如何讓學生在物理課堂中進行\"科學猜想\"

【摘要】在物理課堂中教師如何使學生進行科學的猜想

【關鍵詞】學生 物理課堂 科學猜想

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)04-0086-02

新課程改革要求課堂教學要\"以學生探究為核心\"。這一基本理念，對科學探究提出了具體的內容標準，而猜想已成為學生物理探究活動的一個重要組成部分。培養學生的猜想能力是培養學生科學素養、發展學生對科學活動預見性的重要實施渠道。今天，引導學生開展科學猜想已成為當前物理課堂教學中一個亟待研究的問題。根據本人在教學中的體會，要讓學生在物理課堂中順利進行科學猜想，教師應做好以下幾點工作：

一、要鼓勵學生敢于猜想

科學的發現與創造始于大膽的猜想。如果沒有猜想，怎會有愛迪生發明電燈；如果沒有猜想，怎會有魯班發明鋸子……因此，鼓勵學生對要研究的問題或對象進行大膽的猜想，作出各種假設和預測，這樣不僅對學生進行了發散性思維的訓練，更可以激起學生對新知識的主動探究的欲望。但是，物理課堂中學生往往不敢大膽猜想，原因是由于他們習慣了老師說什么就是什么，他們怕自己說錯了，受到老師的指責或同學的嘲笑。這時就需要教師的鼓勵和引導，不管他們的猜想是否準確合理，教師都要持肯定的態度。盡可能鼓勵學生發揚\"初生牛犢不怕虎\"的創新精神，大膽進行猜想，并提出自己的不同看法。同時通過學生自己閱讀教學內容和思考問題，鼓勵敢于對課本質疑、相互質疑、幫助學生完善大膽的想法，把猜想變為符合科學的思維，將原始的猜想加以驗證，使學生持續保持強烈的求知欲望，促使其思維能力的發展。

二、要引導學生進行科學的猜想

在物理課堂中，教師應該鼓勵學生對所要研究的問題進行充分的猜想，并要求說出這樣猜想的理由，而不是無目的、無根據地瞎猜，必須進行科學的猜想。有些內容學生比較熟悉時較容易猜想，但有些內容學生知道的很少，這時就需要教師進行積極引導。例如，在探究\"響度與什么因素有關\"時，教師不加以引導，學生很難猜想出。又如，在研究\"電磁感應現象\"時，由于學生的已有知識有限，加上空間想象能力不太豐富，如果教師對感應電流產生的三個條件不加以引導，那么學生也將很難進行科學的猜想。再如，探究\"影響導體電阻大小的因素有哪些\"時，在猜想的過程中可這樣引導學生：篩選關鍵詞：導體、電阻、大小； 根據關鍵詞進行猜想：有關導體涉及到它的材料及材料的特點，如長度、粗細等；

接下來再設計實驗來驗證，自然會水到渠成。

總之，教師必須在課堂教學中不斷地引導學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等手段提出科學的猜想，使學生逐步學會運用科學猜想的方法去分析問題、解決問題，努力培養學生\"對研究的問題猜想出可能會出現哪些有趣的現象或者結果\"，使猜想是在實驗之前對研究問題所進行的一種科學預見性活動。

三、要讓學生學會猜想的方法

1、學會從簡單入手。做什么事情總得有個開頭，培養學生進行猜想也不例外。為了不讓學生對猜想產生誤解，認為猜想總是抽象思維的過程，因此，培養學生進行科學猜想應從最容易、最簡單的入手。比如在學習串聯電路中電流的關系時，猜想\"串聯電路中各點電流有什么關系\"，因為學生可以聯想到水管中的水，從而使猜想顯得簡單、容易。又比如在探究\"平面鏡成像\"時，不妨先讓學生猜猜，當人遠離平面鏡時，鏡中的像將怎樣變化，盡管學生大多數都能猜到，但不能因為容易就忽視猜想的這一環節。只有從細微之處有意識地養成學生積極思維，積極猜想的習慣，才能逐步使他們形成良好的物理學習方法。只有科學探究的猜想、預測能力一步步提高，學生才能逐步學會進行\"猜想與假設\"活動的思維方式以及表達形式。

