2026年科学探索与科学发现课件

2026年科学探索与科学发现课件聚焦前沿探索，启迪创新思维实用干货·值得收藏目录1科学探索的历程与趋势2前沿科技领域的突破性发现3科学发现的方法论与实践4科学精神与人文素养的融合5未来科学探索的机遇与挑战2026年科学探索与科学发现课件2/3203人类探索的足迹回顾1量子计算的基本原理基于量子比特的叠加和纠缠特性，一个量子比特可以同时表示0和1，实现比传统计算机更高的并行处理能力22026年，IBM宣布其量子计算机QEagle达到2048量子比特的相干时间超过100毫秒，显著提升了量子比特的稳定性3在材料科学应用方面，量子计算已成功模拟碳纳米管的力学性能，为新能源材料的设计提供了新途径4实验数据表明，量子计算机在解决特定类型的问题（如最大割问题）上，比最先进的传统超级计算机快数百万倍，展现出巨大的应用潜力2026年科学探索与科学发现课件科学探索的历程与…·3/32042026年科学发展的新趋势SECTION·04人工智能在生物医药领域的应用已取得重大突破，通过深度学习算法解析复杂疾病机制，例如AlphaFold2在预测蛋白质结构上达到人类专家水平，显著加速新药研发周期，但需注意算法偏差可能导致预测误差，需结合实验验证太空探索目标转向月球与火星资源利用，NASA的Artemis计划计划2026年实现人类重返月球并建立可持续基地，同时中国嫦娥九号任务将采集月球南极样本，这些目标驱动着新材料与生命维持系统的技术革新气候变化研究最新进展显示，全球变暖速度加快，北极海冰面积连续三年创新低，IPCC第六次评估报告预测若不采取紧急措施，到2040年海平面将上升30厘米，这要求各国加速发展碳捕捉与可再生能源技术量子计算在材料科学领域取得突破性进展，谷歌量子AI实验室利用量子supremacy实现新材料的模拟，成功预测一种超导材料特性，但当前量子退相干问题仍限制其大规模应用，需持续优化量子比特稳定性2026年科学探索与科学发现课件科学探索的历程与…·4/325量子计算的技术突破量子计算的基本原理基于量子比特的叠加和纠缠特性，一个量子比特可以同时表示0和1，实现比传统计算机更高的并行处理能力2026年，IBM宣布其量子计算机QEagle达到2048量子比特的相干时间超过100毫秒，显著提升了量子比特的稳定性在材料科学应用方面，量子计算已成功模拟碳纳米管的力学性能，为新能源材料的设计提供了新途径实验数据表明，量子计算机在解决特定类型的问题（如最大割问题）上，比最先进的传统超级计算机快数百万倍，展现出巨大的应用潜力2026年科学探索与科学发现课件前沿科技领域的突…·5/3206基因编辑的伦理与影响SECTION·061统计学方法如回归分析在气候变化研究中应用广泛，通过分析1960-2025年全球气温数据与CO2浓度，发现二者呈强相关系数0.89，揭示温室效应。2图表可视化能直观呈现复杂数据，NASA利用热成像图展示北极冰盖融化趋势，通过颜色变化直观反映冰川退缩速度与范围。3假设检验是数据分析的常用工具，以P值判断结果显著性，如某研究用t检验比较两组癌症患者生存期差异，得P<0.01，表明新疗法有显著效果。4大数据分析技术通过处理海量观测数据，如射电望远镜收集的宇宙背景辐射数据，揭示了宇宙早期快速膨胀的‘哈勃常数’为67.4±0.5km/s/Mpc。5机器学习算法能从数据中挖掘隐藏模式，AlphaFold2通过学习蛋白质结构数据，准确预测新蛋白质构象，推动生物医学研究突破。2026年科学探索与科学发现课件前沿科技领域的突…·6/327科学实验的设计原则1对照原则是科学实验设计的核心，通过设置对照组排除无关变量的影响，确保实验结果的可靠性。例如，在验证光照对植物生长影响的实验中，对照组的植物不接收任何光照，而实验组则置于光照条件下，其他条件保持一致，从而准确判断光照的作用。忽视对照组会导致结论的误判，如某研究误将温度变化归因于光照，实际应为无关变量干扰，这说明对照原则的必要性。"