魏銳如何由實驗觀察提出科學問題長沙 完整版課件

1、如何由實驗觀察提出科學問題魏銳科學探索始于問題 提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴}，新的可能，從新的角度去看舊的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。愛因斯坦，英費爾德物理學的進化M上海：上海科技出版社，196259 科學探究的過程提出問題 猜想與假設(shè) 制定計劃進行實驗 收集證據(jù) 解釋與結(jié)論表達與交流 反思與評價教育部制定全日制義務教育化學課程標準（實驗稿）M北京：北京師范大學出版社，2001 討論：觀察蠟燭燃燒的現(xiàn)象？我們能提出哪些問題？ 如何能提出高品質(zhì)的問題？基因如何提升個體的提問能力？（教育的目

2、的）方法與策略如何提出問題？方法與策略觀察描述質(zhì)疑提出問題“三步曲”觀察：按照一定的順序觀察。（時間順序，空間順序）描述：詳細的用語言描述，語言描述對視覺信息又是一次認知加工。質(zhì)疑：對每一項描述都劃個問號。案例分析：天平的原理？看不等于看到，看到不等于關(guān)注，關(guān)注不等于印象，印象不等于復述，復述不等于好奇，好奇不等于提問對蠟燭燃燒的提問空間順序?qū)ο灎T燃燒的提問空間順序蠟由什么構(gòu)成？蠟的物理屬性？為何形成杯狀？燭油不外流？火焰的位置？為何燭芯、燭油不燃？燭油為何上升？火焰的形狀？火焰的顏色與不同部位的溫度？為什么燃燒？為何形成火焰？為何發(fā)光？什么在燃燒？生成什么產(chǎn)物？對蠟燭燃燒的提問時間順序為何點

3、燃才能燃燒？為何點燃之后持續(xù)燃燒？為何反應能夠完全進行？提問的角度與層次直接對具體的實驗現(xiàn)象設(shè)問追問同一事物不同要素之間的關(guān)系與類似事物進行比較并追問案例：為何火焰呈拉長的水滴形對流燃燒（火焰）的條件：反應物、著火點、重力啟示：被遺忘的地球重力對于燃燒的意義忽視最習以為常的事物失重能否燃燒？如何燃燒？直覺？推理？the NASA Glenn Research Centers 5.2-second drop tower Japans JAMIC 10-second drop tower. （美國）國家航空和宇宙航行局NASA, 1992年2月9日，哥倫比亞號，STS-50The crew con

4、ducted about 10 single-candle experiments during the STS-50, USML-1 space shuttle mission. 1996年NASA 重新設(shè)計實驗，在俄羅斯空間站MIR上實施了實驗Nearly 80 candles were burned in the Candle Flames in Microgravity experiment Video ：CFM on Mir (1996)觀察-描述-質(zhì)疑點燃后，火焰為球形，中間為黃色亮核8-10s后，黃色消失，火焰變?yōu)樗{色半球形，半徑約為1.5cm研究意義：興趣（科學的本質(zhì)即探尋未知

5、）了解微重力燃燒的規(guī)律，解決太空火災火焰呈無煙淺藍色？提高地面燃燒設(shè)備的燃燒效率，減少環(huán)境污染淡藍色火焰的可能原因1)微重力環(huán)境下的蠟燭火焰溫度低于煙的最低生成溫度(1 300 K)；2)蠟燭火焰溫度較低，雖然存在煙粒子，但粒子輻射很弱；3)氧氣從蠟燭火焰的根部進入火焰內(nèi)部與燃料形成預混氣體，使蠟燭火焰為預混火焰，火焰內(nèi)部的煙生成量較少。（一般認為這種原因存在的可能性較?。╆P(guān)于蠟燭微重力燃燒的研究一個來自中國的研究案例中國科學院工程熱物理研究所 杜文鋒等：2000第2期，燃燒科學與技術(shù)，差分干涉法測量微重力環(huán)境蠟燭火焰的溫度2000年7月，工程熱物理學報，微重力環(huán)境中的蠟燭火焰（探討了氧氣濃度對火焰的影響）2002第3 期，燃燒科學與技術(shù)，微重力蠟燭火焰特征數(shù)值模擬在正常重力環(huán)境中：自然對流加強各種組分的混合，使燃燒過程得到強化，化學反應放熱速率增大。火焰平衡溫度較高。在微重力環(huán)境中：由于自然對流消失，可以認為火焰為靜止的、純擴散火焰，空氣(氧氣) 只能通過擴散緩慢進入火焰區(qū)，火