猜想與假設(shè)中存在的問題及應(yīng)對策略

摘 要：本文從教學(xué)實際出發(fā)，對“猜想與假設(shè)”教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題提出了一些解決方法，總結(jié)了：根據(jù)日常經(jīng)驗或事實進行猜想、根據(jù)實驗現(xiàn)象進行猜想、根據(jù)已有知識進行猜想、根據(jù)實驗現(xiàn)象進行猜想、根據(jù)已有知識進行猜想、根據(jù)直覺思維進行猜想等方法。

關(guān)鍵詞：猜想與假設(shè)；應(yīng)對策略

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）04-118-02

新課程標(biāo)準(zhǔn)非常重視科學(xué)探究的教學(xué)，強調(diào)過程和方法的學(xué)習(xí)，科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容并列的。在新的課程標(biāo)準(zhǔn)中，對科學(xué)探究能力中猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)有這樣的基本要求：嘗試根據(jù)經(jīng)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(xiàn)的實驗結(jié)果進行推測與假設(shè)。認(rèn)識猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要性。

中學(xué)物理教學(xué)，不僅僅是把物理知識傳授給學(xué)生，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的能力，使他們擁有敏捷的物理智慧，猜想和假設(shè)是物理智慧中最活躍的成分，對學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)，是物理探究過程中的一個重要環(huán)節(jié)，也往往是教學(xué)過程中較難把握的難點。在這個環(huán)節(jié)的處理上，有過迷茫，走過彎路，也有過驚喜，下面結(jié)合教學(xué)實際，談一談自己的體會。

一、猜想與假設(shè)過程中遇到的問題

在使用新教材的過程中，初期由于經(jīng)驗不足，可借鑒的案例也較少，教學(xué)中遇到了下列問題：

1、學(xué)生猜想時缺乏積極性，不愿猜，不敢猜

在剛開始使用新教材時，由于一些傳統(tǒng)的方法被帶進課堂中，學(xué)生往往是被動的，接受式的進行學(xué)習(xí)，學(xué)生除了認(rèn)真聽講還是認(rèn)真聽講，根本不能體現(xiàn)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，他們的好奇心受到了壓制，他們想象的空間受到擠壓。在課堂教學(xué)中，問題是教師提出來的，讓學(xué)生猜想時，氣氛較為沉悶，學(xué)生不敢發(fā)表自己的想法，一方面由于他們習(xí)慣了老師說什么就是什么，另一方面他們怕自己說錯了，受到老師的指責(zé)，或同學(xué)的嘲笑。這時就需要教師的鼓勵和引導(dǎo)，不管他們的猜測是否準(zhǔn)確合理，教師都要持肯定的態(tài)度。培養(yǎng)他們的猜想要從最容易的入手，才能逐步使他們形成良好的物理學(xué)習(xí)方法。

2、氣氛活躍，學(xué)生的猜想漫無邊際，猜不到要點

經(jīng)過一段時間的探索，對學(xué)生采用了鼓勵和引導(dǎo)的方法，學(xué)生敢猜了，但問題也隨之出現(xiàn)，學(xué)生的猜想漫無邊際，猜不到要點。例如：在探究“滑動摩擦力的大小可能與什么因素有關(guān)”的過程中，在讓學(xué)生進行猜想時，如果教師引導(dǎo)不夠，學(xué)生的猜想往往會出乎教師的意料。學(xué)生不僅猜想可能與壓力大小有關(guān)，可能與速度大小有關(guān)，可能與摩擦面的粗糙程度有關(guān)，可能與接觸面的面積有關(guān)，還猜想到了可能與質(zhì)量大小有關(guān)，可能與材料有關(guān)，可能與密度有關(guān)，可能與形狀有關(guān)等等……這樣學(xué)生的猜想放得太開，不容易猜到關(guān)鍵的點子上，如果所有的猜想都要設(shè)計實驗進行驗證，實際上在課堂教學(xué)的有限時間里也不可能做到。

