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科学实验的背后：为何每个小细节都能改变结果？
科学实验是支持或反驳假设的一种程序，或者是为了确定某些未经尝试的事物的有效性或可能性而进行的调查。通过操纵特定因素，实验提供了因果关系的洞察，展示了当某一特定因素被改变时，所产生的结果会如何改变。实验的目标和规模各异，但无论如何，重复的程序和对结果的逻辑分析始终是其核心。
实验可以提升测试成绩，帮助学生更专注于学习的材料。
在科学教室中，实验和其他类型的动手活动对学生的学习至关重要。无论是基本的自我实验，还是科学家们经过多年的系统研究，实验都各具特色，从个人非正式的自然比较（如品尝多种巧克力以找到最爱），到需要复杂仪器进行的高度控制实验（如探测亚原子的过程）。
实验的目的与方法
在科学方法中，实验是一个经验性的程序，它仲裁竞争的模型或假设。研究人员也会利用实验来测试现有理论或新的假设，支持或反驳它们。实验通常测试一个假设，即对某一过程或现象的运作方式的期待。但它也可能旨在回答一个“如果”的问题，而不对实验结果有特定的期待，或者用来确认先前的结果。
在实验中，若所有控制按预期运行，便可以推断实验如预期运作，并且结果是由受测变量的影响所导致的。
实验的设计需要考虑混淆变量，这些因素会影响实验的准确性和可重复性。透过科学控制或随机分配，混淆变量通常可以排除。在物理科学和工程领域，实验是科学方法的主要组成部分。而在医学和社会科学领域，实验研究的普遍程度则因学科而异。
历史背景
现代实验的系统方法在阿拉伯数学家和学者伊本·海塞姆的作品中显现出来。他在光学领域进行了实验，根据可见实验结果等因素控制实验。他是最早使用归纳实验方法以达成结果的学者之一。反观英国哲学家弗朗西斯·培根，他提倡依赖可重复观察的实验方法，并首次整合了我们今天所理解的科学方法。
实验是一种帮助人们评断两个或多个竞争性解释或假设的步骤。
伴随着科学方法的发展，许多学者对不同领域的应用带来了重大的进展和发现。伽利略准确测量时间并进行实验以得出有关自由落体运动的结论，而安托万·拉瓦锡利用实验阐述了燃烧和生物化学的新领域。
实验的类型
根据不同学科的专业规范，实验可分为多个类型。在某些学科（如心理学或政治科学）中，「真正的实验」是一种社会研究方法，其中包含两种类型的变量：由实验者操纵的独立变数和被测量的依赖变数。控制实验通常通过将实验样本的结果与控制样本进行比较来进行，控制样本与实验样本几乎相同，但一个方面有所不同，即要测试的独立变量。
良好的实验设计往往需要考虑混淆变量，而在进行人类实验时，需要对外部变量进行特殊保护。
在许多学科中，不同形式的实验如自然实验和田野实验也很常见。自然实验通常无法进行控制实验，因此研究者只能依赖观察系统中变量的关系，而田野实验则是在实际环境中进行，以检验理论的有效性。
因此，科学实验的每个小细节都能够大幅改变最终的结果，这使得研究人员面对着无数的变量和条件变化。在这一切变数的影响下，我们如何确保自己获得的结果是可靠的呢？
