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2. 作出假设

科学探究的基本过程与实验设计 · 高二
讲清楚它是什么

定义 根据观察和已有知识,对提出问题作出尝试性解释或预测,是科学探究的核心步骤。

从哪来 本知识点为高二生物第1讲起点,无前置知识点,直接基于科学探究的一般逻辑引入。

为什么 假设是连接“问题”与“实验”的桥梁。没有假设,实验就失去了方向,变成盲目尝试;假设基于现有知识对未知现象给出可检验的预测,使研究具有逻辑起点和可证伪性,从而推动科学认知从现象描述走向机制解释。

讲法
适合逻辑型、喜欢因果链条的学生 用“侦探破案”类比:问题是“谁偷了面包”,假设是“是猫偷的,因为猫喜欢爬窗且面包在窗台”。强调假设必须包含“如果……那么……”的逻辑结构,且必须基于已有线索(观察),不能凭空猜测。
讲法
适合形象型、喜欢具体情境的学生 用“植物向光性”实例:观察“向日葵总是朝太阳”,提出问题“光影响生长吗?”,假设“如果单侧光照射,那么植物会向光弯曲生长”。让学生亲手写假设,再对比错误假设(如“植物喜欢太阳”),体会假设必须可检验、可操作。
讲法
适合批判型、喜欢质疑的学生 展示三个假设:①“植物向光生长是因为光刺激”②“植物向光生长是因为重力”③“植物向光生长是因为风”。让学生判断哪个是有效假设,引导发现:有效假设必须针对问题、可被实验验证、排除无关变量,从而理解假设的“可证伪性”和“针对性”。
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练一道
基础题
观察发现“某池塘中鱼群在夏季中午大量浮头”,请作出一个合理的假设。
变式
某同学提出假设“如果增加光照时间,那么植物生长速度加快”。请指出该假设在实验设计中的潜在问题,并修正。
试试手自己判
检测题
观察发现“某种植物在盐碱地生长不良”,请写出一个符合科学探究规范的假设,并说明该假设如何指导实验设计。
看答案和判分标准
答案:假设:如果土壤盐分浓度升高,那么该植物根系吸水能力下降,导致生长不良。实验设计:设置不同盐分浓度的土壤组,控制光照、温度等相同,测量植物根系吸水速率和株高。
判对标准:
①假设使用“如果……那么……”结构(2分);②假设针对盐分这一单一变量(2分);③实验设计体现对照和变量控制(2分);④预测可测量(2分)。
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