假设
假设是科学问题的一个试验性的,可测试的答案。一旦科学家有一个她感兴趣的科学问题,科学家就会读起来找出这个主题已经知道的东西。然后,她利用这些信息形成了对她的科学问题的试探性答案。有时人们将试探性答案称为“有根据的猜测”。但请记住,假设也必须是可测试的,因为下一步是做一个实验来确定假设是否正确!
假设导致可以通过实验测试的一个或多个预测。
预测通常采用“If ____then ____”语句的形式,但不必如此。预测应包括一个自变量(您在实验中更改的因子)和一个因变量(您在实验中观察或测量的因子)。单个假设可以导致多个预测,但通常,一个或两个预测足以解决科学公平项目。
假设和预测的例子
题 | 假设 | 预测 |
狗的大小如何影响它吃多少食物? | 相同物种的较大动物比相同类型的较小动物消耗更多能量。为了获得身体所需的能量,较大的动物会吃更多的食物。 | 如果我让一只70磅重的狗和一只30磅重的狗吃掉他们想要的食物,那么这只70磅重的狗将吃掉超过30磅重的狗。 |
肥料会使植物变大吗? | 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,从而使植物生长更多。 | 如果我在一些番茄幼苗的土壤中添加肥料,而不是其他的,那么获得肥料的幼苗将比未受精的幼苗长得更高,叶子更多。 |
如果增加电流,电动机会转得更快吗? | 电动机起作用是因为它们内部有电磁铁,可以推/拉永久磁铁并使电动机旋转。随着更多电流流过电机的电磁铁,磁场强度增加,从而使电机更快。 | 如果我增加提供给电动机的电流,那么电动机的RPM(每分钟转数)将增加。 |
当老师离开房间时教室会吵闹吗? | 教师有关于何时在课堂上讲话的规则。如果他们离开教室,学生可以随意打破规则,多说话,让房间更加喧闹。 | 如果我在教室里和教室离开房间时测量教室的噪音水平,那么当我的老师不在教室时,我会发现噪音水平较高。 |
如果我的假设是错的怎么办?
如果在您的科学项目结束时,您查看收集的数据并且您意识到它不支持您的假设,会发生什么?首先,不要惊慌!科学项目的重点不是要证明你的假设是正确的。关键是要更多地了解自然界如何运作。或者,有时候,为了找出科学真理。当科学家进行实验时,他们经常会有数据显示他们的起始假设是错误的。为什么?嗯,自然界是复杂的 - 需要进行大量的实验来弄清楚它是如何工作的 - 你测试的解释越多,就越能弄清楚真相。对于科学家来说,反驳一个假设仍然意味着他们获得了重要的信息,他们可以利用这些信息来创造下一个假设甚至更好。在科学博览会环境中,法官可能会对那些以错误假设开始的项目印象深刻; 更重要的是,你是否了解你的科学公平项目,有一个控制良好的实验,并且如果你有更多的时间,你会想到你将如何改进你的项目。你可以阅读更多有关科学公正的法官的观点上反驳你的假设这里。
值得注意的是,科学家们从不谈论他们的假设是“正确”还是“错误”。相反,他们说他们的数据“支持”或“不支持”他们的假设。这可以追溯到大自然是如此复杂 - 如此复杂,以至于需要不止一个实验来解决这个问题,因为单个实验可能会给你误导数据。例如,让我们假设您假设蚯蚓在冬季非常寒冷的地方不存在,因为它太冷而无法存活。然后你预测你会在佛罗里达州的土壤中找到蚯蚓,这里有温暖的冬天,而不是阿拉斯加,它有寒冷的冬天。当你在这两个州的泥土中挖一个3英尺宽,3英尺宽,1英尺深的洞时,你会发现佛罗里达蚯蚓,而不是阿拉斯加蚯蚓。所以,你的假设是对的吗?好吧,您的数据“支持”您的假设,但您的实验并没有涵盖那么多。你能真的确定阿拉斯加没有蚯蚓吗?不,这就是为什么科学家只支持(或不支持)他们对数据的假设,而不是证明它们。而对于好奇,是有的阿拉斯加的蚯蚓。
假设清单
什么是一个好的假设? | 对于一个好的假设,你应该对每个问题回答“是” |
该假设是否基于来自参考资料的有关该主题的信息? | 是/否 |
可以从假设中做出至少一个明确的预测吗? | 是/否 |
这个假设的预测是否可以在实验中检验出来? | 是/否 |
预测是否具有自变量(您更改的内容)和因变量(您观察或测量的内容)? | 是/否 |