科学的假设与猜想

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1、基于课标的解读1.尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。　　例如在密茂的树林中，太阳光透过树叶中空隙照在地面上的许多光斑，大量都呈圆形，其明亮深浅不一，位置交错重叠。为什么这许多光斑都是圆的呢？为了探究这些圆形光斑的成因，就要先提出猜想，然后依照猜想来制定探究计划。　　猜想不是胡猜乱想，猜想是应用现有的经验和知识对问题中的事实寻求可能解释的过程。尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论，但对问题成因的猜想仍需要有一定的依据，这依据就是上述要求中所述的两点：一是已有的经验和知识，二是科学事实，即要求中所说的“问题”。　　上例中造成树荫下太阳圆形光斑的原因是什么？

2、猜想之一是因为树叶是圆的，所以影子是圆的，因为树叶在空中交错重叠，所以地下的圆斑交错重叠。猜想之二是因为太阳是圆的，地面的光斑也都是圆的，圆形的光斑是圆形的太阳形成的。究竟哪种猜想更合理，需要根据已有的知识、经验对照圆形光斑事实进行思考。猜想之一认为圆的树叶会形成圆的影子，这固然是生活中的经验，但根据已有知识，影子是光线没有照射到的地方，而光斑是光线照射到的地方，树荫下的圆圈是光斑而不是影子，因此，已有的知识不支持第一个猜想。同时，地面上所有的圆形光斑都是一个很标准的圆，只有太阳的形状和它吻合，事实和经验支持第二种猜想。至于为什么地面的光斑明亮不一、交错重叠，那将

3、是在这种猜想的指引下进一步探究的问题。　　2.对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。　　在探究“电磁铁磁性的强弱与什么因素有关”问题时，老师问学生：如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，它的磁性强弱会改变吗？下面有这样一段教学过程。　　“学生相互议论：假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样？是否可以这样推测：导线中的2A电流是两股1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。　　如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加到200匝，它的磁性又会怎样？是否可以这样推测：200匝线圈是由两组10

4、0匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。　　通过以上推测可以想到：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。”　　这就是对“电磁铁磁性强弱与什么因素有关”进行探究的可能实验结果进行的推测和假设。和猜想一样，推测和假设的根据是探究者自己的经验、知识以及所探究问题的科学事实。推测和假设的结论必须是可检验的，检验的结果有两种可能：一是支持假设，即证实；二是否定假设，即证伪。一个无法检验的陈述是没有探究价值的，因而也就不是一个科学假设。　　3.认识猜想与假设在科学探究中的重要性。　　猜想与假设在科学探究中的重要

5、作用首先在于它是科学结论的先导，如果猜想与假设一旦能得到实验结果的支持，它就可能发展成为科学结论。因此，猜想与假设能帮助探究者明确探究的内容和方向，指导探究的沿预定目标展开，避免探究的盲目性。　　因为猜想与假设对解决问题的方案作了一定的预见性思考，因此，它为收集信息、分析和解释信息提供了一个大致的框架。例如在“树荫下圆形光斑的成因”探究问题中，其猜想是“圆形的光斑是由于圆形的太阳形成的，和树林中透光的树叶空隙的形状无关”，按照这个猜想可以得到一个概括性陈述，就是“光源发出的光通过一个屏障上的小孔后在光屏上得到的光斑，其形状与光源形状相同，与小孔形状无关”。按照这个

6、陈述，就能设计一个验证方案：取不同形状的光源，有长条形的（日光灯）、球形的（磨沙灯泡）等。在不透光屏障上钻不同形状的小孔，有圆的、方的、三角形的等。观察不同光源的光通过不同小孔后的光斑形状，便能验证猜想是否正确。因此可以说，猜想与假设为制定探究计划、设计实验方案奠定了必要的基础。在以上实验中，如果在同一屏障上钻上多个相互靠近的大小不同的小孔，模拟树林中杂乱无章的透光空隙，还能看到树荫下那种明亮不同、交错重叠的光斑。如果进一步改变孔的大小、增大光屏到透光孔之间距离的调节范围，还可以发现和认识许多在猜想上未曾预料到的现象。　　要使学生获得对猜想与假设的正确认识，应该让

7、学生在经历猜想与假设的过程，并据此制定探究计划或设计实验，完成探究活动，使学生体会猜想与假设是科学结论的先导，体验猜想与假设在整个探究活动中所起的引导性作用。“提出问题”与“猜想假设”的解读一切科学探究起源于生活，在生活中“发现并提出问题”、并作出合理的“做出猜想与假设”。为了检测落实新课程以来，学生“提出问题”与“猜想假设”能力培养的状况，例如玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎．老师要求同学针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是A.“玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬．”B.“玻璃杯从一定

8、高处掉到水