简介
日本NHK教育频道制作了儿童科普系列纪录片《像乌鸦一样思考》，其片名正是从《乌鸦喝水》这个寓言故事中得来，启发孩子观察生活，独立思考的能力。本系列旨在教导孩子科学方法的四个步骤：观察、假设、实验和评估。通过教导孩子科学方法的四个步骤，培养孩子能够像乌鸦一样，用行动和思考去解决问题。
第四集
09:53第一部分：探究逆向思维
实验现象
现象一：硬币转向
一堆硬币被排列成三角形，一端的方向朝向左侧，怎么移动三个硬币，使得指向左侧的硬币变为指向右边。
现象二：细菌分裂
一个杯中有一个细菌，每分钟分裂一次，第一次分裂为2个，第二次又分裂为4个，第三个分裂为8个……以此类推，直至1小时后，杯子布满细菌。如果杯内细菌正好达到一半时，是在什么时间呢？
原理思考
我们如何才能快速的将两个问题解决了呢？是按照正常思路还是逆向思维呢？
原理探究
要想快速解决问题，可以试一下逆向思维！什么是逆向思维呢？逆向思维，也称求异思维，它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。敢于“反其道而思之”，让思维向对立面的方向发展，从问题的相反面深入地进行探索，树立新思想，创立新形象。
在硬币转向实验中，实验者按照逆向思维，先将完成后的结果展现出来，再与原先排列重合对比，可以很明显的发现要移动哪三个硬币。
而在细菌分裂实验中，按正常思路是一次次计算细菌的分裂数量，工作量非常大。而采用逆向思维后，我们可以发现一分钟前的分裂数量是当前的一半。因此，在细菌分裂满一个杯子的前一分钟，数量也就是当前满杯的细菌数量的一半。也就是59分钟时，可以达到细菌的一半数量。
第二部分：探究天平沉浮
实验过程
优酱（苍井优）在天平的两个托盘上分别放上等重量的砝码和水，此时，天平是保持平衡的。如果再将手指放在烧杯中的水中，但不接触烧杯，仅悬浮于水中，天平会发生什么变化呢？
提出问题
实验员苍井优提出三个假设：
①保持平衡不动
②放了手指的一边下沉
③放了手指的一边上升
小朋友们思考一下，到底是这三个假设中的哪个正确呢？还是都不正确呢？
实验结果
通过实验，可以观察到，放了手指的一边下沉，也就是假设中的②是正确的。
思考原理
最后，优酱（苍井优）来解释为什么放了手指的一边会下沉呢？
优酱（苍井优）为我们提供了一个思路，这个实验是与手指的推力有关。可解释到这里就戛然而止了，后续需要我们自己去独立思考。顺着这个思路试想一下，这其中的原理究竟是什么呢？
探析原理
在日本NHK《想乌鸦一样思考》网页上有很多的留言，这些留言中就包含着不同年龄段的人对问题的思考，我们一起来看一下吧~
01
かいたさん（小学生）
将手指插入水中时，与手指体积相当的水受到挤压，给了烧杯底部一个压力，于是便增加了整杯水的重量。如果这个假设正确的话，那么放入水中的物体体积越大，整杯水就会越重。如果准备两个一样的烧杯，装着相等容量的水，然后分别向水里放入一个体积大的物体和一个体积小的物体，放入大体积物体的那杯水应该会更重。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
连证实假设的方法都提出来了，真棒！如果能弄清楚体积增加跟重量增加之间存在什么关系就更好了。
02
米俵さん（大学生）
我的假设是，手指压迫水，给了天平一个向下的力，因此有手指插入的烧杯那一端才会向下沉。为了证实这个假设，可以这样做实验：准备两个可以显示数字的电子秤，分别放上装有等量水的圆柱形杯子。一杯悬挂一个铁球浸在水里，另一杯拿一个相同体积相同质量的铁球匀速放进水里。如果匀速放进铁球的那杯水更重的话就可以证明了。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
你的意思是说，手指压迫了水，通过水压迫了天平对吧。既然都已经提出实验方法了，请一定尝试一下。但是，我们在电视上看到的实验里，手指插入水中之后就停住了，结果烧杯那一端还是变重了，这又应该怎么解释呢。
03
山本さん（小学生）
手指虽然没有碰到烧杯底部，但是烧杯内容物的体积却变大了，因此就变重了。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
你的意思是，只要增加烧杯中水的含量，烧杯就会变重。这样的话，插入手指后使水的体积增加，也会产生同样的效果对吧。这是为什么呢。
04
坂本さん（中学生）
泡澡的时候，浴缸里的热水虽然很少，但是进入浴缸之后，里面的热水就变多了！
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
通过自己的亲身经历来思考，真棒！可是，热水变多之后会怎么样呢。
05
いたあきさん（大学生）
我认为插入手指的一端下沉是因为水的浮力。烧杯的水面上有一种反作用力也就是浮力，手指压迫水时给水一个自上而下的力，因此会使天平向下沉。可以用这样的实验证明：用比指腹面积更大的物体去压迫水面，如果天平下沉的更厉害，则可以证明这个假设是正确的。
長老カラスから一言（乌鸦长老有话说）（官方）
浮力是怎样产生的呢，希望你可以重新思考并说明一下。为了验证这个假设，你提出了一个改变面积的实验，这非常好。实验的时候，面积以外的条件一定要保持一致哦。比如，沉入水下的体积要完全一样之类的。多多思考一下试试吧！
小小思考家
小朋友们，你们觉得谁说的更有道理呢？小星也在认真的思考这个问题！！！
小星认为手指插入水中后，使烧杯内水的液面上升。根据压强公式：P=ρgh，可知，容器底部所受的压强增大了；又可知，容器底部所受的压力F=PS，受力面积（S）没变，压强（P）增大了，所以容器底部所受到的压力增大了，从而使天平下沉的更厉害了。
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