[重点]"2重复性原则要求实验能够被重复验证，确保结果的一致性和普适性。一个可靠的实验必须能在相同条件下重复进行，并得到相似的结果。例如，孟德尔遗传实验通过反复进行豌豆杂交实验，每次都能稳定得到9:3:3:1的比例，这为遗传定律的建立提供了坚实的基础。实验重复次数不足或条件控制不当，都可能导致结果的不稳定，如某药物临床试验因样本量过小而结论不可靠，这就是重复性原则被忽视的典型案例。"[重点]"2026年科学探索与科学发现课件科学发现的方法论…·7/328科学实验的设计原则（续）3变量控制是科学实验设计的关键，包括自变量、因变量和无关变量的识别与隔离。自变量是实验者主动改变的量，因变量是随自变量变化而变化的量，而无关变量必须保持不变。例如，在研究不同肥料对水稻产量的影响时，自变量是肥料种类，因变量是水稻产量，而光照、水分等无关变量必须控制在相同水平。变量控制不当会导致实验结果的混淆，如某实验因忘记控制水分，导致不同处理组的产量差异实为水分而非肥料所致。"[重点]"4数据收集要求系统、准确、客观，采用合适的工具和方法记录实验现象和测量数据。数据是科学结论的依据，必须通过可靠的测量手段获取。例如，使用电子天平测量质量比用杆秤更精确，使用分光光度计测量吸光度比肉眼观察颜色更客观。数据收集的偏差会直接影响结论的准确性，如某研究因测量工具精度不够，导致数据波动大而无法得出明确结论，这说明数据收集的重要性。"[重点]"2026年科学探索与科学发现课件科学发现的方法论…·8/3209数据分析与科学发现09统计学方法如回归分析在气候变化研究中应用广泛，通过分析1960-2025年全球气温数据与CO2浓度，发现二者呈强相关系数0.89，揭示温室效应。图表可视化能直观呈现复杂数据，NASA利用热成像图展示北极冰盖融化趋势，通过颜色变化直观反映冰川退缩速度与范围。假设检验是数据分析的常用工具，以P值判断结果显著性，如某研究用t检验比较两组癌症患者生存期差异，得P<0.01，表明新疗法有显著效果。大数据分析技术通过处理海量观测数据，如射电望远镜收集的宇宙背景辐射数据，揭示了宇宙早期快速膨胀的‘哈勃常数’为67.4±0.5km/s/Mpc。机器学习算法能从数据中挖掘隐藏模式，AlphaFold2通过学习蛋白质结构数据，准确预测新蛋白质构象，推动生物医学研究突破。2026年科学探索与科学发现课件科学发现的方法论…·9/3210科学家的人文关怀■爱因斯坦在相对论中蕴含的宇宙统一思想体现了他对人类命运共同体的深切关怀，通过科学探索揭示了物质世界的普适规律，推动了对人类自身存在与宇宙关系的哲学思考。■居里夫人在极端艰苦的条件下坚持科学研究，不仅发现了镭元素，更以其对科学事业的纯粹追求和对女性平等权利的积极倡导，展现了科学精神中的人文光辉。■科学发现对社会进步的推动作用体现在，例如青霉素的发现彻底改变了感染性疾病的治疗方式，直接提升了人类平均寿命和健康水平，这是科学理性与人文关怀结合的典范。■科学家的社会责任要求他们在追求真理的同时，关注研究成果的应用伦理，例如核能的开发利用既展现了科学的巨大潜力，也必须警惕其可能带来的灾难性后果，这需要科学家具备…2026年科学探索与科学发现课件科学精神与人文素…·10/32科学教育与公众理解1111科学教育通过培养批判性思维，使学生能够基于证据进行独立思考和判断，例如通过设计对比实验让学生区分科学事实与伪科学言论的能力培养。项目式学习如"水质监测"能够让学生在真实情境中运用科学知识解决问题，通过实地考察、数据采集与分析，提升公众对环境科学的认知与实践能力。科学实验的设计原则强调控制变量、重复验证和结果记录，例如在探究植物生长与光照关系的实验中，必须确保除光照外其他条件一致，这是保证实验科学性的基础。数据分析在科学发现中扮演关键角色，通过统计方法处理实验数据，例如利用Excel绘制生长曲线，可以直观展示变量间的相关性，这是科学研究中不可或缺的技能。