什么是科学假设?

假设就是可检验的预言。

原文链接:What Is A Hypothesis
原作者:Oliver Gauss

什么是假设?

你可以把假设看做特定情况下的预言。

比如,喂狗狗天然食品,狗狗会更健康。这就是一则很简单的假设。

科学家形成一则假设,一般要比我们生活中做假设复杂一些。科学中的假设要求可测量可检验。

于是,我们前面的例子可改为,喂狗狗天然食品,皮疹会消失。

我们看下词典给假设下的定义:“为做论证而认为正确或认可正确的事情或观点”。

这则对假设的描述非常到位,本文就采用这个定义。

科学中如何运用假设

科学方法是科学家研究问题和得出结论的方法。假设是科学方法中的关键组成部分。

科学方法步骤如下:

  1. 观测,并提出问题。
  2. 形成假设,做出预言。
  3. 设计实验,检验假设。
  4. 收集数据。
  5. 基于数据得出结论。

根据这一方法,科学工作者可以判断,他们的数据与假设相符与否,假设是否正确。

如果其他科学工作者也进行同样的实验,并得到同样的结果,那么假设可变成所谓的理论。假设变成理论,意思是,假设经受了多种多样的检验,可认为对事实的解释非常可靠。

可见,假设是科学研究过程中非常重要的一步,指引实验设计和数据收集。结论要么是数据支持假设,要么是数据否定假设。

如何形成假设

形成假设的起点常常是使你提出问题的观测。让我们再举一例。

假想一个场景。你注意到你一个邻居家的花比你家的花又高又好看。而另一家邻居的花连你家的花都不如。这种反差是什么造成的?

你可以采访你的邻居,问他们是如何养花的,或者读关于园艺的资料。

经过如此一番研究,你可能会有如下发现:

• 你们三家的花是同时栽种的,用的是同样的土。
• 你们三家的气候和降雨量当然也是一样的。
• 唯一的差别是,一家邻居施加了肥料。

现在我们可以问出各种问题。我们很容易想到的问题是:“施加多少肥料效果最好?”

根据你的研究和提出的问题,你可以提出你的假设。你不仅仅是在猜,而是基于研究和观察而猜。你是在预言一个解决方案。

你的假设可能是:

如果我给我家的花施肥,我家的花会长得更快。

什么是好的假设

注意到你的假设有三个关键元素。

第一个叫因变量,即你要检验的东西,本例中因变量为花的生长。

第二个叫独立变量,即你要改变的事情。本例中为肥料。

第三个因素为测量,以检验假设。本例中为花的高度。

如何检验假设

形成假设之后,你需要检验假设,即做实验。

当设计实验的时候,重要的是清楚知道要测量什么,多久做一次测量。

比如养花的例子,我们可以把花圃分成两组

第一组叫做控制组,一切如常,什么都不变。

第二组施加肥料。

如果你种了不止一种花,你可以把每种花都分成两组,你也可以只拿一种花进行实验。把不同的花分成两组,比如一组是西红柿,一组是金盏菊,就不是太合适。

实验第一天,你测量一下两组的植物的高度,并记录。

然后每过七天做一次测量,注意情况的变化。

三周之后,考察你的数据。哪组花长得好?如果是第二组,说明数据支持你的假设。

如果第一组长得好,你就会明白,邻居家的花长得好,不是因为肥料。你要再做些研究,提出新的假设。

结论

现在你了解了什么是假设,假设就是你可以检验的预言。

形成假设并检验之,这是科学方法的基础,科学方法是科学工作者做系统研究的方法。

你现在对假设有初步了解了吗?你能形成并检验假设了吗?

标签: 假设, 科学方法, 理论, 实验

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