高中物理科学猜想课件-PPT.ppt

高中物理科学猜想课件w物物理理学学家家发发现现物物理理规规律律的的过过程程，往往往往是是对对研研究究的的课课题题先先有有一一个个猜猜想想，而而后后对对猜猜想想进进行行验验证证或或修修正正。所所以以猜猜想想是是进进行行科科学学探探究究的的重重要要一环。一环。w猜猜想想就就是是根根据据已已知知的的原原理理或或事事实实，对对未未知知的的现现象象、问问题题或或规规律律所所做做出出的的一一种种假假定定性性说说明明(假假说说)猜猜想方法是一种科学的思维方法。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。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。实验结果进行推测与假设。w纵纵观观物物理理学学发发展展史史，绝绝大大部部分分物物理理现现象象的的发发现现、物物理理定定律律或或定定理理的的建建立立，都是按下图所示的模式进行的都是按下图所示的模式进行的.探究问题探究问题陷入困境陷入困境提出猜想提出猜想寻求解决寻求解决 检验猜想的合理性检验猜想的合理性肯定猜想肯定猜想 问题解决问题解决 得出结论得出结论 修正猜想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，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可以转入对猜想检验和论证这样“探究课题就变成探究课题就变成了一个了一个“求证课题求证课题”如果猜想得到证实，则探究的如果猜想得到证实，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，有时则比较隐蔽有时明显地出现在我们面前，有时则比较隐蔽 w 在科学探究中如何进行科学的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，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，并为进行科学的猜东西作为借鉴，并为进行科学的猜想提供一些途径。想提供一些途径。大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点 如何进行猜想如何进行猜想w最常用的方法是依据因果关系最常用的方法是依据因果关系“以果寻因以果寻因”进行猜想，就是说，进行猜想，就是说，根据我们观察或实验的根据我们观察或实验的“结果结果”,去猜想产生这个结果的去猜想产生这个结果的“原因原因”(或因素或因素)。w我们把研究的对象（事物或物体我们把研究的对象（事物或物体等）叫做主体，引起结果的对象等）叫做主体，引起结果的对象（事物或物体）叫做客体。（事物或物体）叫做客体。例如，我们研究声音是如何产生的？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观察生活中遇到的现象或实验,列表如下列表如下 主体主体 树叶树叶音叉音叉乐器的弦乐器的弦扬声器纸盆扬声器纸盆客体客体 流动的空流动的空气气(风风)作作用在树叶用在树叶上上 小锤小锤(敲敲击音击音叉叉)弓弓(摩擦弦摩擦弦)与纸盆连在与纸盆连在一起的线圈一起的线圈通过交变电通过交变电流流 结果结果 树树叶叶飘飘动动发声发声音叉音叉振动振动发声发声 乐器的弦乐器的弦振振动发声动发声 扬声器纸盆扬声器纸盆振动发声振动发声 w分分析析以以上上几几个个现现象象的的共共同同点点：都都是是(物物体体)发发出出了了声声音音(结结果果),),究究其其原原因因，只只能能在在主主体体与与客客体体上上找找原原因因。观观察察发发现现，都都是是客客体体对对主主体体发发生生了了作作用用引引起起主主体体振动的结果。振动的结果。w因因此此可可以以猜猜想想：发发声声是是物物体体振振动动产产生生的的。然然后后通通过过一一些些实实验验验验证证这这一一猜猜想想是是否否正正确确。如如果果再再进进一一步步研研究究声声音音的的大大小小、强强弱弱等等与与哪哪些些因因素素有有关关，那那末末还应该在主体客体上找原因。还应该在主体客体上找原因。w再再如如，研研究究导导体体与与电电源源相相连连，两两端端加加上上电电压压，导导体体上上产产生生的的电电流流的的大大小小与与哪哪些些因素有关？