高中物理科学猜想课件.ppt

科学猜想----飞向真理的翅膀物理学家发现物理规律的过程，往往是对研究的课题先有一个猜想，而后对猜想进行验证或修正。所以猜想是进行科学探究的重要一环。猜想就是根据已知的原理或事实，对未知的现象、问题或规律所做出的一种假定性说明(假说)．猜想方法是一种科学的思维方法。为什么科学探究需要猜想与假设因为科学家不可能等待所有资料都收集齐后再去做发现，他们必须尽早地提出假设去指导他们下一步的工作，以加速发现过程。正如一个在陌生的大地上探险的人，不是等待有关这块土地的信息都收集齐全后再迈步，而是先猜测某一条路可能会达到目的，然后边走边观察边打听，逐步调整自己的方向和道路。猜想与假设就是尝试将已有的科学知识与问题相联系，从而对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。纵观物理学发展史，绝大部分物理现象的发现、物理定律或定理的建立，都是按下图所示的模式进行的.探究问题陷入困境提出猜想寻求解决检验猜想的合理性肯定猜想问题解决得出结论修正猜想我们在解决探究性的物理问题时，从认识过程的角度看与物理学家发现科学规律是颇为相似的．我们要认识的知识基本上都是未知的，都必须运用我们的已知去探索未知，在探究过程中，往往会碰到种种困难，使探究陷入困境而停顿不前．此时如果我们的头脑里能够出现某些念头而做出猜想，那么，探究的行动就可以转入对猜想检验和论证．这样“探究课题就变成了一个“求证课题”．如果猜想得到证实，则探究的前景将会变得明朗；如果猜想被否定，则需对猜想进行修正而导出问题的结论，或对新猜想再作检验．由此可见，在进行探究时，猜想实际上构成了探索活动的出发点，它总是引导着我们思维的前进，只是它有时明显地出现在我们面前，有时则比较隐蔽．在科学探究中如何进行科学的猜想（不是乱想）是因人而异的，并无标准的模式。但从它在物理学史中的表现，可以找到某些共性的东西作为借鉴，并为进行科学的猜想提供一些途径。如何进行猜想最常用的方法是依据因果关系“以果寻因”进行猜想，就是说，根据我们观察或实验的“结果”,去猜想产生这个结果的“原因”(或因素)。我们把研究的对象（事物或物体等）叫做主体，引起结果的对象（事物或物体）叫做客体。例如，我们研究声音是如何产生的？观察生活中遇到的现象或实验,列表如下主体树叶音叉乐器的弦扬声器纸盆客体流动的空气(风)作用在树叶上小锤(敲击音叉)弓(摩擦弦)与纸盆连在一起的线圈通过交变电流结果树叶飘动发声音叉振动发声乐器的弦振动发声扬声器纸盆振动发声分析以上几个现象的共同点：都是(物体)发出了声音(结果),究其原因，只能在主体与客体上找原因。观察发现，都是客体对主体发生了作用引起主体振动的结果。因此可以猜想：发声是物体振动产生的。然后通过一些实验验证这一猜想是否正确。如果再进一步研究声音的大小、强弱等与哪些因素有关，那末还应该在主体客体上找原因。再如，研究导体与电源相连，两端加上电压，导体上产生的电流的大小与哪些因素有关？猜想的思路：结果：导体上有电流通过主体：导体客体：电源课题：研究电流的大小与哪些因素有关猜想：“导体”与“电源”相连产生电流（结果），因此研究电流的大小与哪些因素有关，只能在“导体”与“电源”上找原因;例如，猜想可能与导体的性质（种类、长短、粗细等）有关，即与导体阻碍电流的性质有关；可能与电源的性质（表现加在导体两端的电压大小）有关。然后我们就可以设计实验，验证我们的猜想是否正确。物体（主体）在液体（客体）中受到浮力（结果）,浮力的大小与哪些因素有关①浮力Ｆ可能与物体本身的构成（如密度ρ物）有关；②浮力Ｆ可能与物体的体积（Ｖ物）有关；③浮力Ｆ可能与液体的种类（密度ρ液）有关④浮力Ｆ可能与物体浸没到液体中的深度（Ｈ液）有关等等（与物体形状的关系比较复杂，我们暂不考虑。）进行猜想常常借助于立体思维人的思维受到某种刺激，或是在某种特定的环境条件下，人脑中会自然地产生一种倾向，通过回忆可以产生许多联想。立体思维是一种多向思维，即左思右想，瞻前顾后，上下求索，使自己的思路向四面八方不同的方向延伸、联想。有意识地进行联想就会产生许多意想不到的创造性的猜想与设想。联想的结果可能是具体的，也可能是抽象的。从一种能划破例如，看见乌儿能飞，就想人能不能飞？正是基于这种联想，美国人莱特兄弟于1903年首次把飞机送上了天。我国的巧匠鲁班也是衣服和皮肤的带刺的茅草得到联想启示，而发明了锯子。美国工程师为了保证内燃机有效的工作，必须使汽油与空气能够均匀地混合。如何实现这种混合呢？1891年他看到妻子喷洒香水，于是他从这个化妆器具得到启发，创造了发动机的汽化器，其实汽化器就是一个喷雾器。卢瑟福从太阳系联想到原子模型；有人看见爱喝酒的人用手叩瓮听声来判断瓮内盛酒多少，发明了医学的叩诊法。这些都是以联想为基础进行猜想进而搞出发明的。这对我们进行探究猜想是很有启发的。运用猜想应注意的问题1.猜想带有一定想象、推测的成份，具有或然性。猜想是在已有知识和少量事实基础上提出来的，因此，在未经实验检验前，结论具有或然性。在教学中切忌以偏概全，以点概面。2.我们强调猜想的作用，并不意味着可以削弱逻辑思维能力的作用。事实上，这两种能力是相辅相承的，在教学中对这两种能力的培养应并行。用笔杆子计算出来的星发现天王星之后,23岁的大学生亚当斯利用计算预见了海王星的存在(勒维烈也得出这一结果).详见:归纳与演绎P31,河南教育出版社