科学假说是什么?以金银花的颜色变化为例

纪运恒

科学研究是一个不断提出假说,验证假说的过程。在这个过程,人类逐步实现了科学的发展和技术进步。 科学假说(或假设、猜想)就是根据经验或科学理论,在逻辑和推理的基础上对某种自然现象或问题做出的解释或推测。众所周知的哥德巴赫猜想和达尔文的自然选择学说也都是科学假说。当然,对于孩子们来说,以上定义可能太抽象了点,有些难于理解。在此,就以我对金银花的颜色变化的适应性进化机制的解释(通俗地说,就是金银花的颜色变化对它有什么好处)为例,简要地谈谈什么是科学假说,以及科学假说是如何形成的。 (一)我的问题 金银花是我们身边的一种常见植物。我们可以看到,它在同一植株上既有白色的、也有黄色的花,这就是“金银花”这个名字的由来。为什么这样呢?经过观察发现,金银花刚开花时为白色,当授粉完成以后即迅速变成黄色。这种花的颜色在授粉后迅速由白变黄变化对于金银花到底有什么好处呢?这就是我对金银花颜色变化这种现象所提出的科学问题? (二)我的科学假说 带着这个问题,我查阅了相关的资料,并对金银花进行了进一步的观察,我发现: 1、金银花在白天和夜晚均有昆虫为它传粉,白天为蜜蜂和蝴蝶,夜晚为蛾子; 2、与白天相比,金银花夜晚的香气更浓郁。 以上证据说明,金银花是一种昼夜都有昆虫为它传粉的植物,为吸引夜间活动的蛾子,金银花散发出更加浓郁的香味。从蒙面大盗的夜行衣可以看出,白色的花在黑夜里更加容易让蛾子看见。 既然白色的花比黄色的花在夜间更容易让蛾子看见,黄色的花在夜间对蛾子的吸引力是远远低于白花的。因此,金银花在授粉后颜色迅速由白变黄一方面有可能避免蛾子给己授粉的花反复传粉,避免白费劲;另一方面,未授粉的花保持白色,将更可能多地吸引蛾子来授粉,提高传粉的精确性和效率。进而促进金银花结更多的果,产生更多的种子,繁育更多的后代。这就是我的科学假说。 (三)总结 从以上例子我们不难看出: 1、科学问题的发现离不开细致的观察; 2、发现问题后,必须在科学知识的指导下,通过逻辑和推理,才能形成科学假说; 3、科学假说只是一种推测,它可能正确,也可能错误,这就需要我们通过实验和进一步的观察来验证。 (四)结束语 很多时候,在科学研究中,提出问题比解决问题更有意义。“有志不在年高”,物理学家帕斯卡在他八岁时就提出了声波的振动学说。即使是我们身边许多斯空见惯的现象(如金银花变色)都还存在诸多的未解之迷,更不用说浩瀚的宇宙了。只要你悉心观察,勤于思考,发现科学问题、形成科学假说并不难。千里之行,始于足下,小科学家就是这样炼成的!