孫麗新
科學的發展從某種意義上來說,是猜想不斷被證實的過程,因此,猜想是自然科學發展的一種途徑。學生在學習中也可以根據已知的實驗事實和物理知識,對未知規律做出的合理的判斷。但猜想并不是毫無根據的幻想,更不是胡思亂想,在教學中要不斷地引導學生提出假設,適時地點撥,充分調動學生主動參與的心理,明確因果聯系,強調邏輯推理,同時容許學生有多種不同的猜測、想象。通過猜想引導學生探究,不僅訓練了學生思維,同時又在同學們不斷地在對信息的收集、分析和解釋中多角度地獲得知識、訓練技能、增強體驗。
在教學過程中,學生不是知識的被動接受者,而是主動的、積極的探索者,教師的作用是要形成一種使學生獨立探究的情境,而不是提供現成的知識,要讓學生自己去思考,參與知識獲得的過程。因此,在教學過程中,教師通過提出具有典型性、啟發性、挑戰性的問題,引導并啟發學生由易到難、由簡到繁、由淺入深、由形象到抽象的層層遞進地思維, 將教學內容設計成一個個問題呈現給學生,問題與問題之間緊密聯系,環環相扣,層層遞進,形成問題鏈,讓學生在問題鏈的引導下展開討論,自主地解決問題,并在討論中獲取知識。
一、問題的提出
課改十多年來,探究式教學已成為物理課堂教學的重要方法,許多一線教師在實踐中進行了大量的有益研究,取得了豐碩的成果.但在實踐操作過程中,科學“猜想”的有效引導還顯得欠缺,課堂教學效益不高.因此,課堂教學中如何對學生的猜想行為進行有效的引導,使之成為有效猜想是擺在我們面前的具體問題。
二、探究教學中科學“猜想”的現狀分析
在科學“猜想”的教學中,我們鼓勵學生敢于猜想,激發學生發散思維,在很多情況下,雖然學生的猜想寬泛,而且切合探究主題的少,表現為雜亂無章的無序猜想,即放羊式猜想.事實上,課堂中教師不可能有充足的時間讓學生把所有的猜想進行分析、驗證,去偽存真,使其成為有效猜想。
而“猜想”是科學探究中的第一環節.若“猜想”的有效性不高,往往給學生整個探究活動形成“半信半疑”的朦朧狀態,不信任感增強,大大降低了課堂教學的有效性,探究問題的科學性受到質疑,學生的學習的興趣降低,師生雙邊活動越來越少了,課堂教學效益越來越差,從而又回歸到了穿新鞋走老路的道路上去了,使新課改有其名而無其實。
三、科學“猜想”有效引導方法的研究
通過對教材中研究幾個變量之間的相互關系的探究實驗中的“猜想”因素進行認真分析,結合生活實際,利用身邊的器材和熟悉的生活情景,對這些實驗進行重組或創新性設計.用引導的方法使學生的猜想盡可能切合探究主題,實行先引導后猜想,避免滿山跑.從而提高教師有效引導的控制能力,減少猜想的盲目性,增強指向性,掌握科學猜想的有效方法,提高學生猜想的有效性,促進有效探究。
(1)從報刊網絡上收集有關科學“猜想”的有效引導方面的文獻材料,從閱讀中獲得靈感 比如,閱讀《中學物理教學參考》、《物理探究課教學設計與實踐》以及“談科學探究中學生猜想能力的培養”、“新課程對教師教學行為的要求”、“新課標下物理教學中的科學猜想”等書籍和文章.提高了理論水平,獲得了研究方法指導。
(2)從情境中引出猜想在讓學生對科學問題進行猜想和假設的過程中,積極創設適合學生進行猜想和假設的情境,合理開發和利用所需要的實踐資源和素材資源,充分將學生所需的信息展示在學生面前,這是相當的必要的,科學情境的創設,生活經驗的提煉是學生進行猜想的鋪墊,沒有已知,學生很難通向未知。
(3)在展示物理規律時引出猜想。物理規律的展示過程提供了良好的猜想情境創設的環境。例如,在教學“布朗運動”一課時,筆者給學生呈現如下現象:把一個一元的硬幣放在一盆靜水中,讓學生觀察這個硬幣會不會運動?如果運動,又是怎樣運動?實驗結果表明,硬幣沒有發生運動。接著向水中灑落小許花粉,讓學生猜想這些花粉會不會運動?如果運動,又是怎樣運動?然后請學生自己來觀察,由于花粉顆粒太小,肉眼很難觀察,我們通過顯微鏡來觀察,發現花粉顆粒在做不停的做無規則的運動。最后我讓學生尋找其中的原因,結果學生都興趣盎然。
(4)在問題中引出猜想開門見山的猜想往往能直接切入主題。筆者在電場一章教學中,當講玩如何發現電子后,拋出一個問題 “如果讓你去測定物體的電荷量,你有什么辦法”,讓學生猜想。結果學生結合所講的知識,通過積極思考進行猜想。其中有一個學生提出了,可以將帶電油滴放入到靜電場中,并使油滴的重力和電場力平衡,通過測定電場強度來確定電量。這簡直太神奇了,我不得不為學生的創造力感到驚訝。
(5)在激發學生思維困惑時引出猜想有矛盾才有進步,馬克思哲學觀告訴我們,人們對事物的認識,從來都不是直線型的。因此激發學生的思維困惑并幫助其解決,不失為一種有效的教學手段。試想,如果在學生面前呈現與之原先認識完全不同的結果,令其百思不能其解。強烈的好奇心和求知欲,往往在此刻大展魅力,激發出絢爛的火花。例如,在學習單擺的等時性原理時,可以先讓學生制作兩個不同的單擺,其中一個單擺的擺球用木頭制作,另一個單擺的擺球用鐵制作,但要求兩個單擺的擺線都一樣長。然后將它們依次吊起,先請同學們猜想它們擺動的時間誰長誰短?這個時候同學們會有不同的見解,有的認為鐵球時間會短一些,有的則認為是木球。然后通過實驗驗證猜想。事實上它們的擺動時間都是一樣的。這就使學生困惑不解,迫切的想知道其中的奧妙。學習的積極性一下子就被激發出來了,也為接下來的教學提供良好的氛圍。
在日常的教學中,每一節課都有可以讓學生提出假設、猜測和解釋的學習主題,我們教師要充分發掘和利用這些學習主題來激發學生的探索興趣、開發學生的智慧潛能。大千世界,豐富多彩,對同一問題進行猜想,猜想的方法不是唯一的,可以用多種方法進行猜想。如猜想動能大小可能與什么因素有關?既可以用上面介紹的方法進行猜想,也可以用日常生活經驗進行猜想等等。任何猜想和假設都不是憑空而來的,只有細心觀察、勤于思考,才會有更多的“靈感”。猜想將牽引和推動我們去尋找更多的、更可靠的、更詳細的、更有說服力的證據,進而推動學生的拓展性閱讀和自主探索,培養他們的創造性思維,增強他們的創造能力。凡是學生有可能自己給予猜測和解釋的問題,都應該為學生提供思維嘗試、實驗嘗試的機會,并允許學生犯錯誤,在錯誤中矯正思維,找尋真理,探索前進,這應該成為教學中持之以恒的一條原則。