物理探究教學中的猜想與假設

劉銘濤

探究教學作為一種新的教學方式在新課改中尤為重要,猜想與假設這一環節是物理探究式教學中的薄弱部分。因而要明確猜想與假設意義,培養學生猜想與假設的能力。

科學探究是義務教育物理新課程的一個重要組成部分,在新的課程標準中,對物理探究能力的猜想與假設環節有這樣的基本要求:嘗試根據經驗和已有知識對問題的成因提出猜想,對探究的方向和可能出現的實驗結果進行推測與假設,認識猜想與假設在物理探究中的重要性。猜想與假設活動就是學生根據已有的知識和經驗,對要研究的問題經過思維的突破與再加工活動。

在課堂教學中,教師放手讓學生猜想可能會遇到2種情況,一是學生提不出猜想;二是學生的猜想漫無邊際,怎么猜也猜不到點子上。怎樣避免這2種情況的發生呢?筆者對猜想與假設進行一些研究與實踐。

1 培養發散思維,提出合理的猜想

猜想要培養學生的發散思維。猜想與假設是探究過程的重要環節,它是使學生思維發散的最為活躍的階段。探究的過程是一個創造的過程,而根據已有的經驗作出合理的猜想,這是科學探究中最具創造性的一環。創造過程是離不開思維發散過程的,因此,猜想與假設過程的教學首要的是培養學生的發散思維。教師要在符合客觀事實的基礎上,凸顯出一些信息,使創設的情境對學生的猜想和假設具有一定的啟發和暗示性。這樣學生在猜想與假設時,就有一個較為明確的方向,不至于做出一些毫無邊際的猜想與假設。

2 論證歸因,形成科學的假設

在探究時,學生往往會從不同角度提出很多的猜想。對于這些猜想,如果在課堂上一一設計實驗進行探索,不僅課堂教學上時間不允許,也不利于學生科學素養、科學思維、科學探究能力的培養。教師應把學生這些眾多的猜想整理出來,請學生結合已有的知識和生活經驗,對有關因素進行分析論證,排除一些不合理的猜想,形成科學假設。

3 猜想與假設的操作方法

猜想與假設是按一定的思維和方法完成的。但猜想與假設也沒有固定不變的模式,猜想與假設的過程應該是十分靈活、思維充分發散的過程。

3.1 利用已有知識,提出猜想要進行猜想,需一定的知識為基礎,故需要學生在生活中、學習中積累一定的經驗,掌握一定的知識。如果沒有足夠的知識作為依據,那么這樣的猜想就是主觀臆斷,憑空猜疑。其操作方法是:針對問題——根據已有的知識——提出猜想與假設。

3.2 運用直覺進行猜想直覺猜想是一種非邏輯的突然領悟,是以自己擁有的經驗為基礎,從整體上跳躍地、直接地、迅速地、抽象地把握事物本質,提出猜想的過程。其操作方法是:針對問題——憑直覺去感受——提出猜想與假設。

如在研究“平面鏡成像特點”時,在提出問題像的大小與物大小有什么關系后,學生根據已有的不同經驗,憑直覺可以馬上做出回答,雖然每個學生因為已有的經驗不同,可能會提出相等、不相等或有時相等有時不相等等各種不同的猜想,但這些都是他們根據已有的經驗憑直覺得出的。

3.3 運用經驗和直覺相結合進行猜想依據日常實例、已有的事實及實驗現象等,憑直覺進行非邏輯性思維,企圖感悟出些什么,并根據直覺思維的結果形成初步的假說得到猜想。其操作方法是:針對問題——獲得的經驗——憑直覺感受——提出猜想或假設。

3.4 運用逆反原理進行猜想引導學生從問題的反面去進行研究,從而提出問題。其操作方法是:針對提出的問題——回憶相反問題的結論——對相反問題的結論進行相反的思考——提出猜想與假。

如在在學習了電生磁和通電導體在磁場中運動知識后,對于磁能否生電的研究可以采取如下的操作過程:提出問題后,讓學生回憶電生磁和通電導體在磁場中運動知識,然后讓學生對這些方法進行相反的思考,從而提出磁如何生電的猜想,即讓閉合電路的一部分導體運動。

3.5 根據事物的因果關系提出猜想原因與結果之間的聯系是事物之間的一種普遍聯系。根據結果產生的原因提出猜想,其操作方法是:針對提出的問題——尋找其產生原因——提出猜想與假設。

如“探究響度的大小和聲調的高低分別跟什么因素有關”,由于聲音是由發聲體振動產生的,因而猜想:響度的大小、音調的高低可能跟發聲體本身振動的一些因素(如振動快慢、振動幅度的大小等)有關。

綜上所述,猜想與假設既是一種自由嘗試,也是一種嚴謹的創造。因此,它的產生是試探與定向、繼承與批判、理性與非理性、嚴謹性與靈活性辯證統一的創新過程。在探究教學中,教師要不斷提高自身的探究能力,在教學的第一線多創造機會和良好的探究環境,善于抓住學生學習與思維的特點,不斷鼓勵學生通過觀察、直覺、比較、歸納、演繹等手段提出種種猜想與假設,讓學生走科學家所走過的軌跡,自體驗科學探究的過程和方法,感受成功的喜悅與失敗的痛苦,培養正確的情感、態度和價值觀,真正發展成為學習的主人。

(作者單位:河北省樂亭縣汀流河初級中學)