公众科学素养的提升需要教育机构与媒体协同努力，例如通过科普讲座、互动展览等形式，将复杂科学概念转化为易于理解的内容，促进科学知识的普及与传播。2026年科学探索与科学发现课件科学精神与人文素…·11/32太空探索的新目标2026年国际太空探索计划中，火星样本返回任务将带回红色星球表面的岩石与土壤样本，这些样本可能包含生命迹象的证据，为人类理解地外生命起源提供关键线索。月球基地建设的推进将依托阿尔忒弥斯计划，通过建立可持续生存环境，测试长期太空居住技术，为未来深空探索积累宝贵经验，同时促进国际合作与资源共享。技术挑战主要体现在生命维持系统、辐射防护和能源供应等方面，例如需要开发高效能、低重量的太阳能电池板，以及能够循环利用生命废弃物的闭环生态系统。潜在的科学突破可能包括发现火星地下液态水湖，或是揭示月球南极永久阴影区域中是否存在有机分子，这些发现将极大推动人类对宇宙演化的认知深度。2026年科学探索与科学发现课件未来科学探索的机…·12/32可持续发展与科学创新科学创新在实现联合国可持续发展目标中扮演关键角色，特别是通过新能源技术如太阳能、风能的突破性进展，到2025年全球可再生能源发电量预计将占总发电量的30%，显著减少碳排放，例如德国能源转型政策已使可再生能源占比达46%【2023年世界能源署报告】。碳捕捉与封存技术（CCS）作为应对气候变化的重要手段，通过直接空气捕捉、燃烧后捕捉及生物碳捕捉等方法，国际能源署预测若大规模部署CCS技术，到2030年可额外减排10-20%的二氧化碳排放，挪威Sleipner项目自1996年起已成功封存超过1亿吨二氧化碳【挪威国家石油公司官网】。全球变暖加速推动能源科技创新，如国际可再生能源署（IRENA）数据显示，2023年全球对太阳能光伏和储能系统的投资达到近5000亿美元，比前一年增长29%，创新技术使太阳能发电成本下降85%以上，极大推动了清洁能源的商业化应用。中国在可持续发展目标中强调科技创新驱动，通过《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出要突破氢能、储能等关键技术，预计到2026年将建成全球规模最大的可再生能源发电网络，科学创新是实现碳中和目标的核心动力，但资源分配与技术鸿沟仍是全球面临的共同挑战。2026年科学探索与科学发现课件未来科学探索的机…·13/32古代科学发现的价值01东汉科学家张衡发明的地动仪，是世界上最早测定地震方位的仪器，其设计包含精巧的机械传动系统，如悬垂摆锤感应地震方向，齿轮组传动指向刻度盘显示，反映了古代中国卓越的机械工程与天文学观测水平，至今仍是地震学研究的灵感来源。02古希腊数学家阿基米德提出的浮力定律，即阿基米德原理，通过实验方法发现物体浸入液体所受浮力等于排开液体的重量，其方法论体现了经验观察与数学推理相结合的科学精神，对后世物理学和工程学发展具有奠基性意义。03古代中国的四大发明——造纸术、印刷术、指南针和火药，不仅是科技成就，更深刻影响了世界文明进程，造纸术和印刷术促进了知识传播，指南针改变了航海和贸易格局，火药则改变了战争形态，这些发明展示了古代中国在实用科学领域的领先地位。04古代科学家注重观察与实验，如墨子对光影和杠杆原理的研究，沈括在《梦溪笔谈》中记载的磁偏角发现，这些发现体现了朴素的科学思想和实证精神，为现代科学研究提供了方法论启示，证明了科学探索并非始于近代，而是源远流长。2026年科学探索与科学发现课件科学探索的历程与…·14/3215人工智能的医学应用1人工智能在医学影像诊断中展现出卓越能力，如谷歌DeepMind开发的AI系统在眼底照片分析中准确率达89%，高于经验丰富的眼科医生，其在识别早期阿尔茨海默病相关脑萎缩方面表现出色，显著提升了疾病早期筛查效率【NatureMedicine2023】。