师：同学们好，今天我们一起学习新课“像科学家那样”。大家认识图片中的两位人物吗？他们是抗疫英雄钟南山爷爷和李兰娟院士。大家对他们的抗疫故事想必耳熟能详，他们用研究指导抗疫，守护着全国人民的生命健康。钟南山爷爷和李兰娟院士不仅是妙手回春的医生，还是大名鼎鼎的科学家、中科院院士。人类历史上还有许多科学家，他们的研究成果推动着人类社会的文明进步。大家认识这些科学家吗？知道他们主要研究什么吗？
第一位是英国物理学家牛顿，研究万有引力和光学，他因苹果落地发现万有引力的故事家喻户晓。第二位是法国化学家拉瓦锡，研究燃烧现象，发现了空气中的氧气，被称为“化学之父”。第三位是波兰天文学家哥白尼，发表了日心说，让我们对居住的星球和宇宙有了新认识。第四位是我国著名地质学家李四光，创立了地质力学，为中国石油工业发展作出重要贡献。第五位是我国生物学家童第周，研究鲫鱼胚胎，被称为“中国克隆之父”。同学们，发现他们的研究有什么不同吗？
生：他们研究的对象不一样。
师：对，因为科学有许多领域，每位科学家会选择自己擅长的领域进行研究。物理学家研究光子最基本的运动形式和规律，代表人物有提出相对论的爱因斯坦，还有做“两个铁球同时落地”实验的伽利略。化学家研究物质的组成、结构、性质及其变化规律，代表人物有研究元素周期表的门捷列夫和研制现代炸药的诺贝尔。天文学家研究天体及其运行规律，揭开宇宙奥秘，我国古代天文学家郭守敬通过天文规律编写了《授时历》，开普勒发现了行星运动的三大定律。地质学家研究地球的物质、构造及发展历史，沈括将研究写成了《梦溪笔谈》，魏格纳提出大陆漂移假说。生物学家研究植物、动物、微生物等一切有生命的生物，著名生物学家达尔文写出世界名著《物种起源》，孟德尔做了著名的豌豆实验。
还有很多其他领域的科学家，大家还知道哪些呢？老师给大家列举几个，有气象学家竺可桢、桥梁学家茅以升、农学家袁隆平、空气动力专家钱学森、药学家屠呦呦。虽然科学家研究领域不同，但都在努力揭开未知事物的秘密和规律，让科学为人类服务。有时，不同领域的科学家需相互合作，共同研究，才能解决复杂的科学任务。2022 年 7 月 25 日，问天实验舱成功对接天和空间站，在我国航天历史上具有划时代的意义。同学们，你们认为我国运载火箭的发射和问天实验舱对接天空间站需要哪些领域的科学家共同合作呢？
生：需要天文学家、物理学家、气象学家、航天专家等。
师：科学家是如何进行科学研究的呢？他们的研究过程又是怎样的？三年级下册语文课本第 14 课《蜜蜂》中，昆虫学家法布尔研究蜜蜂的故事，就是一个很好的科学探究过程。请带着以下 4 个问题，再次阅读这篇课文。
法布尔研究蜜蜂的过程，就是科学家科学研究的过程。我们一起看，第一步提出问题，然后设计方案，收集证据，处理信息，最后得出结论，这是科学研究的基本过程。另外，提出问题后，我们还会对问题做出假设，得出结论后还要进行分享交流。法布尔就通过《昆虫记》把研究结果分享给了我们。
以上 7 个步骤就是科学探究的全过程。科学研究中，我们常通过实验收集证据来获得结论。比如法布尔研究蜜蜂时用的是观察实验，本学期我们也做过观察实验，像观察并描述番茄和黄瓜的种子，观察播种的番茄或黄瓜，观察仙人掌并找出它的茎和叶。除观察实验外，对比实验也是一种重要的实验方法。
本学期我们做过的对比实验有探究种子发芽的条件、探究仙人掌储水的秘密、探究不同纸的结实程度。回忆以往做过的对比实验，在设计对比实验时需要注意什么呢？