3、教師的問題

教師要根據(jù)學(xué)生的知識經(jīng)驗和能力水平，依據(jù)國家制定的課程標(biāo)準(zhǔn)，在科學(xué)活動過程中引發(fā)學(xué)生提出問題，進行猜想和假設(shè)，然后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計相應(yīng)的實驗，并親自動手操作，驗證自己的假設(shè)。即使學(xué)生的假設(shè)是錯誤的，教師也不能簡單地給予糾正，而是引導(dǎo)學(xué)生自己通過實驗推翻錯誤的假設(shè)。實際上存在這樣的現(xiàn)象，當(dāng)學(xué)生提出的假設(shè)符合事實時，教師馬上點頭同意，并且迅速把假設(shè)寫在黑板上，而這條假設(shè)錯誤時，教師往往會緊鎖眉頭，不發(fā)表意見，讓這位學(xué)生坐下。當(dāng)一些學(xué)生提出的假設(shè)達(dá)到教師預(yù)期中的內(nèi)容后，就會馬上中止這一環(huán)節(jié)的教學(xué)，進入到實驗設(shè)計和驗證階段。長此以往，我們的學(xué)生就會產(chǎn)生這樣的印象，凡是老師寫在黑板上的假設(shè)都是正確的，就是結(jié)論。試想，有了這樣想法的學(xué)生還會有探究的欲望嗎？在探究中，還會有失敗的經(jīng)歷嗎？

二、引導(dǎo)學(xué)生猜想與假設(shè)的策略

猜想與假設(shè)是探究式教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和思維能力主要在這一環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。在這一環(huán)節(jié)中教師可以根據(jù)遇到的不同問題實施不同的教學(xué)策略。

1、根據(jù)日常經(jīng)驗或事實進行猜想

例如在進行“摩擦力與哪些因素有關(guān)”的探究中，學(xué)生的猜想可能多而廣，盡管所提出的猜想不一定是最科學(xué)的結(jié)論，但對問題成因的猜想仍需要有一定的依據(jù)，這依據(jù)就是科學(xué)事實或者已有的經(jīng)驗和知識，因此為了防止學(xué)生猜想的隨意性，鍛煉學(xué)生分析問題的能力，教師要讓學(xué)生說出猜想的理由，并用口頭或書面語言表達(dá)出來

“我想摩擦力跟物體的重力有關(guān)，因為推一個重的物體比推一個輕的物體費力得多”。

“在光滑一些的表面上推物體容易些，因此我想摩擦力可能跟物體表面的光滑程度有關(guān)”。

“摩擦力的大小可能與物體的運動方式有關(guān)，推車比推箱子容易，區(qū)別在于車是靠輪子滾動的，而箱子是滑動的”。

“摩擦力的大小可能與物體的接觸面積有關(guān)，我認(rèn)為面積大時摩擦力大”

……

這是一例根據(jù)日常經(jīng)驗或事實進行猜想的例子，是在科學(xué)探究教學(xué)中十分常見的一種猜想方法。

2、根據(jù)實驗現(xiàn)象進行猜想

在探究“氣流速度與氣體壓強有什么關(guān)系”的問題時，這個問題的猜想與假設(shè)相對與學(xué)生的知識經(jīng)驗來說，有一定的難度。因此，在提出猜想與假設(shè)之前，先讓學(xué)生動手做一個如下的實驗：撕兩張紙條，用手拿著自然下垂，然后，在兩張紙條之間吹氣，觀察實驗現(xiàn)象，再聯(lián)系等火車時為什么要站在安全線外，然后引導(dǎo)學(xué)生對氣流速度與氣體壓強之間的關(guān)系進行猜想與假設(shè)，這些日常現(xiàn)象雖然學(xué)生很熟悉，但是很少有人去想過為什么會這樣。

