【正文】 變化。人們所做的科學研究，尤其是自然科學的研究，大多數都是在尋找自變量和因變量之間的因果關系。受控實驗是尋找事件因果關系的一個很好的方法。所謂受控實驗，就是控制自變量（影響因素），先讓一個自變量（影響因素）按照實驗意圖進行變化，其他自變量（影響因素）不變，觀察由于這一個自變量（影響因素）的變化所帶來的因變量（實驗現象與結果）的變化，確定前者對后者的影響及其程度，接下來再以同樣方法逐個考察其他自變量（影響因素），如此繼續(xù)下去，直至最終找出事物變化的本質或得到滿意的結果。這樣的實驗往往經過周密合理的設計，分解為若干個單項實驗，可以一次同時進行，無須一個變量一個變量地操作。下面的示例是來自生產實際的實例，你可以看到科研人員是怎樣做受控實驗的?！　　臼纠?】改進白油膏配方的實驗研究　　實驗背景 白油膏是生產文具橡皮的主要原材料，對產品質量起著決定性作用。由于化學反應及影響因素較為復雜，配方經常隨原材料、氣候等因素變化而改變，其質量很難掌握。尤其是采用胚芽油代替菜子油以后波動性更大，嚴重影響橡皮質量。橡膠廠對白油膏配方進行試驗?！　⊙芯坎襟E與方法 　　(1) 試探性小試驗 研究人員查閱文獻資料，并結合本廠以往經驗，采用蓖麻油、胚芽油、7機油、重體CaCOS2Cl和水為原材料，進行小試驗。 　　序表1 　　　　　　　　　白油膏配方試探性小試驗記錄序號原材料用量配比（ml）反 應 結 果(1)蓖麻油50 + S2Cl2 10 反應快，生成黑色彈性體和一些黃色粘液(2)胚芽油50 + S2Cl2 10前期反應慢，后期反應快，生成黑色和含有少量棕紅色混合彈性體，類似黑油膏(3)7機油50 + S2Cl2 10不起反應(4)蓖麻油50 + 胚芽油50 +S2Cl2 20反應快，生成黑色彈性體(5)蓖麻油50 + 胚芽油50 +S2Cl2 10反應慢，生成黑色塊狀及未反應好的粘液(6)用（5）+ 水0. 25反應快，生成棕色粘稠固體(7)用（5）+ 水2. 5 反應快，冒煙，生成粘稠糊狀體(8)用（4）+ 水2. 5 + 7機油50生成棕色凝膠狀(9)用（8）+ 重體CaCO3 250g 生成白色彈性體小試驗研究結果：　　1) 參加反應的是植物油和S2Cl2；　　2) 隨著S2Cl2增加，反應速度加快，反應物硬度也隨之增高；　　3) 隨著水用量增加，反應加快，生成物隨之變軟。　　(2) 明確研究方向，確定變量 根據試探性小試驗結果和文獻資料，結合本廠過去經驗，研究人員首先得出植物油、機油和重體CaCO3的配比，確定S2Cl2和水的用量為變量，對兩個變量進行受控實驗，并提出了試驗配方。　　　　　　　　　　　　　　　　試驗配方　　　　　　　　　蓖麻油 　2500 ml 　　　胚芽油　2500 ml　　　　　　　　　7機油 　3200 ml 　　　 重體 　CaCO3 12500 g　　　　　　　　　S2Cl2 　　變量1 　　　　水 　 　　變量2　　(3) 確定范圍，控制變量，設計實驗　　研究變量1（S2Cl2用量） 開始時選擇水的用量范圍在100～240 ml之間，取中間值170 ml，對S2Cl2用量進行試驗。S2Cl2用量范圍取在570～800 ml之間，先試取兩個點A和B進行比較： 　　　表2 　　　　　　　　　S2Cl2用量取點試驗結果對比 用量配比結 果 制出的白油膏太硬，沒有制橡皮。制出的白油膏較好，壓出橡皮的質量比以前好?！　∮纱说玫匠醪秸J識：S2Cl2用量不能太大，宜少一些?！　⊙芯孔兞?（水用量） 取S2Cl2用量為650 ml，對水用量進行試驗。水用量取200 ml、300 ml、400 ml、500 ml四個點作比較，為了防止變量控制取值偏差，又對S2Cl2用量和水用量取了另外兩個點，一次同時做了6個試驗，結果如下：　表3 　　　　　　　　　　白油膏試驗配方及制作橡皮檢驗 白 油 膏橡 皮 試 片橡 皮結 論揮發(fā)份(當天)揮發(fā)份( 停放一周 )硬 度粘 性硬 度粘 性1S2Cl2 650 ml 水 200 ml % % 49不 粘52～53 不粘 好2S2Cl2 650 ml水 300 ml46 不 粘51～53不粘好3S2Cl2 650 ml水 400 ml 44 粘 不 好4S2Cl2 650 ml水 500 ml 用水過量, 制成白油膏不好5S2Cl2 750 ml水 350 ml 51 不 粘 56 不 粘較 好6S2Cl2 650 ml水 350 ml 43 粘 不 好　　(4) 試驗結果分析 研究人員對上面6個實驗進行分析：　　1) 在水用量一定的情況下，S2Cl2用量增加則橡皮硬度隨之增加；　　2) 當S2Cl2用量一定的情況下，水量增加則橡皮硬度反而降低，水量太多變松?！　