对科学探究教学中"猜想-环节的思考

对科学探究教学中“猜想”环节的思考

[摘要]新课程标准下科学探究包括七个要素，猜想是第二要素，是科学探究活动获得结论的前提，可帮助探究者明确探究的内容和方向。然而在实际探究教学中，学生由于知识基础、生活经验、思维能力、逻辑推理等因素的制约，不能提出合理的猜想或者是胡乱的猜想。为此，通过如何引导学生提出合理猜想及正确处理学生提出的猜想的一些做法，应用实际教学过程中，收到良好的效果。

[关键词]科学探究 合理猜想 有效引导

牛顿说过：“没有大胆的猜想，就不可能有重大的发现”。可见，在探究式教学中，猜想是科学探究活动的主线，而在教学中会遇到这样或那样教师较难处理的猜想，有时学生很难提出合理的猜想；当学生提出各种各样的猜想时教师难以处理，那么，如何引导学生提出合理的猜想呢?以下是在教学过程的一些做法，望与各位同行共同切磋。

1.教师要引导学生提出合理的猜想

由于学生受知识、经验的限制，提出来的猜想内容具有未知性、开放性和不确定性，所以让学生提出正确、合理的猜想很困难，对学生来说猜想是探究活动中比较难的环节，因而教师需要对学生做正确的引导。那么，教师如何对学生进行有效的引导呢?

1.1引导学生对生活经验感性认识去提出合理的猜想。由于中学生的思维能力不够发达，主观意识、判断主要来源于生活经验，所以初中阶段主要引导学生结合生活用经验来提出合理的猜想。例如在探究“重力势能与哪些因素有关”时，可启发学生思考：在农村围菜园时，如何把木桩打入泥土里呢?学生根据生活经验知道用锤头来击打木桩；接着再引导学生思考：所用锤头的轻重和举起的高度不同，在什么情况下更容易把木桩打人泥土里呢?这样学生就更容易提出合理的猜想。

1.2引导学生根据已学知识利用类比的方法去猜想。对比较抽象的探究问题，可引导学生利用类比的方法提出猜想。例如在探究“串联、并联电路中电流的关系”时，引导学生讨论：一根没有分支的水管，水从一端流向另一端时，水管中各处的水流大小关系发如何?如果水管有分支，水流关系又怎样?电流的形成就像水流，水管无分支时，各处水流相同，则串联电路中各处电流相等；如果水管有分支，出现分支前的水流等于分支后各支流之和，则并联电路中干路电流等于各支路电流之和。通过以上采用类比的方法，学生就会得出正确的猜想。

1.3设计体验观察活动，诱发学生猜想。由于学生生活经验不足，可设计体验性活动来引发学生猜想。例如在探究“浮力大小与什么因素有关”时，可设计这样的体验活动：①用手将气排球慢慢按入水中；②用手提着另一端系有铝柱的绳子，让铝柱慢慢浸入水中；③在装有水的烧杯中放入一个鸡蛋，然后往杯中倒入

食盐并搅拌。学生通过体验观察活动即可猜想出浮力大小与什么因素有关。

1.4创设问题情境，启迪学生的猜想。新课程理念是从生活走向物理，从物理走向社会，倡导学生关注社会生活，关注科技发展，强调从生活中学习物理，但学生生活经验匮乏，知识面狭隘，认识事物及思维品质欠缺，制约了学生的科学猜想。因而，教师可有意识地创设问题情境启迪学生的猜想，通过动画模拟、录像、实验、课件等创设问题情境，激发学生兴趣，激活学生的思维和想象，进而启发学生猜想。例如探究“凸透镜成像规律”时，利用课件播放凸透镜成像动画，照相机、投影仪的工作过程来启迪学生的猜想。

2.对学生提出各式各样的猜想，教师要正确对待与处理

教学过程中，尽管教师作了正确引导，学生的猜想也可能出乎教师的意料，教学中应以鼓励为主，不要轻易否定学生的猜想。那么应如何对待和处理呢?

2.1关注和尊重，客观地选择猜想。对学生提出的猜想，教师要引导学生对猜想进行客观的分析和研究，关注和尊重错误猜想，根据已有知识经验从猜想提出的依据是否科学合理、由猜想出发推理得到的结果是否切合实际等方面进行分析，排除不合理猜想，保留合理猜想。例如在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，有的学生会提出“滑动摩擦力的大小可能与重力有关”的猜想，对此可引导学生分析：如果此猜想正确，那么静止在斜面上的物体，当把斜面竖立时，物体还会静止吗?使学生发现按此猜想推理得出的结论与实际相悖，从而否定这一猜想。

2.2深入了解和分析研究，归纳猜想。教师与学生一起对合理的猜想深入了解和分析研究，把相似的猜想归为一类，表达方式不同而实质相同的猜想归为一类。例如探究“物体重力大小与什么因素有关”时，有些学生会提出，重力大小可能与物体的材料、长度、宽度、高度、形状、大小、密度、质量、体积有关。这时教师首先对学生提出猜想的全面性给予肯定和表扬，再引导学生分析就会发现这些猜想是重复的，因为根据前面所学知识可知质量等于密度乘以体积，而“密度”表示物质的特性，实质代表了某种材料；而体积正好等于长度乘以宽度乘以高度，所以“长度、宽度、高度”就已经表示了“体积”这一因素，“大小”也与“体积”重复；因而“材料、长度、宽度、高度、形状、大小、密度、体积”这些因素都与“质量”是重复的。这样就能得出“物体重力与质量有关”的正确猜想。

2.3引导学生修正猜想，从而确定猜想。由于受到前概念的影响，且前概念使得学生具有以自我为中心倾向，具有排他性和不易于改变的顽固性，对学生提出丰富多彩的猜想，教师应引导学生根据已掌握的知识进行修正，排除错误猜想。例如，针对学生提出“物体受到的重力与体积有关”的错误猜想，教师可引导学生进行如下实验：取两个质量相同而体积不同的物体，用弹簧测力计测它们受到的重力，结果发现它们受到的重力相等；再取两个质量不同而体积相同的物体，用弹簧测力计测它们受到的重力，结果发现两者受到重力不相等。由此可得出“物体受到的重力与质量有关，与体积无关”的结论。

2.4设计实验，验证猜想。物理概念比较抽象，物理规律是由实验中经过概括、归纳总结出来，学生难以做到真正理解而混淆在一起，这时让学生猜想，就会出现由于概念混淆而出现不合理的猜想。因此教师应该先保留学生猜想，继而引导学生通过实验验证，排除不合理的猜想。例如在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”时，学生往往会猜想“可能与物体的接触面积的大小有关”，这样的猜想似乎是正确的，需要教师精心设计实验：在接触面积不同的情况下摩擦力却相等。通过做实验让学生明白滑动摩擦力的大小在接触面积不同的情况下摩擦力却相等，让学生明白滑动摩擦力的大小接触面积并没有关系，从而理解自己的猜想是不合理的。

对毫不相干的猜想进行有效分类，引导学生运用已有知识和经验对猜想的合理性进行归类、论证、修正、设计实验验证，是一种理论上的探索，有利于培养学生的逻辑思维能力。

以上是我在教学过程中的理解、做法和尝试，在新课程理念下科学探究教学每个环节永远都是我们研究学习的课题。