猜想的思路：因素有关？猜想的思路：w结果：导体上有电流通过结果：导体上有电流通过w主体：导体主体：导体w客体：电源客体：电源w课题：研究电流的大小与哪些因素有关课题：研究电流的大小与哪些因素有关w猜想：猜想：“导体导体”与与“电源电源”相连产生电相连产生电流（结果），因此研究电流的大小与哪流（结果），因此研究电流的大小与哪些因素有关，只能在些因素有关，只能在“导体导体”与与“电源电源”上找原因上找原因;w例如，猜想可能与导体的性质（种类、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。现加在导体两端的电压大小）有关。w然后我们就可以设计实验，验证我们的然后我们就可以设计实验，验证我们的猜想是否正确。猜想是否正确。物体（主体）在液体（客体）中受到浮力（结果）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浮力的大小与哪些因素有关w浮力可能与物体本身的构成（如密度浮力可能与物体本身的构成（如密度 物物）有关；）有关；w浮力可能与物体的体积（浮力可能与物体的体积（物物）有关；）有关；w浮力可能与液体的种类（密度浮力可能与液体的种类（密度液液）有关有关w浮力可能与物体浸没到液体中的深度浮力可能与物体浸没到液体中的深度 （液液）有关等等（与物体形状的关系）有关等等（与物体形状的关系 比较复杂，我们暂不考虑。）比较复杂，我们暂不考虑。）进行猜想常常借助于立体思维进行猜想常常借助于立体思维w人人的的思思维维受受到到某某种种刺刺激激，或或是是在在某某种种特特定定的的环环境境条条件件下下，人人脑脑中中会会自自然然地地产产生生一一种种倾倾向向，通通过过回回忆忆可可以以产产生生许许多联想。多联想。w立立体体思思维维是是一一种种多多向向思思维维，即即左左思思右右想想，瞻瞻前前顾顾后后，上上下下求求索索，使使自自己己的的思思路路向向四四面面八八方方不不同同的的方方向向延延伸伸、联联想。想。w有意识地进行联想就会产生许多意想不到的创造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。可能是抽象的。w从一种能划破例如，看见乌儿能飞，就想人能不从一种能划破例如，看见乌儿能飞，就想人能不能飞？正是基于这种联想，美国人莱特兄弟于能飞？正是基于这种联想，美国人莱特兄弟于19031903年首次把飞机送上了天。年首次把飞机送上了天。w我国的巧匠鲁班也是衣服和皮肤的带刺的茅草得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。到联想启示，而发明了锯子w美国工程师为了保证内燃机有效的工作，必须使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。如何实现这种混合汽油与空气能够均匀地混合。如何实现这种混合呢？呢？18911891年他看到妻子喷洒香水，于是他从这个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。实汽化器就是一个喷雾器。w卢瑟福从太阳系联想到原子模型；卢瑟福从太阳系联想到原子模型；w有有人人看看见见爱爱喝喝酒酒的的人人用用手手叩叩瓮瓮听听声声来来判判断瓮内盛酒多少，发明了医学的叩诊法断瓮内盛酒多少，发明了医学的叩诊法。w这这些些都都是是以以联联想想为为基基础础进进行行猜猜想想进进而而搞搞出出发发明明的的。这这对对我我们们进进行行探探究究猜猜想想是是很很有启发的。有启发的。运用猜想应注意的问题运用猜想应注意的问题 1.1.猜猜想想带带有有一一定定想想象象、推推测测的的成成份份，具具有有或或然然性性。猜猜想想是是在在已已有有知知识识和和少少量量事事实实基基础础上上提提出出来来的的，因因此此，在在未未经经实实验验检检验验前前，结结论论具具有有或或然然性性。在教学中切忌以偏概全，以点概面。在教学中切忌以偏概全，以点概面。2.2.我我们们强强调调猜猜想想的的作作用用，并并不不意意味味着着可可以以削削弱弱逻逻辑辑思思维维能能力力的的作作用用。事事实实上上，这这两两种种能能力力是是相相辅辅相相承承的的，在教学中对这两种能力的培养应并行在教学中对这两种能力的培养应并行。