〈送飧鶕僮魅藛T反映，在其他原料配比不變情況下，水的用量陰天和黑夜比晴天和白天減少，制出來的白油膏較好，據分析這可能跟氣溫及空氣濕度戶等因素的影響有關?！　⊙芯拷Y論 根據試驗結果分析，結合操作人員經驗，確定上面表中的1號和2號配比方案作為這次試驗的結果。水用量定在200～300 ml范圍內，由操作人員根據生產當時情況具體選擇?！　嶒炐Ч治?白油膏配方及改進前后產品質量對比如下表：　　表4 　　　　　　白油膏配方及改進前后橡皮產品質量對比項 目改 進 前改 進 后白油膏配方　蓖麻油 2000 ml　胚芽油 3000 ml　7機油 2200 ml　重體CaCO3 12600 g　S2Cl2 800～900 ml　水 150～200 ml　蓖麻油 2500 ml　胚芽油 2500 ml 　7機油 3200 ml 　重體CaCO3 12500 g 　S2Cl2 650 ml 　水 200～300 ml 白油膏質量深黃色，有褐色塊狀且硬淺黃色，彈性好橡皮質量硬且粘未成品硬度55～58硬度合適也不粘未成品硬度46～49橡皮加工情況磨塊時間需4～5小時，有時長達8小時磨塊時間不到3小時　　受控實驗是科學研究中廣泛采用的一種研究方法。受控實驗的優(yōu)點在于影響因素是可以被嚴格控制的，人們可以按照自己的設想去改變條件，以探清事物的發(fā)展規(guī)律。這種控制使得實驗可以重復進行，反復驗證，從而保證了實驗結果不是出于某種巧合而得?！　?．對比實驗　　為了了解不同事物在相同影響因素存在條件下，或者同類事物在不同影響因素存在條件下變化的規(guī)律，可以設計對比實驗。對比實驗也是探尋影響因素與事物變化之間的因果關系。下面的示例是來自研究性學習實踐中的實例，且看看你的同齡人是怎樣做的?！　　臼纠?】本示例節(jié)選自學生課題《畢節(jié)市郊農村固體垃圾的排放與環(huán)境問題》報告，該課題獲貴州省普通高中研究性學習研究課題一等獎?！　栴}的提出 在我們的研究中，通過查閱資料了解到農業(yè)生產過后殘留于田地的生產垃圾對再次的農業(yè)生產有著不可忽視的影響。這些生產垃圾主要為普通農用地膜和以玉米桿為代表的秸桿類廢棄物，針對這些生產垃圾，許多文獻資料都強調要保持土壤質量, 避免生產污染?？墒牵谖覀儗嵉乜疾炫c抽樣調查中發(fā)現，畢節(jié)市郊農村居民沒有重視這種生產污染情況。這是出于生產習慣而不重視，還是農村居民認為這些垃圾不會有什么影響？為了進一步研究，我們特地做了兩項實驗?！　嶒炓?地膜與玉米桿在土壤中分解　　變量：在本項實驗中，變量是地膜與玉米桿的分解狀態(tài)?！　嶒灢牧希骸　?. 普通農用地膜一快 2. 玉米桿一小節(jié)　　3. 從農村采集的土壤若干 4. 普通花盆一個，魚線一卷　　實驗過程:　　我們先將土壤盛入花盆中，置花盆于室外通風、陽光充足、與大自然充分接觸的地方，以排除人為因素的影響?！　〗酉聛恚瑢Ⅳ~線剪下兩根，一根捆住玉米桿，另一根鉆通地膜并栓在上面，然后用剪刀把地膜裁為正方形，玉米桿為圓柱形，,。　　1月18日，星期五，我們將玉米桿與地膜埋入花盆中，留魚線在花盆外以便隨時取出觀察。由于物質分解速度慢，需要時間長，我們計劃每周五取出玉面桿與地膜觀察其分解情況，測量地膜邊長和玉米桿的高度與直徑，并做記錄?！　〗Y果：到3月2日本項實驗結束，通過地膜與玉米桿的觀察與數據測量記錄，我們發(fā)現，玉米桿出現裂縫，地膜基本上沒出現變化?！　”? 　　　　　地膜與玉米桿在泥土中的分解（單位：厘米）日 期1月19日1月26日2月2日2月9日2月16日2月23日3月2日地 膜 玉米桿 觀察到的現 象埋入土中實驗日期數據 無明顯變化無明顯變化玉米桿出現裂痕玉米桿裂痕增加玉米桿裂痕加多玉米桿表面60%有裂痕　　地膜與玉米桿在泥土中的分解曲線　　　　　　 　　結論：從實驗看，除玉米桿上有些裂縫與較小的變化外，地膜沒有任何變化。由于時間關系，我們沒有能更長時間地去觀察它們的分解情況，再加上測量中的一些誤差，所以得出的結論可能會有一些偏差，但普通地膜與玉米桿在土壤中的分解能力很差，應該是不爭的事實。