2AI辅助药物研发通过深度学习算法加速新药发现进程，例如罗氏公司利用AI筛选的分子靶点成功率比传统方法提高30%，药物研发周期缩短至2-3年，显著降低了研发成本，如AI预测的COVID-19疫苗靶点为疫苗研发提供了关键突破。3IBMWatsonHealth平台结合自然语言处理技术，分析海量医学文献与临床试验数据，为癌症治疗提供个性化方案，其在肺癌治疗中推荐的药物组合使患者生存率提高20%，AI通过跨学科知识融合显著提升了精准医疗水平。4智能手术机器人如达芬奇系统结合AI，实现微创手术操作精度提升至0.5毫米级，其3D视觉系统和实时反馈机制使手术成功率提高15%，AI辅助的手术规划系统能预测术中并发症概率，为高风险手术提供安全保障，但伦理问题如算法偏见和责任归属仍需深入探讨。2026年科学探索与科学发现课件前沿科技领域的突…·15/32科学假说的提出与验证◆CERN粒子对撞机的成功运行依赖于欧洲多国科学家的合作，展现了国际科学合作在大型科研项目中的重要性。◆全球气候监测网络通过各国科学家共享数据，共同研究气候变化，体现了科学合作在应对全球性挑战中的作用。◆未来科学探索需要更紧密的国际合作，如太空探索计划需要多国航天机构的协同努力。◆国际科学合作可以促进科学资源的共享和科研效率的提升，如人类基因组计划通过国际合作加速了基因测序技术的进步。◆新兴科技领域如人工智能和量子计算需要全球科学家共同应对伦理和安全挑战，推动技术的健康发展和应用。2026年科学探索与科学发现课件科学发现的方法论…·16/32科学家的社会责任1科学家在推动科技伦理建设方面承担重要责任，需确保研究成果符合道德规范，避免技术滥用对社会造成伤害，例如1994年世界人类基因组织宣布的《人类基因研究伦理准则》明确了基因研究的道德边界，为全球科学界提供了行为规范。2科学家应积极参与公众科普工作，提升公众科学素养，促进科学知识在社会的广泛传播，如居里夫人在巴黎大学为公众开设科普讲座，通过通俗易懂的语言解释放射性原理，极大地推动了科学知识的普及。3在科学研究中，科学家需坚持诚信原则，杜绝学术不端行为，维护科学共同体的声誉，例如中国科学家钱学森在科研中始终强调学术诚信，其严谨的科研态度对后辈科研人员产生了深远影响。4科学家还应关注科学研究的社会影响，积极参与解决社会问题，如屠呦呦因发现青蒿素挽救了数百万人的生命，展现了科学家服务人类社会的责任担当。2026年科学探索与科学发现课件科学精神与人文素…·17/3218全球科学合作的模式1CERN粒子对撞机的成功运行依赖于欧洲多国科学家的合作，展现了国际科学合作在大型科研项目中的重要性。2全球气候监测网络通过各国科学家共享数据，共同研究气候变化，体现了科学合作在应对全球性挑战中的作用。3未来科学探索需要更紧密的国际合作，如太空探索计划需要多国航天机构的协同努力。4国际科学合作可以促进科学资源的共享和科研效率的提升，如人类基因组计划通过国际合作加速了基因测序技术的进步。5新兴科技领域如人工智能和量子计算需要全球科学家共同应对伦理和安全挑战，推动技术的健康发展和应用。2026年科学探索与科学发现课件未来科学探索的机…·18/3219科学革命的标志事件SECTION·191伽利略通过望远镜观测到木星的卫星，推翻了亚里士多德的地心说，确立了日心说的科学地位，这一事件标志着科学革命的开端，其特征在于通过实验验证和数学分析推翻传统观念，推动人类对宇宙认知的变革。2牛顿提出的万有引力定律，通过数学公式描述了物体间相互吸引的力，这一理论不仅统一了天体运动和地面物体的力学规律，还奠定了经典力学的基础，其影响在于为后续物理学和天文学的发展提供了理论框架。3达尔文的进化论通过自然选择和遗传变异解释了物种的起源和多样性，这一发现颠覆了神创论和物种不变论，其意义在于推动了生物学的发展，并深刻影响了人类对自身在自然界中位置的认知。2026年科学探索与科学发现课件科学探索的历程与…·19/3220科学革命的标志事件（续）04爱因斯坦的相对论革命性地改变了人们对时间、空间和质量的认知，其广义相对论解释了引力是时空弯曲的结果，这一理论不仅解释了行星轨道的进动，还预言了黑洞和引力波的存在，其影响在于开启了现代物理学的新纪元。