有效引導學生進行科學猜想

石美霞

(江蘇省江陰初級中學，江蘇 無錫 214400)

《義務教育物理課程標準(2011年版)》將科學探究作為課程內容的一個重要組成部分，強調它不僅是學生學習的目標，也是學習的主要方式。通過科學探究不但可以讓學生主動獲取科學知識，而且還可以領悟科學的探究方法，發展探究的能力，體驗探究過程的樂趣，養成實事求是的科學態度和勇于創新的科學精神。

科學探究一般包括提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、分析與論證、評估與交流等要素。要想讓探究發揮它的最大作用，猜想與假設至關重要，它是通向真理的橋梁，為后面的探究指明了前進的方向。課程標準中對于猜想與假設提出了以下3點要求：(1)嘗試根據經驗和已有知識對問題的可能答案提出猜想；(2)能對探究的方向和可能出現的探究結果進行推測和假設；(3)了解猜想與假設在科學探究中的意義。但在日常的教學過程中，往往會出現以下兩種情況：一是學生通過預習，從教材上直接找到猜想的結果，這樣可大大減少猜想的時間，加快教學的進度，但學生的思維并沒有得到鍛煉；二是教師為了凸顯學生的主體性，放手讓學生毫無根據地亂猜，這樣白白浪費了時間，教學目標也很難達成。

如何在猜想環節中引導學生，既鍛煉思維又少走彎路，使學生的猜想變得有效，促進探究的深入開展？筆者從以下幾個方面進行了探索。

1 猜想源于生活

物理來源于生活，教師可以針對探究的內容，有意識地引導學生結合平時所接觸到的相關生活現象，進行分析，加以思考，從而提出合理的猜想。

例如，在探究物體動能大小的影響因素時，教師可引導學生結合交通事故中兩車相撞時，車的質量大小和車速快慢可能對撞車結果產生的影響進行分析；或者結合平時生活中兩個學生無意間發生碰撞，學生的質量大小、速度大小會對碰撞后果產生影響對此展開討論，讓學生有一個感性的認識，從而能夠很快提出猜想。又如，在探究平面鏡成像的實驗中，教師可引導學生回憶平時照鏡子時看到的情景，人靠近鏡子時，像如何移動？像的大小如何變化？當人舉起左手時，鏡中的人舉的是哪只手？再如，在探究液體的蒸發快慢與什么因素有關時，教師可對照平時的生活經驗引導并啟發學生：濕衣服在陽光下和陰涼處、在有風時和無風時、在展開時和未展開時，哪種情況干得更快？進而提出合理的猜想。

引導學生以生活現象為依據展開猜想，不僅能夠有效避免由于猜想不當引起的尷尬，節省猜想環節的時間，而且還能讓學生意識到物理源于生活，同時也可通過這類猜想鼓勵學生注意觀察日常生活中的物理現象，邁出自主探究的第一步。

2 猜想基于舊知

猜想是一種思維活動，是在已有知識和經驗的基礎上，對未知的事物及其規律提出假定性看法。教師要引導學生，讓其認識到：猜想要以已有知識為基礎，這樣才能避免胡思亂猜。

例如，在探究光的折射規律時，如果僅僅根據觀察的現象進行猜想，學生的猜想往往會東一榔頭西一棒，無法做到完整、有條理。教師可根據圖1所示現象引導學生先回顧光的反射定律：(1)反射光線、入射光線和法線在同一平面；(2)反射光線、入射光線分居在法線的兩側；(3)反射角等于入射角。再讓學生對照這三方面內容進行類比性的猜想：光的折射是否也有類似的規律？這樣可以提高猜想的有效性，同時也使得后面的探究實驗能夠有效開展下去。

圖1

以已有知識為基礎讓學生展開猜想，不僅可以加深學生對已學知識的理解和應用，而且也可以讓學生體會到知識的連貫性以及科學方法的重要性，同時也可激發學生的思維，提高其邏輯推理能力，有效促進探究。

3 猜想始于實驗

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗教學也有著其他教學方法所不可替代的作用。在猜想環節中，教師可以預先設計小實驗作為鋪墊，這樣往往能夠化繁為簡，讓學生豁然開朗。

例如，在探究凸透鏡成像與哪些因素有關時，如果讓學生憑空猜想，難度較大。教師可預先設計一個簡單實驗，讓學生用同一凸透鏡分別觀察書本上的字和窗外的房屋，比較分析這兩次成像的不同點及其原因。學生通過實驗操作，對實驗現象進行分析討論，就容易猜想出凸透鏡成像的特點。

再比如說在探究電流熱效應的影響因素的實驗中，我們可以利用自制實驗器材引導學生進行猜想。

演示實驗1：如圖2所示，閉合開關，電源發生短路，錫箔紙迅速燃燒；如圖3所示，將一小燈泡串聯到同一個電路中，閉合開關，同一段錫箔紙沒有燃燒，僅觀察到小燈泡發光。通過這組實驗，就能引導學生猜想電流通過導體時產生的熱量與電流大小有關。

圖2

圖3

演示實驗2：如圖4所示，將一段錫箔紙中間部分剪窄，接入原電路后閉合開關，發現中間部分先燃燒起來。引導學生分析流過錫箔紙粗細部分的電流是相同的，中間變窄的部分先燃燒起來，說明產生的電熱多，而粗細部分的電阻不同，從而猜想電流通過導體時產生的熱量多少與電阻大小有關。

圖4

以課堂實驗為載體，不僅能為學生提供猜想的情境，有時還能讓學生發現其中的關系，避免學生的亂猜，同時也能提高學生猜想的積極性，讓學生體驗到實驗是物理學習的重要方法。

4 猜想起于討論

小組合作學習是課程改革所倡導的學習方式，也是學生主動構建科學認識的有效途徑之一，它有助于培養學生的合作意識和團隊之間的競爭意識。在猜想環節中，教師也可以借助團隊的力量，引導學生相互討論、激發思維，從而提高猜想的有效性。

在探究物體內能大小與哪些因素有關時，猜想難度較大。教師可讓學生以小組為單位，結合已學知識，展開討論，取長補短。在提出猜想時，有的學生結合內能的概念：物體內部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，有的學生結合動能大小的影響因素，有的學生結合勢能大小的影響因素等，展開討論和猜想，集思廣益，使得猜想更完整。

5 結語

猜想是科學探究的關鍵要素，也是學生在解決物理問題時使用的重要科學思維方法，更是保證探究實驗能夠順利進行的關鍵。有效的猜想會引導學生將探究活動變得更加深入、高效，因此教師在引領學生猜想時，要整合不同資源，采用不同方法，提高學生猜想的有效性。在訓練學生思維的同時，還可以在信息的收集、分析和處理中多方獲取物理知識，訓練各種技能，增強學生的自主學習能力，為學生的終身學習奠定堅實的基礎。