物理探究式教學(xué)中培養學(xué)生的猜想能力論文
摘 要：實(shí)施新課改以來(lái)，物理教師在科學(xué)探究、教學(xué)方法等方面發(fā)生了突出的變化，但是對于科學(xué)探究中的猜想與假設環(huán)節重視得不夠，引導不到位，對科學(xué)探究的研究過(guò)程起到了不小的干擾作用。因此，教師要充分引導和培養學(xué)生猜想與假設的能力，教會(huì )學(xué)生猜想與假設的原則和方法，以達到素質(zhì)教育的效果。
關(guān)鍵詞：猜想與假設 問(wèn)題情境 實(shí)驗 多媒體
猜想與假設是科學(xué)探究的一個(gè)重要環(huán)節，是科學(xué)思維的一種形式，是學(xué)生根據已知事實(shí)材料和科學(xué)知識對所研究的問(wèn)題做出的一種猜測性陳述，它能使探究者明確探究的方向,有目的地設計實(shí)驗并進(jìn)行探究。實(shí)施新課改以來(lái)，物理教師在科學(xué)探究、教學(xué)方法等方面發(fā)生了突出的變化，但是對于科學(xué)探究中的猜想與假設環(huán)節重視得不夠，只是布置了學(xué)生猜想與假設，缺乏具體的指導。例如，在講述液體壓強的特點(diǎn)時(shí)，沒(méi)有引導，直接讓學(xué)生進(jìn)行猜想，由于學(xué)生對液體壓強沒(méi)有太多的生活經(jīng)驗，只能猜想到有液體壓強存在，在研究液體壓強的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，就會(huì )猜想到液體的質(zhì)量、體積、容器的形狀、底面積等無(wú)關(guān)因素。學(xué)生對要研究的問(wèn)題沒(méi)有明確的方向，沒(méi)有實(shí)驗基礎，沒(méi)有理論依據，對科學(xué)探究的研究過(guò)程起到了不小的干擾作用。因此本人在教學(xué)過(guò)程中為了做好科學(xué)探究中的這一環(huán)節，充分引導和培養學(xué)生猜想與假設的能力，總結出了引導學(xué)生猜想與假設的原則和方法，從而培養學(xué)生學(xué)習物理的興趣、科學(xué)的思維方式。
一、猜想與假設的原則
1.合理性原則。猜想是應用現有的經(jīng)驗和知識對問(wèn)題中的事實(shí)尋求可能解釋的過(guò)程。因此，它需要合理性，即要有一定的事實(shí)根據，而不是胡猜亂想，更不是異想天開(kāi)。盡管所提出的猜想不一定是最終的科學(xué)結論，但對問(wèn)題成因的猜想仍需要有一定的依據。由《課標》中對“猜想與假設”環(huán)節的要求，可以知道依據應包括兩點(diǎn)：一是已有的經(jīng)驗和知識；二是科學(xué)事實(shí)，即所探究的問(wèn)題。
2.開(kāi)放性原則。猜想與假設是科學(xué)探究中學(xué)生思維最活躍的階段，不同的`學(xué)生由于經(jīng)驗、知識、能力的不同，對問(wèn)題的認識不同，因此會(huì )提出不同的假設。探究教學(xué)要調動(dòng)全體學(xué)生的積極主動(dòng)性，發(fā)展學(xué)生自主思考、自主創(chuàng )新的能力，就要讓每位學(xué)生提出自己解決問(wèn)題的假設，教師不要對學(xué)生進(jìn)行過(guò)多的干涉，保證提出的猜想與假設的開(kāi)放性。例如，對“晚上家里的燈突然熄滅”這一現象進(jìn)行探究時(shí)，學(xué)生會(huì )提出多種假設，如停電了、保險絲斷了、燈絲斷了、電路有問(wèn)題等等。教師在學(xué)生提出假設時(shí)，要“裝聾作啞”，讓學(xué)生提出盡量多的假設，實(shí)現探究教學(xué)的開(kāi)放性。
3.靈活性原則。靈活性原則包括兩點(diǎn)：一是對學(xué)生的猜想要靈活對待，我們知道“猜想與假設”必須有一定的依據，但學(xué)生說(shuō)不出依據的猜想也不能一律持否定的態(tài)度，因此我們應盡量要求學(xué)生說(shuō)出依據，但當學(xué)生說(shuō)不出理由時(shí)可以引導學(xué)生進(jìn)行適當的討論；二是對猜想的驗證要靈活對待，對學(xué)生提出的猜想無(wú)需逐個(gè)設計實(shí)驗去驗證，有時(shí)可以通過(guò)課內外的小活動(dòng)或分析討論、查閱資料等多種形式進(jìn)行處理。
二、培養學(xué)生猜想的策略
1.創(chuàng )設含有豐富信息的問(wèn)題情境，使學(xué)生知道猜什么。教師在創(chuàng )設問(wèn)題情境時(shí)要有一定的提問(wèn)技巧，要在符合客觀(guān)事實(shí)的基礎上，凸顯出一些問(wèn)題解決方式或答案的信息，使創(chuàng )設的情境對學(xué)生的猜想和假設具有一定的啟發(fā)性、暗示性。這樣學(xué)生在猜想與假設時(shí)，就有一個(gè)較為明確的方向，不致于做出一些毫無(wú)邊際的猜想與假設，同時(shí)培養了學(xué)生收集信息的能力。
比如在“蒸發(fā)快慢的影響因素”的教學(xué)過(guò)程中我是這樣引導學(xué)生提出猜想的：
師：同學(xué)們知道衣服怎樣晾曬才能干得快些嗎？
生：放在太陽(yáng)底下晾曬，盡量將衣服擠干再晾曬，用衣架撐開(kāi)晾曬，脫水桶甩干后再晾曬，放在室外晾曬等。 師：衣服干得越快，說(shuō)明衣服中水蒸發(fā)越快，由剛才的討論你能猜猜影響蒸發(fā)快慢的因素嗎？
