3.构建假设:科学研究的起点与重要性

假设是对科学问题的一个试探性的、可验证的推论。不用考虑假设是否一定正确,因为自然科学的研究的目的是为了更多的了解客观规律,这建立与大量的实验之上。在证实一个假设是错误之时,也同样会获得更多的重要信息。


02   形成假设的过程

科学家首先提出一个感兴趣的科学问题。

然后,科学家会查阅相关资料,了解已有的知识。

基于这些信息,科学家形成一个暂定的回答,这被称为科学假设”。

重要的是,假设必须是可验证的,因为下一步是通过实验来验证假设是否正确。


03   假设与预测的建议方法

假设可以引出一个或多个可以通过实验来验证的预测

预测通常以“如果____,那么____”的形式表达,但并不强制,只是对初学者更友好

预测应包含一个自变量(实验中改变的因素)和一个因变量(实验中观察或测量的因素)。

一个假设可以引出多个预测,但通常针对青少年项目,一到两个预测就足够了。

04   假设和预测的例子

§ 问题:狗的大小如何影响它吃的食物量?

假设:同种类的较大动物比较小的动物消耗更多能量,为了获得所需的能量,较大的动物会吃更多食物。

预测:如果我让一只70磅的狗和一只30磅的狗随意吃食物,那么70磅的狗会比30磅的狗吃得更多。

§ 问题:肥料是否使植物长得更大?

假设:植物需要多种营养素才能生长,肥料将这些营养素添加到土壤中,从而促进植物生长。

预测:如果我给一些番茄幼苗添加肥料,而不给其他幼苗添加,那么施肥的幼苗将比未施肥的幼苗长得更高,叶子更多。

§ 问题:增加电流是否能让电动机转得更快?

假设:电动机内部有电磁铁,它们推动或拉动永久磁铁使电动机旋转。随着电流增加,电磁铁的磁场强度提高,从而使电动机转得更快。

预测:如果我增加供给电动机的电流,那么电动机的转速(每分钟转数)将会增加。

§ 问题:老师离开教室时教室会更吵吗?

假设:老师有教室规则如果老师离开,学生会觉得可以打破规则,导致教室更吵。

预测:如果我测量教室里老师在场时和离开时的噪音水平,那么我会发现老师不在教室时噪音水平更高。