对科学“用证据支持假设”的粗浅认识.doc

本学科提出了“用证据支持假设”的教学研讨主题，个人认为这个主题非常能体现我们学科的教学特点，也非常有研讨的必要。下面就这一主题提出一些我的粗浅的认识：一、为什么要重视“假设”。不少专家学者呼吁重视“猜测与假设”，这与科学研究的过程和特点是分不开的。科学探究的过程如果简单的来看其实就是三个过程：“问题、假设、验证”。其中假设对解决问题做了一定的预见性思考，为下一步研究指明了方向、奠定了基础，因此是科学探究的中心环节。从实际的科学研究来看，猜测与假设更是起着重要的作用。以至于爱恩斯坦曾经说：“不是由观察结果归纳出理论，而是由理论决定观察什么。”。他这里的第二个理论指的是一种“假说”，比如为了解释宇宙的起源而提出的“大爆炸理论”，为了解释物质的微观构成而提出的“标准理论模型”，现代的若干大型研究项目都是围绕这些理论而开展的。我们科学学科的目标是培养学生的科学素养，科学探究的能力是科学素养的重要方面之一。因此，要很好的达成这一目标，要学生很好的理解科学，有必要在科学课堂教学重视假设的作用、重视假设能力的培养。二、什么是“假设”。现代汉语词典对假设的解释是指科学研究上对客观事物的假定的说明，假设要根据事实提出，经过实践证明是正确的，就成为理论。具体对应到我们科学学科，在教学中假设是指对观察、现象、或科学问题的一种假的的说明，它可以通过进一步的观察、调查或实验得以检验。在日常教学中，我们除了“假设”，还经常用到“猜测”、“猜想”、“假说”等，并且将它们等同起来，不加区分。为了准确把握假设的含义，有必要对它们进行一下辨析。对于“猜测”与“猜想”，个人认为“猜测”要比“猜想”多一些有根据的事实，是对未知的事物进行合乎逻辑的分析。但这里不做区分。对于“假设”与“假说”，科学假说是一种科学学说，是有关自然现象及其规律性的一种不完备的，其基本观念尚待验证的学说。假说是科学发展的形式，是科学理论形成的重要阶段。之前爱恩斯坦的那句话中的第二个“理论”指的就是科学假说。因此，建议科学教学上使用“假设”，而非“假说”。对于“猜想”与“假设”，两者在实质上应该是一致的，因此国家物理课程标准将两者并排一起作为科学探究的第二个要素。但二者有些许的不同，其一，国家物理课程标准进一步指出：“根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想”；“对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设”。由此，猜想与假设的区别主要表现在侧重点不同：猜想主要是针对问题成因的；而假设主要是针对问题解决方式的。其二，百度词条：“猜想”是“不知其真假”的数学叙述，“假设”是科学研究上对客观事物的假定的说明，假设要“根据事实提出”，某些猜想会称为“假设”，尤其是当它是针对某些问题提出的答案。就是说，猜想是可以在一定范围内脱离已知的认知范围，可能不能被证明。而假设，不是对的，就是错的。比如，问题：“影响摆的快慢的因素有哪些？”猜想：可能与摆球的质量有关假设：摆球的质量越大、摆摆的越快以上是我对假设的认识，恰当与否希望大家讨论。三、假设有哪些特点。第一：科学假设必须以经验事实或科学原理为根据，并且不能与已知的客观事实或科学原理相矛盾，即具有可解释性的特点。第二：科学假设应该可以通过理论逻辑做间接验证或通过科学实验作直接验证（最终的检验标准是实践），即具有可检验性的特点。第三：科学假设可以对未知的或未来的事物作出推论，即具有可预测性的特点。比如，学生提出“摆球的质量越大、摆摆的越快”的假设，根据生活的经验“物体越重下落的越快”（中小学生对此问题还没有建立科学的认识）；该假设可以通过实验进行验证。四、如何验证假设虽说“用证据支持假设”的主题使用了“支持”二字，但提出的假设不是都应被证据肯定的，也可以被否定。所以对于假设应该是检验和验证，验证的方法途径多种多样，在本学科常采用如下几种方式：实验法实证研究是科学研究中最为重要最具说服力的一种方法，因而用实验法验证假设是科学探究中不可或缺的方法。对于“摆球的质量越大、摆摆的越快”的假设，就可以通过两个不同质量摆球的摆同时摆动起来，观察它们摆动是否同步来检验。实验证明这条假设是不正确，也即得到了摆动的快慢与摆球质量无关的结论。资料分析法有些假设的验证比较困难的，也是很难办到的，查询并借鉴一些大家公认的资料是一个不错的方法。比如，“海底的温度低”的假设可以通过分析教材上已有的数据表进行验证。逻辑推理法例如：相同水量的冷水（15）与热水（78）混合有多热？请说明理由。假设：63，理