生：蒸發(fā)快慢可能與物體中含液體的多少有關(guān)；蒸發(fā)快慢可能與液體的溫度有關(guān)；蒸發(fā)快慢可能與液體的表面積有關(guān)；蒸發(fā)快慢可能與液體表面的空氣流通大小有關(guān)等。
通過(guò)學(xué)生熟悉常見(jiàn)的“晾曬衣服”事例引入“影響蒸發(fā)快慢的因素”，容易引起學(xué)生的思考和猜想，并自然地從生活過(guò)渡到物理，激起學(xué)生學(xué)習的興趣。
2.教給學(xué)生猜想和假設的方法。
�。�1）利用經(jīng)驗和直覺(jué)思維進(jìn)行猜想。學(xué)生在日常生活和學(xué)習中形成了大量的日常經(jīng)驗和知識，它們是學(xué)生進(jìn)行猜想的直接來(lái)源和素材。直覺(jué)思維是未經(jīng)逐步分析就迅速對問(wèn)題答案做出合理的猜測、設想或突然領(lǐng)悟的思維，它往往會(huì )形成智慧的火花，迸發(fā)出創(chuàng )造的靈感。在探究教學(xué)中充分利用學(xué)生的經(jīng)驗和直覺(jué)讓學(xué)生猜想是培養學(xué)生猜想能力的有效手段。例如，在牛頓第一定律的探究教學(xué)中，師生一起做斜面實(shí)驗，看到三種表面上的不同情況：斜面越光滑，小車(chē)運動(dòng)得就越遠。學(xué)生憑直覺(jué)感覺(jué)到：若斜面非常光滑，則小車(chē)就會(huì )運動(dòng)得非常遠。從而提出猜想：運動(dòng)物體不受外力的情況下，就會(huì )永遠做勻速直線(xiàn)運動(dòng)。
�。�2）運用歸納法進(jìn)行猜想。即學(xué)生對一些經(jīng)驗和事實(shí)進(jìn)行歸納、總結，得出物理現象和過(guò)程的結論的可能，從而提出猜想。例如，人發(fā)出聲音時(shí)聲帶振動(dòng)；蜜蜂發(fā)出“嗡嗡”聲時(shí)翅膀在振動(dòng)；敲擊桌子時(shí)，桌子振動(dòng)發(fā)出聲音；撥琴時(shí)，琴弦振動(dòng)發(fā)出聲音……學(xué)生通過(guò)對大量實(shí)例歸納提出了猜想：聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
�。�3）利用類(lèi)比聯(lián)想進(jìn)行猜想�？茖W(xué)研究中，常用已知的現象和過(guò)程同未知的現象和過(guò)程相比較，找出它們的共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或相聯(lián)系的地方，然后依此為根據推測未知的現象和過(guò)程的某些特性和規律。在探究教學(xué)中，可以通過(guò)聯(lián)想利用這種類(lèi)比的方法提出猜想。例如，在探究串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電流可以聯(lián)想到水流，引導學(xué)生把電路類(lèi)比成管道，把電流類(lèi)比為水流，學(xué)生對水在管道中流動(dòng)的情況是熟悉的，從而提出了串聯(lián)電路中各處電流都相等的猜想。
�。�4）在簡(jiǎn)單的小實(shí)驗中進(jìn)行猜想。針對課堂內容，教師可準備一些實(shí)驗器材，或者指導學(xué)生自己準備一些有關(guān)的實(shí)驗器材，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，發(fā)揮學(xué)生的想象，在實(shí)驗中進(jìn)行合理的猜想。例如，在探究液體的壓強時(shí)，可以讓學(xué)生自己準備塑料袋、礦泉水瓶等實(shí)驗器材，老師準備水、鹽水、酒精、橡皮筋、壓強計、水槽等實(shí)驗器材，讓學(xué)生自己充分發(fā)揮想象先做實(shí)驗，在實(shí)驗中感受液體壓強的存在，進(jìn)而猜想液體壓強的特點(diǎn)。
�。�5）利用多媒體介紹課外資料進(jìn)行猜想。教師可出示各種相關(guān)的課外資料，培養學(xué)生從資料中獲取知識，并運用到課堂知識中來(lái)。例如，在研究磁場(chǎng)時(shí)，可以出示課件展示磁石門(mén)的圖片、各種磁性物質(zhì)及磁現象，讓學(xué)生感受磁場(chǎng)的存在，進(jìn)而猜想有這樣一種特殊的物質(zhì)存在，并且猜想它具有什么性質(zhì)。
總之，猜想與假設是科學(xué)探究中的關(guān)鍵環(huán)節和重要因素，猜想與假設能力是科學(xué)探究中的一種重要能力，但學(xué)生的猜想與假設能力并不會(huì )自動(dòng)地增強，它需要在教育教學(xué)中結合學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗不斷進(jìn)行引導和訓練。學(xué)生猜想能力的培養并不是一朝一夕能夠完成的，需要我們教師在教學(xué)過(guò)程中切實(shí)重視這一能力的培養，時(shí)時(shí)注意挖掘更多的提出猜想的方式，以達到素質(zhì)教育的效果。
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