2、學會從實驗入手。通過對教師演示實驗的觀察和學生親自動手實驗、制作，不僅培養了學生觀察和動手操作的技術和能力，而且在此過程中學生的思維能力會有較快的發展。他們能學會如何由諸多的現象歸納出本質的結論、如何探索物理規律、如何運用規律來解釋自然現象、如何控制或改變實驗條件、選擇怎樣的儀器來實驗等。特別是學生的思維很活躍，在觀察實驗時往往會產生許多聯想或突發奇想，能激發小創造、小發明、小制作的思想火花。比如說在探究滑動摩擦力的大小可能與什么因素有關的過程中，在讓學生進行猜想時，如果教師引導不夠，學生的猜想往往會出乎教師的意料。學生不僅猜想可能與壓力大小有關，可能與速度大小有關，可能與摩擦面的粗糙程度有關，可能與接觸面的面積有關，還猜想到了可能與質量大小有關，可能與材料有關，可能與密度有關，可能與形狀有關等等……這樣學生的猜想放得太開，不容易猜到關鍵的點子上，如果所有的猜想都要設計實驗進行驗證，實際上在課堂教學的有限時間里也不可能做到，這時可以借助于簡單得演示實驗進行引導，比如，讓學生體驗一下推重一些的課桌和輕一些的椅子，或者讓學生體驗怎樣抓牢啤酒瓶，然后進行猜想，學生的猜想有了明確的指向性，就能做到有的放矢，有助于學生學習任務的順利完成。因此，學生必須學會由實驗現象到得出結論的思維過程，訓練學生的創造性思維。通過物理實驗，觀察實驗現象，獲得實驗數據后，通過進行分析。判斷、概括、綜合和抽象思維、邏輯推理的思維加工活動，使之產生認識上的飛躍，從而進一步猜想。這是教學中培養學生創造性思維的重要途徑，但若把握不當，也不能達到目的。例如，牛頓第一定律的教學，關鍵在于實驗后，教師能引導學生通過對實驗現象的分析、比較，進一步的假設推理的創造性思維過程，才能實現認識上的重大飛躍，獲得用實驗方法無法直接驗證的重要規律。

3、學會從理論入手。經過一定時間的學習，學生已經掌握了一定的理論知識，教師可引導學生\"在決定做什么之前先想一想可能會發生什么?\"，學會\"預測可能出現什么結果，并提出自己猜想的理由\"，并用不同的方式來表述猜想和預測的結果，包括文字表述、表格表述等\"。例如探究內能的大小跟什么因素有關時，因為學生已有了動能、勢能、分子動理論等理論知識，所以教師完全可以從物質的結構、分子的特點等方面對學生進行引導，使學生能沿著正確的方向去猜想：物質由分子組成，分子在運動，因而分子有動能……這樣一環扣一環，學生能達到預期的猜想目的應該是沒問題的。

4、學會從經驗入手。學生的生活經驗隨著年齡的增長在不 斷地豐富，因此，教師應該培養學生學會根據自己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。另外物理情景的創設，生活經驗的提煉也是猜想的重要鋪墊。比如，在研究電流通過導體時產生的熱跟什么因素有關時，一般學生比較直接的就能猜想到電流的大小，至于與電阻的關系，可以讓學生先親自體驗一下\"電爐絲熱得發紅，而導線卻不怎么熱\"的生活經驗，再讓他們進行猜想。學生進行猜想與假設活動的基礎就是學生已有的知識和生活經驗，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加工活動，這個活動的過程中包括\"學生收集已有知識和經驗信息→將信息與猜想的問題進行比較、分析、歸納、概括→形成對研究問題的假設性結論→按照一定的方式進行表達\"。從某種程度來說，學生所進行的猜想與假設活動是學生探究活動中的一個難點，因為猜想與假設活動包括學生思維活動從具體經驗向抽象思維的跨越、對原有知識和生活經驗的加工應用、思維活動的沖突與升華等。例如在探究平面鏡成像的過程中。學生像的特點的猜想有以下結果：(1)鏡中的像比物體要小。猜想的理由是：當人離鏡面很遠時，鏡中的像很小（或者是：因為鏡子比人要小得多）；（2）一樣大。理由：一面足夠大的鏡子中可以看到高大的像（這是生活經驗的再現）。學生經過幾次利用已有的知識和經驗，經過思維的沖突，否定了一些猜想的結果，最后得到了他們認為比較合理并有待于進一步研究的猜想結果。例如，在\"慣性\"的教學中，教師可引導學生通過生活經驗來進一步猜想：在高速行駛的列車上跳起或從列車茶幾上落地的物體等，都可以有效地使學生進行科學的猜想，從而得出合理的科學結論。

縱觀物理學發展史，物理學許多重大的突破不是來自于邏輯性的推理，而是來自于創造性的\"科學猜想\"。在物理課堂中，教師如能科學引導學生進行大膽猜想，不但可以提高物理教學的效果，還可以提高學生\"科學猜想\"的水平，達到培養學生擴散思維的目的。

參考文獻：

1.《物理教學中培養學生創造性思維的探討》遼寧省朝陽市二中，劉玉芹，2005.3

2.《新課堂中的物理實驗 》，都樂網 湖北省宜都市松木坪中學，劉以華，2005.2.