可是，我們實地考察與訪問農村居民購買力時，發(fā)現許多土地中都摻雜著地膜與玉米桿這類生產垃圾，并了解到少部分農民還以地膜、玉米桿等作為肥料放置在土地中。那么，地膜與玉米桿如果摻在土壤里，是否會對農作物的生長造成影響呢？為得出此答案，我們設計并完成了第二項對比實驗?！　嶒? 部分生產垃圾對農作物的生長的影響　　我們提出的假設：難分解生產垃圾混合在土壤中會有礙農作物的生長。變量：本實驗中,大豆生長過程為變量,控制條件為相同自然環(huán)境下與種植技術（即對其相同照顧）。　　實驗材料: (1)利用春耕前農民們正準備春耕還未下地時,在一塊前一年收獲后留下生產垃圾的土地里采取樣土，其中混有不少雜質，如雜草、地膜、紙屑、辣椒、桔梗、玉米桿等。(2)在高山上已開墾的土地里采取土壤若干,無大量固體雜質。(3)大豆數粒。(4)花盆兩個，大小一樣，標記1,2?！　嶒炦^程: 將混有雜質的土壤裝入1號盆，沒有雜質的土壤裝入2號盆中，把花盆放置于室外完全自然的環(huán)境中?！　∥覀儗⒋蠖狗N種植于兩個花盆中,分別種三粒,并給兩個花盆澆水。我們種植大豆的日期為3月19日。經過討論分析,定于每周一、三、五下午對兩個花盆進行觀察、測量記錄，并對其照顧。記錄如下：　　 表6 　　　　　　　　　　　大豆生長情況記錄觀察日期 1 號 盆 2 號 盆3月19日星期一今日下午種植今日下午種植3月21日星期三花盆內無異常現象 花盆內無異?，F象3月23日星期五無現象隱約出現兩株幼苗尖3月28日星期三無現象 出現兩株幼苗， cm左右3月30日星期五出現幼苗, 冒出地面約0. 3 cm幼苗繼續(xù)長高4月 2日星期一 只有一株幼苗出現了三株幼苗4月 4日星期三又出現了一株幼苗 三株幼苗繼續(xù)長高4月 6日星期五 cm最高的幼苗為2. 8 cm4月 9日星期一 幼苗繼續(xù)長高幼苗繼續(xù)長高, 有兩株幼苗長出緊貼于莖的小黃嫩葉4月11日星期三幼苗還無嫩葉 幼苗開始展葉4月13日星期五幼苗也出現了嫩葉幼苗葉子展開4月16日星期一最高一株5. 4 cm , 還只有一對嫩葉 最高為7. 3 cm , 出現第二對嫩葉4月18日星期三還只有一對嫩葉，淡綠色第一對葉子完全展開，變?yōu)榫G色4月20日星期五 又出現一對嫩葉, 第一對嫩葉完全展開,最高幼苗為8. 9 cm有兩對嫩葉，最高幼苗為12. 6 cm　　實驗結果：在1號盆中，截止4月20 日完成實驗觀察，只有兩粒大豆種發(fā)芽,最好的幼苗長出兩對嫩葉,但一對沒完全展開,淡綠色， 。在2號盆中，三粒大豆種順利發(fā)芽，最好的幼苗也只長出兩片嫩葉，但一對完全展開，呈綠色， ?！　〗Y論：4月20日下午,我們結束了本次試驗,將幼苗移植到地里。通過一個月的試驗觀察與記錄，我們肯定了先前的假設：殘留有生產垃圾的土壤對下一次農作物的生長有影響。從實驗上來看，它影響了大豆的發(fā)芽率，生長速度，生長效率等等?？梢姡r村部分居民認為地膜與包谷桿都能成為肥料這種做法是錯誤的。 觀 察 研 究 法 畢節(jié)一中 　胡高志　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◆ 觀察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◆ 深入觀察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◆ 測量與記錄　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◆ 分析與加工　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◆ 提出問題　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　◆ 研究問題　　春天來了，東風給大地送來了綠色。在寬廣無垠的綠色地毯上，開放著嬌黃的迎春花、鮮紅的山茶花，還有粉紅的桃花、雪白的李花……萬紫千紅的大自然使你心曠神怡?！　∵?，花兒為什么會有各種美麗的色彩呢？　　你的腦海里忽然產生了一個問題。　　這就是觀察，并由觀察提出了問題。觀察到什么現象不同的花兒有不同的色彩；提出了什么問題影響花兒色彩的因素是什么？你想找到問題的答案嗎那就進行研究吧！　　通過查閱文獻資料，你可以知道，原來是花瓣的細胞液里含有一種被稱做色素的物質。有一些花的顏色是紅的、藍的或紫的，這些花里含有的色素叫做花青素，它會變色，