在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力

高翔

猜想與假設(shè)是指對(duì)現(xiàn)實(shí)生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的事物的因果關(guān)系、規(guī)律性的現(xiàn)象作出假定性預(yù)判。作為一種理性思維的形式，猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的手段，是探究者根據(jù)已知生活經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)知識(shí)對(duì)所研究的問(wèn)題作出的一種猜想性預(yù)見(jiàn)。學(xué)生猜想與假設(shè)能力的高低將直接關(guān)系到科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。在科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中，提出合理的猜想與假設(shè)，除了為探究活動(dòng)指明方向，更能充分發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，從而為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供沃土。猜想與假設(shè)是科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)中的重要過(guò)程，下面筆者就探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的猜想與假設(shè)說(shuō)說(shuō)自己的看法。

一、提供富含信息的問(wèn)題情境，讓學(xué)生主動(dòng)猜想

【案例1】在探究歐姆定律時(shí)，筆者先根據(jù)教材設(shè)計(jì)兩個(gè)直觀小實(shí)驗(yàn)：一只手電筒先用一節(jié)干電池給一個(gè)“3V，0.5A”燈泡供電，讓學(xué)生觀察燈泡亮度；然后用兩只干電池串聯(lián)后，再給同一個(gè)燈泡供電，觀察其亮度，并引導(dǎo)學(xué)生猜想電流與電壓的關(guān)系；最后再用兩節(jié)干電池給“3V，0.5A”燈泡供電，但是在電路中接一根鉛筆芯，讓學(xué)生觀察燈泡亮度，想象電流大小可能與不同導(dǎo)體的關(guān)系。有了這些有趣的直觀現(xiàn)象，再讓學(xué)生提出猜想與假設(shè)，往往會(huì)收到更好的效果。

案例分析：在上述實(shí)驗(yàn)中，教師能主動(dòng)提供信息情境，使抽象的壓強(qiáng)和電流概念便于初中學(xué)生理解掌握。根據(jù)初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題情境，可以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升更旺盛的追求知識(shí)的欲望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和更深的探究情結(jié)。對(duì)于剛接觸物理的初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，不可能要求他們能像專家那樣在各種繁復(fù)的自然現(xiàn)象面前，提出完全正確的猜想和推測(cè)。因此，教師在提供問(wèn)題情境時(shí)，要在簡(jiǎn)單豐富的基礎(chǔ)上，為學(xué)生展現(xiàn)能提供正確猜想與假設(shè)的信息，使創(chuàng)設(shè)的情境對(duì)學(xué)生的猜想與假設(shè)具有一定的啟發(fā)。這樣學(xué)生在猜想與假設(shè)時(shí)，就有一個(gè)大概的方向，不至于做出一些不著邊際的瞎想和胡猜，也可以培養(yǎng)學(xué)生收集信息、分辨信息和初步處理信息的能力。

二、營(yíng)造良好的課堂氣氛，讓學(xué)生大膽猜想

【案例2】有一次在某校的公開課上，開課者選擇的課題是《凸透鏡成像規(guī)律》，整節(jié)課都在研究蠟燭由遠(yuǎn)及近地靠近凸透鏡，然后移動(dòng)光屛，學(xué)生每次都能收集到清晰的像，總結(jié)出凸透鏡的各種條件的成像規(guī)律，實(shí)驗(yàn)也很成功，上課按部就班，就在快下課時(shí)，教師提出假如凸透鏡碎成兩塊，同學(xué)們猜猜情況會(huì)怎樣呢？本來(lái)是本節(jié)課的高潮部分，教者也想搞個(gè)驚奇的問(wèn)題收?qǐng)觯珕?wèn)題拋出后，學(xué)生七嘴八舌，說(shuō)什么沒(méi)有像、模糊不清的像……后來(lái)學(xué)生也不知怎么猜了。課堂也冷場(chǎng)了，與教師預(yù)期相差很大。

案例分析：筆者認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題教者在提問(wèn)時(shí)學(xué)生就無(wú)法完成，因?yàn)閷W(xué)生知道根本不可能在課堂上破壞透鏡去演示，而且教者也未給學(xué)生暗示和啟迪。筆者經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，經(jīng)過(guò)實(shí)踐認(rèn)為如果按照下述方法設(shè)置問(wèn)題，效果可能會(huì)好得多：如果換用書遮住凸透鏡的上半部分，那么同學(xué)們認(rèn)為光屏上的像會(huì)殘缺上半部分呢？還是下半部分呢？學(xué)生的氣氛立即高漲起來(lái)，一會(huì)兒班級(jí)就分成兩派進(jìn)行爭(zhēng)論，下面就順理成章地再去完成實(shí)驗(yàn)，那么效果立即就顯現(xiàn)出來(lái)了，學(xué)生都收集到的是完整的像，只是比原來(lái)的像暗了。筆者認(rèn)為這對(duì)初中學(xué)生原有的思維會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索奧秘的好奇心，會(huì)收到很好的效果。

三、客觀、睿智地對(duì)待學(xué)生的猜想與假設(shè)

【案例3】筆者在教學(xué)探究“平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)”中，有一位學(xué)生做出“平面鏡成像大小與物體到平面鏡的距離有關(guān)”的猜想，有的已經(jīng)做過(guò)預(yù)習(xí)的學(xué)生哈哈大笑，不以為然，甚至嗤之以鼻，我意識(shí)到這會(huì)損傷到該同學(xué)的自尊心。我立即表?yè)P(yáng)她熱情高，敢于猜想。并讓她說(shuō)一說(shuō)她的想法，她指著教室墻上一位同學(xué)所畫的山水畫，水中的樓房倒影越往高處看，樓房的像也就越小了，多么善于觀察的孩子啊，我再次熱情地表?yè)P(yáng)她善于思考，肯動(dòng)腦筋。問(wèn)她怎么驗(yàn)證自己的猜想呢？她說(shuō)用桌上實(shí)驗(yàn)器材檢驗(yàn)自己的猜想，我肯定地告訴她人類很多偉大的科學(xué)家都經(jīng)歷了像她這樣的思考過(guò)程，最終獲得了成功。該同學(xué)一掃臉上的不快，更加投入地去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

案例分析：敢于猜想、勇于回答本身就應(yīng)該肯定，更何況，在現(xiàn)實(shí)生活中，當(dāng)我們照鏡子時(shí)距離平面鏡越遠(yuǎn)時(shí)看到自己的像確實(shí)變小了，這主要是人眼觀察遠(yuǎn)處的物體視角變小了，屬于視角問(wèn)題。比如我們?cè)谝淮鄙习賹拥母邩窍蛳驴绰飞系娜撕托∥浵佉粯哟螅瑢?shí)際上人的大小沒(méi)變，觀察者視角變小了。所以我對(duì)這位同學(xué)的猜想首先予以肯定。說(shuō)明她在猜想時(shí)確實(shí)對(duì)生活有了更細(xì)致的觀察。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，很多學(xué)生會(huì)有一些看似好像錯(cuò)誤的猜想與假設(shè)，但作為教師，此時(shí)絕不可輕易阻止或下定論，說(shuō)不定創(chuàng)新的火花就會(huì)在此閃爍。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要用多種眼光、從多種角度看待學(xué)生提出的猜想與假設(shè)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的奇思妙想，對(duì)學(xué)生提出的各種猜想，哪怕是較為荒唐的猜想，也要積極客觀地對(duì)待，切不可不理睬或貶低他們的猜想，也不能敷衍了事，此時(shí)，教師就是要積極引導(dǎo)他們，以提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。

（責(zé)任編輯 易志毅）endprint