魏銳如何由實(shí)驗(yàn)觀察提出科學(xué)問題長(zhǎng)沙 完整版課件

1、如何由實(shí)驗(yàn)觀察提出科學(xué)問題魏銳科學(xué)探索始于問題 提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題，新的可能，從新的角度去看舊的問題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。愛因斯坦，英費(fèi)爾德物理學(xué)的進(jìn)化M上海：上?？萍汲霭嫔?，196259 科學(xué)探究的過程提出問題 猜想與假設(shè) 制定計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 收集證據(jù) 解釋與結(jié)論表達(dá)與交流 反思與評(píng)價(jià)教育部制定全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）M北京：北京師范大學(xué)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(gè)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(shí)間順序，空間順序）描述：詳細(xì)的用語言描述，語言描述對(duì)視覺信息又是一次認(rèn)知加工。質(zhì)疑：對(duì)每一項(xiàng)描述都劃個(gè)問號(hào)。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(fù)述，復(fù)述不等于好奇，好奇不等于提問對(duì)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(duì)蠟燭燃燒的提問時(shí)間順序?yàn)楹吸c(diǎn)

3、燃才能燃燒？為何點(diǎn)燃之后持續(xù)燃燒？為何反應(yīng)能夠完全進(jìn)行？提問的角度與層次直接對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)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(jìn)行比較并追問案例：為何火焰呈拉長(zhǎng)的水滴形對(duì)流燃燒（火焰）的條件：反應(yīng)物、著火點(diǎn)、重力啟示：被遺忘的地球重力對(duì)于燃燒的意義忽視最習(xí)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(guó)）國(guó)家航空和宇宙航行局NASA, 1992年2月9日，哥倫比亞號(hào)，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(jì)實(shí)驗(yàn)，在俄羅斯空間站MIR上實(shí)施了實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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{(lán)色半球形，半徑約為1.5cm研究意義：興趣（科學(xué)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(zāi)火焰呈無煙淺藍(lán)色？提高地面燃燒設(shè)備的燃燒效率，減少環(huán)境污染淡藍(lán)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(jìn)入火焰內(nèi)部與燃料形成預(yù)混氣體，使蠟燭火焰為預(yù)混火焰，火焰內(nèi)部的煙生成量較少。（一般認(rèn)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(gè)來自中國(guó)的研究案例中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所 杜文鋒等：2000第2期，燃燒科學(xué)與技術(shù)，差分干涉法測(cè)量微重力環(huán)境蠟燭火焰的溫度2000年7月，工程熱物理學(xué)報(bào)，微重力環(huán)境中的蠟燭火焰（探討了氧氣濃度對(duì)火焰的影響）2002第3 期，燃燒科學(xué)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(duì)流加強(qiáng)各種組分的混合，使燃燒過程得到強(qiáng)化，化學(xué)反應(yīng)放熱速率增大?；鹧嫫胶鉁囟容^高。在微重力環(huán)境中：由于自然對(duì)流消失，可以認(rèn)為火焰為靜止的、純擴(kuò)散火焰，空氣(氧氣) 只能通過擴(kuò)散緩慢進(jìn)入火焰區(qū)，火