3、根據(jù)已有知識進行猜想

學(xué)生在猜想時提出了不同的假設(shè)，其中有的是錯誤的，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識進行判斷，如在探究“杠桿的平衡條件”時，學(xué)生提出了“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”、“動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂”、“動力－動力臂＝阻力－阻力臂”、“動力÷動力臂＝阻力÷阻力臂”等猜想，但根據(jù)已有知識“不同的物理量單位不同不能相加”即可排除“動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂”、“動力－動力臂＝阻力－阻力臂”的猜想。

4、根據(jù)類比推理進行猜想

在學(xué)習(xí)電路時，很多學(xué)生對用電器前后電流的大小產(chǎn)生了興趣。有的學(xué)生認(rèn)為，因為用電器會消耗電能，所以電流流過用電器后會減少，而有的學(xué)生認(rèn)為水在同一河流中流動水量不會減少，所以，電流流過用電器后不會減少。那么如何引導(dǎo)學(xué)生進行猜想呢？

提出問題：請同學(xué)們猜一猜，串聯(lián)電路中各處的電流大小有什么關(guān)系呢？

學(xué)生；我猜想電流每通過一個燈泡，會使燈泡發(fā)光，要消耗一部分電流，因此串聯(lián)電路中，從正極到負(fù)極，電流會越來越小。（多數(shù)同學(xué)表示同意）

師：同學(xué)的猜想很有道理，但是否還有其它猜想呢？請同學(xué)們回憶我們在介紹電流的方向時，曾經(jīng)將電流與水流進行類比，假如在一條水渠中水流會越流越小嗎？

學(xué)生：不會。

師：電流在串聯(lián)電路中有幾條路徑？

學(xué)生：只有一條。

師：那么電流會越流越小嗎？

學(xué)生：這里電流不能和水渠中的水流類比，因為水渠中的水在流動中沒有消耗，而電流流過燈泡時要使燈泡發(fā)光而消耗掉一部分。

師：讓我們假設(shè)，在水渠中某兩個位置裝兩臺水力發(fā)電機，水在流動時會帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動嗎？

學(xué)生：會。

師：結(jié)果水流的一部分能量使發(fā)電機轉(zhuǎn)動，但水渠中的水減少了嗎？

學(xué)生：我想不會減少。

師：類比一下，電流流過燈泡后是否會減少呢？

學(xué)生：也應(yīng)該不會吧。

師：依據(jù)我們對可能出現(xiàn)的這種結(jié)果，還可以提出一個怎樣的猜想呢？

學(xué)生：我猜想，串聯(lián)電路中電流處處相等。

在這里學(xué)生就把水流比為電流得出了合理的猜想與假設(shè)。

5、根據(jù)直覺思維進行猜想

以學(xué)生的直覺思維為作為猜想與假設(shè)的切入點也是培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力的一種重要教學(xué)方法。學(xué)生在進入新的知識領(lǐng)域的問題時也產(chǎn)生直覺思維的預(yù)測。因此教師要重視部分學(xué)生的直覺思維，引導(dǎo)學(xué)生從各個角度觀察與分析事物，活用已有的經(jīng)驗知識，不斷思考，提出合理的猜想與假設(shè)。

6、根據(jù)逆反原理進行猜想

在進行電磁感應(yīng)的教學(xué)中，先提問：奧斯特實驗說明什么？假如你是同時代的科學(xué)家，又擅長逆向思維，你會有什么想法？

學(xué)生：“電能生磁，磁應(yīng)該也能生電吧？”

再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想去進行實驗，然后介紹法拉第就是在這樣的猜想下，經(jīng)過整整十年的實驗，最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這樣學(xué)生就會對自己的猜想產(chǎn)生自豪感。

總之，作為老師，盡量要多動些腦筋，多創(chuàng)造一些機會，使學(xué)生逐步學(xué)會運用假設(shè)或猜想的方法解決問題。讓學(xué)生在前人走過的軌跡上，親自體驗科學(xué)探究的過程與方法，使它們真正成為善于學(xué)習(xí)的人。