步步為營：科學方法實驗設計引導

本週科學探究社利用科博館科學學習中心的教案：蜥蜴與象鼻蟲的對決，引導學生深入了解實驗設計。科學方法中最困難的就是發現到了問題，也提出假設了，但是操作變因、應變變因，應該如何設計。這份教案深入淺出的介紹了科學家如何設計實驗，並透過學習單中不斷的練習，讓學生熟習變因的選擇。

 

這次上課有個小插曲，有一位學長一直很熱心，想要回來指導學弟妹，於是就讓學長自我介紹之後，擔任課程助教，但學長知道太多了，一直破老師鋪的梗，最後只好請學長擔任攝影師，旁聽就好。

課程開始前，先讓同學觀看這段影片變色龍變色好快，讓學生從影片中用心觀察，找中影片中可操作的項目(找出操作變因)、可測量的項目(找出應變變因)、以及看完之後有什麼疑惑 

接下來進入教案主題，這份教案是根據科博館的黃文山研究員與台師大林仲平教授，在2014年3月發表在PLOS的國際期刊上的論文改編的，因為很有趣，所以學生也很感興趣。但並沒有讓學生閱讀論文，而是透過閱讀新聞稿，認識實驗如何進行。

接下來在引導學生找出新聞稿中提到的事件主角：斯文豪氏攀蜥、球背象鼻蟲。發生的地點：蘭嶼、綠島 。觀察到的現象：蜥蜴看到有斑點的象鼻蟲都不理他，但沒斑點的就會攻擊他

再告訴學生這個實驗的假設：斑點是警戒色，去除斑點後，象鼻蟲被捕時的機率會增加。請同學根據假設找出可操作的項目(操作變因)：斑點有無。可測量的項目(應變變因)：象鼻蟲被捕食的機率。並找出實驗組和對照組是哪一組！在這裡學生很容易認為有斑點的是實驗組，無斑點的是對照組。但此時要告訴學生，遵循假設，假設要探討的是去除斑點後，象鼻蟲被捕匙的機率會增加，那麼無斑點的是實驗組，有斑點的是對照組。找出變因之後，請學生預測實驗結果：如果去除斑紋並不會增加被捕食的機率，則拒絕假設。如果去除斑文後會增加被捕食的機率，則接受假設。

實驗結果最後的確符合假設，去除斑點後被捕食的機率確實提高了！接下來輪到學生自己選一個題目按照科學方法的流程設計實驗：

設計實驗就像是跳房子一樣，一步一步都要走好，步步為營，才能做出有效的實驗結果！

實驗設計真的要好謹慎，考慮要非常周詳。

 操作變因和應變變因也不好找，需要老師釐清！

終於可以了，最後做個簡單整理報告！

最後可愛的小孩利用下課空檔還把象鼻蟲維妙維肖的畫的栩栩如生。希望經過這樣不斷的練習，可以增加學生對於變因的挑選有更進一步的認識。

最後提醒學生，這個實驗團隊所抓的蜥蜴與象鼻蟲，最後都有放回原棲地了，每一個物種的生命都很寶貴，大家都應該要尊重生命。