案，问“公平测试要改几多个因素”	答一个

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：假设要可以被推翻

假设不是愿望，是一句可以被实验结果推翻的陈述，例如“在光照与水量相同时，肥料越多，十日内株高增幅越大”。预测就是把假设变成可量度的数字：每日加 5 g 肥料的一组，十日内平均增高多过 0 g 的一组。若一句话无论结果怎样都成立，它就不是假设。要学生把“肥料好”改写成可以被推翻的一句。

叫学生把“肥料好”改写成可推翻的假设

第二幕：三类变数

自变数是你故意改变的那一个，例如肥料量；应变数是你量度的结果，例如株高；控制变数是要保持一样的条件，例如光照、水量、品种与盆的大小。公平测试只改一个自变数，其余全部一样，否则你不知差别是由边一个因素造成。对照组是不加自变数的那一组，用来做比较基准。叫学生讲出为何要设对照组，而不是两组都加肥料。

叫学生讲出三个控制变数的名称

第三幕：重复、平均与结论分寸

每组做三次，取平均可以减低随机误差；12、14、16 平均 14，范围 4。若两组平均只差 0.2，而范围是 4，就不可以讲有分别，正确讲法是“本实验未能显示分别”。结论要限定条件，写“在本实验条件下”，并讲出未控制的限制。叫学生讲出为何不可以讲“肥料一定令所有植物都高些”。

叫学生讲出结论为何要加条件

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
写假设	问题：肥料量会否影响植物生长？	1) 写成可推翻的陈述。2) 加入相同条件。3) 写出可量度的预测	在光照与水量相同时，肥料越多，十日株高增幅越大
分变数	实验：三组不同肥料量，量株高	1) 找出故意改变的一项。2) 找出量度的结果。3) 列出保持不变的条件	自变数肥料量、应变数株高、控制变数光照水量品种
找错处	一组放窗边，一组放柜内，其余相同	1) 数有几多个因素不同。2) 指出不公平	光照同时不同，不可以归因于肥料
读平均与范围	三组数据 12、14、16	1) 相加除以三。2) 最大减最小	平均 14，范围 4

合理性检查（一定要教）：三个检查：一是自变数只有一个，若学生列出两个自变数，实验就不能归因；二是控制变数至少三个而且要写得出名字，不可以只写“其他条件一样”；三是结论强度，差距要大过范围才可以讲有分别。数值上 12、14、16 平均 14、范围 4，若另一组平均 14.2，差距 0.2 远小于范围，正确结论是“本实验未能显示分别”。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
三组数据 10、12、14 的平均与范围？	平均 12，范围 4	有没有把范围当成标准差
“多晒太阳就会快高长大”是否可测试的假设？	要改写：未指明品种、时间与量度方法	有没有直接答“是”
一组加 5 g 肥料、一组加 0 g，其余相同，这叫什么？	公平测试，第二组是对照组	有没有漏讲对照组

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
假设写成愿望	肥料一定会令植物长得最好	假设要可以被推翻，并写出条件与量度方法
同时改多个因素	一组在窗边一组在柜内，顺便换埋泥	只可以改一个自变数，否则不知是谁造成差别
控制变数写得太虚	其他条件一样	要逐个写出：光照几小时、水量几多 mL、同一品种
差距细过误差都讲有分别	两组平均差 0.2 就讲肥料有效	差距要大过范围，否则只能讲未能显示分别

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

植物的光合作用，第 4 题　同样要控制光照与水量才可以比较
能量形式与转换，第 2 题　同样要先写清楚量度的是什么
显微镜与细胞观察，第 1 题　同样靠重复观察确认结果

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
公平测试要改几多个因素？	一个，其余保持不变	答两个以上表示未掌握变数控制
三组数据 12、14、16 的平均与范围？	平均 14，范围 4	答范围 14 表示与平均混淆
两组平均只差 0.2，范围是 4，可以讲有分别吗？	不可以，只能讲未能显示分别	答可以表示未看误差

09　导师常问

要不要做真实验示范？

最好做一次，两盆植物十日的对照最直观。时间不足就用数据卡代替，重点是变数表要学生自己填。

要不要讲标准差？

中一只讲范围，即最大减最小。标准差留给中四，否则学生只会背公式而不明白误差。

结论要不要写限制？

要写一句。中一先养成习惯：讲出“本实验条件下”，顺带讲出一个未控制的限制，例如只做了一种植物。

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