提出了这么多猜想,到底哪个是对的呢?有些同学忍不住讨论起来,有些干脆又做起了实验。这时刘老师说话了:“猜想对不对,应该设法去验证。不过在设计实验验证之前我们能不能把这些猜想归一归类,或我们直接用逻辑推理来排除某些猜想呢?”听刘老师这么一说,大家又讨论开了。很快有小组指出猜想一与猜想三应该是一样的,只不过猜想一是用的物理语言,猜想三是生活化语言。这得到了大家的一致赞同。也有小组指出猜想一与猜想四其实也是一样的,都是内外压强差造成的,所以也可以归为一类,但这并没有得到大家的一致赞同,因为猜想一是瓶内压强增大后大于外界压强才形成压强差,而猜想四其实是指外界压强由于气体流动而减小,因而瓶内压强大于瓶外压强,其实瓶内压强没有变,因而这两个猜想不能合并。于是猜想就由五个减少为四个了。对于猜想五,很快也有同学提出不大可能,因为现在是夏天,都是三十六七摄氏度的高温,体内呼出的气体温度也就差不多,所以这种原因造成的压强差应该可以认为等于0,不可能把纸团压出来,而且要验证也不难,只要用一个吹风机去吹就行了。经大家讨论后都赞成删去猜想五,于是只剩下三个猜想了。
如何验证这些猜想呢?新一轮讨论又开始了,各组都在热烈地讨论着。刘老师本想让大家先讨论实验验证方案,可没想到同学们在讨论的同时就开始动手做起了实验,刘老师没有打断同学们的实验,而是加入到各小组的讨论中去了。等大家做得差不多后,刘老师再一次让各小组汇报他们的讨论和实验结果。
第一组的同学开始发言:“我们小组在瓶底开了小孔,然后再做实验,发现如果孔比较小,则纸团还是会被吹出来,如果孔开大一些,或干脆把瓶底剪掉,那么纸团会被吹进瓶里面去。我们认为这否定了第四个猜想,但不能否定其它几个猜想,所以还是无法确定哪个猜想是对的。”
第四组抢着发言:“我们用另一种方法也否定了第四个猜想。我们认为如果是由于流速大压强小造成的话,那么我们可以换一种吹气方法,不直接对着瓶子吹气,而是与瓶子垂直沿瓶口切线吹气,我们发现纸团不会出来,而是基本不动。”话音未落,第三组的同学站了起来:“我们也做了和他们一样的实验,可明明纸团还是跑出来,我们认为不能否定第四个猜想。”这下可炸开了锅,不等刘老师吩咐,各个小组纷纷重复起他们的实验来,结果出人意料,有的组做的结果是纸团基本不动,但有些组做的结果却是纸团仍然跑出来。到这里似乎限入了僵局,大家都有些不知所措。
只有刘老师这时心里在偷着乐,是呀,探究的过程中经常会产生新的问题,从而引发新一轮的探究,这不是坏事,是好事呀。而且探究过程中不可能总是一帆风顺,会遇到各种各样的困难,这正是考验他们的好机会。刘老师指出:“在科学研究中,你必须公布你的研究成果,而且你的研究必须是别人可以重复出来的,不然是不会被别的科学家们认可。你们也一样,既然不同的组得出的结果不同,那么结论不同的组都向大家演示一下,让大家看看你们是怎么吹气的,或许大家能找到原因所在。”
果然,不同小组的吹气方法都有所不同,而且即使同一组做的现象也不稳定,有时纸团能出来,有时纸团又几乎不动,到底是怎么回事呢。看着大家一筹莫展,刘老师笑着提醒大家:“我们不是常说细节决定成败吗。科学研究也要非常注意细节问题,一个微小的变化都可能导致实验现象的完全不同,所以我们做研究时一定要做好控制变量,要尽可能保证在所有其它条件一样的情况下进行实验,才能弄清我们所假设的那个因素是不是影响因素,你们吹气时真的每次都保证气流是垂直瓶口的吗?纸团每次放的位置都基本一样吗?”
经刘老师提醒,大家很快达成一致意见,不能用嘴直接垂直瓶口吹,应该加一个约束气流的装置来保证气流是垂直瓶口,而且纸团不能露出瓶口,不然气流直接作用在纸团上,可能会把纸团带出。但用什么器材来做这种装置呢?有同学拿起手边的签字笔,把笔芯取出后来吹。可也有同学提出这样气流太小了。最后终于想出了一个好办法,就是把饮料瓶的前一段剪下来,做成一个漏斗,把漏斗口垂直对着瓶口,然后对着漏斗吹气。最后的结果非常稳定,纸团只是静止在瓶口不动,再也没有出来过。