05科学革命的特征在于通过实验、观察和数学分析推翻传统观念，推动人类认知的变革，其影响在于促进了科学技术的发展，改变了人类的生活方式和社会结构，并提升了人类对自然规律的探索能力。2026年科学探索与科学发现课件科学探索的历程与…·20/32新材料科学的突破12026年，科学家在超导材料领域取得重大突破，开发出室温超导材料，其零电阻特性将revolutionize能源传输和计算技术，实验数据显示其在77K环境下实现零电阻，工业应用案例包括高效输电线路和量子计算设备的制造。2自修复材料的研究取得进展，通过嵌入微胶囊的聚合物，材料在受损后能自动修复裂纹，这一技术将应用于航空航天和汽车制造，案例显示某型号飞机发动机叶片使用自修复材料后，使用寿命延长30%，降低了维护成本。3新型纳米材料的应用拓展到医疗领域，其高比表面积和可调控性使其在药物递送和癌症治疗中展现出巨大潜力，实验数据表明纳米颗粒能靶向癌细胞并减少副作用，患者案例显示治疗成功率提高20%。4智能材料的发展达到新高度，通过集成传感器和执行器，材料能实时响应环境变化并自动调整形态，工业应用案例包括智能建筑墙体能根据温度调节隔热性能，年节能效果达15%。2026年科学探索与科学发现课件前沿科技领域的突…·21/32科学观察与记录的方法1.科学观察的基本要求包括客观性、系统性和重复性，确保观察结果不受主观偏见影响，例如在生物分类实验中，需记录物种的形态特征、生长环境和分布范围，以建立科学的分类系统。2.实验记录应详细记录实验步骤、数据测量和现象描述，例如在植物生长实验中，需记录光照强度、水分供给和温度变化，并测量植物高度和叶片数量，以分析环境因素对生长的影响。3.使用标准化的记录工具，如实验日志、电子表格或专业软件，确保数据的一致性和可追溯性，例如在地质学研究中，使用GIS软件记录岩石样本的位置、成分和结构特征，便于后续分析和比较。4.观察结果的验证需通过重复实验或交叉验证，例如在化学实验中，需多次测量反应温度和产物量，以确认实验结果的可靠性，并排除误差和偶然因素的影响。5.科学观察的伦理要求包括尊重研究对象和保护隐私，例如在动物行为研究中，需确保实验不造成伤害，并记录动物的自然行为模式，以符合科学研究伦理规范。2026年科学探索与科学发现课件科学发现的方法论…·22/32科学哲学的思考科学哲学的核心问题在于探究宇宙的本源和知识的本质，如宇宙为何存在、知识如何获得等，这些问题的探讨为科学探索提供了哲学基础。科学哲学强调理性与实证的结合，认为科学知识来源于观察和实验的实证证据，同时也需要逻辑推理和数学证明的支持，这种结合体现了科学探索的严谨性。科学哲学家们通过批判性思维对科学研究方法进行反思，例如卡尔·波普尔提出证伪主义，认为科学理论必须能够被证伪才具有科学性，这一观点推动了科学研究的发展。科学哲学还关注科学与伦理的关系，如基因编辑技术的伦理争议，探讨科技发展对人类社会的深远影响，体现了科学探索的人文关怀。2026年科学探索与科学发现课件科学精神与人文素…·23/32核心要点KEYPOINT科学探索的资源分配全球科学资源分配存在显著的不均衡性，发达国家在资金和高端人才方面占据主导地位，而发展中国家则面临资源匮乏的挑战，这种分配格局影响了全球科学创新的公平性与效率。优化资源配置需要建立更加开放和透明的国际合作机制，通过跨国研究项目、人才交流计划等方式，推动资金和人才向全球科学前沿流动，同时注重对欠发达地区的支持，以实现科学资源的普惠共…具体实践中，可以借鉴欧洲原子能共同体等国际组织的成功经验，设立专项基金支持跨国科研合作，并通过设立联合实验室、共享科研设备等方式，降低科研成本，提高资源利用效率。科学资源的分配还必须关注可持续性，避免过度集中资源于少数领域或机构，而忽视基础研究或新兴学科的潜力，合理的资源配置应兼顾短期突破与长期发展，确保科学探索的多元性和活力。2026年科学探索与科学发现课件未来科学探索的机…·24/3225科学发现的社会影响1工业革命通过蒸汽机的发明与应用，极大地提高了生产力，改变了人类的生产方式与生活方式，促进了城市化进程，是科学发现推动社会经济变革的典型案例。2互联网革命以计算机和网络技术为核心，打破了信息孤岛，促进了全球化的加速，改变了人们的沟通方式、消费模式乃至社会结构，是科技革命对社会文化产生深远影响的又一例证。3基因编辑技术的突破，如CRISPR-Cas9的应用，不仅为治疗遗传性疾病提供了新途径，也引发了关于伦理、安全和社会公平的广泛讨论，体现了科学发现对社会伦理观念的冲击与重塑。4卫星遥感技术的进步，如MODIS系列卫星，为农业监测、环境评估和灾害预警提供了强大工具，直接服务于国家经济建设和公共安全，是科学发现对政府治理能力提升的具体体现。5量子计算的发展，虽然目前仍处于早期阶段，但其潜在的巨大计算能力预示着将对金融、材料科学等领域产生颠覆性影响，预示着未来科学发现将持续驱动产业升级与经济转型。2026年科学探索与科学发现课件科学探索的历程与…·25/32核心要点KEYPOINT能源科技的革命性进展◆2026年，全球能源科技领域迎来重大突破，高效太阳能电池转换效率达到35%，核聚变研究实现可控热核反应的持续时间突破100秒，为解决能源危机提供了革命性解决方案。◆以美国国家实验室为例，其研发的新型钙钛矿太阳能电池，通过材料创新，在模拟太阳光照射下，能量转换效率达到35%，远超传统硅基电池的22%，标志着可再生能源技术取得重大进展。◆核聚变研究方面，欧洲联合环评装置JET的实验结果显示，通过优化等离子体约束技术，实现可控热核反应的持续时间达到100秒，这一突破为未来商业核聚变发电奠定了基础。◆这些技术突破不仅能够有效缓解全球能源短缺问题，还能显著减少温室气体排放，推动全球能源结构向清洁、低碳转型。◆未来，随着这些技术的进一步成熟和商业化应用，有望彻底改变全球能源格局，为可持续发展提供强大动力。2026年科学探索与科学发现课件前沿科技领域的突…·26/3227科学模型的构建与应用▶科学模型是科学家用来理解和预测自然现象的重要工具，主要包括物理模型和数学模型两种类型。▶物理模型是通过缩放、简化或模拟真实物体或系统的物理属性，帮助科学家直观理解复杂现象。例如，地球仪就是一个地球物理模型的典型例子，通过三维立体展示地球的地理构造和运行机制。▶数学模型则是利用数学语言和符号来描述和量化自然现象，通过建立方程式和算法，预测系统行为。例如，气候模型就是通过大量的数学方程式模拟全球气候系统的变化，帮助科学家预测未来气候变化趋势。▶以气候模型为例，科学家通过收集全球气象数据，建立复杂的数学模型，模拟大气环流、海洋循环和温室气体排放等因素对气候的影响，从而预测未来气候变化趋势。▶原子模型则是另一个典型的物理模型，通过构建原子的结构模型，科学家能够解释原子内部的电子排布和化学性质，为理解化学反应提供了重要理论基础。2026年科学探索与科学发现课件科学发现的方法论…·27/32科学教育与创新能力培养2801科学教育通过实验、项目式学习等方式，能够有效培养学生的创新思维和解决问题的能力。02实验是科学教育中培养学生创新能力的重要手段，通过动手操作，学生能够亲身体验科学探究的过程，从而激发创新思维。例如，通过设计简单的电路实验，学生能够理解电路的基本原理，并通过改变实验条件，探索不同电路…03项目式学习则是另一种有效的科学教育方式，通过团队合作完成一个具体的科学项目，学生能够锻炼解决问题的能力，并培养团队协作精神。例如，学生可以分组设计并搭建一个小型生态瓶，通过观察生态瓶内生物的相互作用…04科学教育不仅能够培养学生的科学素养，还能提高他们的批判性思维和创新能力，为未来的科学研究和创新活动打下坚实的基础。05通过科学教育，学生能够学会如何提出问题、设计实验、分析数