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科学探究是教学改革的突破口,“猜想”是科学探究的程序之一。在物理学史上很多的伟大发明和发现都源于猜想。在意大利生理学家伽伐尼无意中发现了蛙腿痉挛之后,引起了物理学家伏打的重视,伏打提出了“肌肉的接触两种不同的金属时,产生的电流,究竟是肌肉组织引起还是金属引起的”猜想,再经过一系列的实验之后,最终发明了电池。在奥斯特发现了电流的磁效应之后,反向猜想“电能生磁,磁也应该能生电吧?”法拉第就是在这样的猜想下,经过整整十年的实验,最终发现了电磁感应现象。学生猜想能力的水平高低直接影响科学探究能力的水平。对学生猜想能力的培养,是物理探究过程中的一个重要环节,具有重要意义。
一、要让学生敢猜
由于应试教育的影响,学生在老师严格的管理下基本上成了循规蹈矩的“好孩子”。课堂上学生往往是被动的,接受式的学习。他们在这样的情况下,往往不敢猜,怕说错了受到老师的责骂,同学的嘲笑。这时老师要敢放下架子,以和蔼、友善、幽默的形象出现在课堂上,减少学生的畏惧感,以营造轻松和谐的课堂氛围。允许学生在不举手的情况下提问、讨论甚至争论,对不敢说或说错的同学作适当的鼓励,使课堂形式更灵活,气氛更活跃。
老师要让学生的胆量在成功中不断壮大,要从最容易贴近生活入手。如在学生串联电路中电流的关系时,猜想串联电路中电流有什么关系是比较容易的,在探究弦的长短、粗细、松紧与音调的关系时,通过学生都见过的二胡入手引导学生大胆猜想。
二、要让学生会猜
1.猜想要合理
猜想不是胡猜乱想,不合理的猜想与假设不仅没有发展成为科学结论的可能,对探究过程也没有意义。在解决问题的过程中,不能靠盲目的尝试,要根据已有的理论、自己的经验和所收集到的有关资料、事实以及人类特有的想象力、创造力提出解决问题的猜想与假设。如探究影响蒸发快慢的因素中,学生根据生活中晾衣服时,一般把衣服张开在通风和有太阳的地方的经验,提出蒸发的快慢与液体的表面积大小、与液体下方空气游戏的快慢与液体的温度有关的假设,就有一定的事实依据,较为合理。
2.猜想应该是开放的
猜想与假设是科学探究中学生思维最活跃的阶段,不同学生由于经验、知识、能力的不同,对问题的认识不同,因此会提出不同的假设。探究教学要调动全体学生的积极主动性,发展学生自主思考、自主创新的勇力,就要让每位学生提出自己解决问题的假设,教师不要对学生进行过多的干涉,保证提出的猜想与假设的开放性。例如,对“晚上家里的灯突然熄”这一现象进行探究时,学生会提出多种假设,如“停电了,保险丝断了,灯丝断了,电路有问题”等等。教师在学生提出假设时,要“装聋作哑”,让学生提出尽量多的假设,实现探究教学的开放性。
3.利用经验进行猜想
学生在日常生活和学习中形成了大量的日常经验和知识,它们是学生进行猜想的直接来源和素材。直觉思维是逐步分析就迅速对问题答案做出合理的猜测、设想或突然领悟的思维。它往往会形成智慧的火花,迸发出创造的灵感。在探究教学中充分利用学生的经验和直觉让学生猜想是培养学生猜想能力的有效手段。例如,在牛顿第一定律的探究教学中,师生一起做斜面实验,看到三种表面上的不同情况:斜面起光滑,则小车就会运动的非常远。学生凭直觉感觉到:若斜面起光滑,则小车就会运动的非常远。从而会提出猜想:运动物体不受外力的情况下,就会永远做匀速直线运动。
4.利用归纳进行猜想
学生对一些经验和事实进行归纳、总结,得出物理现象和过程的结论的可能,从而提出猜想。例如,人发出声音时声带振动;蜜蜂发出“嗡嗡”声时翅膀在振动;敲击桌子时,桌子振动发出声音;拨琴时,琴弦振动发出的声音……学生通过对大量实例归纳提出猜想:声音是由物体的振动产生的。
5.利用类比联想进行猜想
科学研究中,常用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较,找出它们的共同点、相似点或相联系的地方,然后依此为根据推测未知的现象和过程的某些特征和规律。在探究教学中,可能通过联想利用这种类比的方法提出猜想。例如,在探究串联电路中电流的特点时,通过电流可以联想到水流,引导学生把电路类比成管道,电流类比为水流,学生对水在管道中流动的情况是熟悉的,从而提出来串联电路中各处电流都想等的猜想。
6.利用模仿进行猜想
这里的模仿是指在学习新知识时,有些可能与已经学过的知识点结构有些相近,就可以通过回忆旧知识对新问题提出来猜想,如:学习光的折射规律时,就可以联系光的反射定律,然后再设计实验方案进行探究。
另外,物理情景的创设也很重要,能激起学生的好奇心和求知欲,激发学生的学习兴趣和探究的欲望,使学生发现问题、提出问题。由于学生不可能像科学家一样在纷繁复杂的自然现象面前,根据自己丰富的知识经验和敏锐的感觉提出科学、准确的猜想和假设,因此,教师在创设问题情境时要在符合客观事实的基础上,凸显出一些问题解决方式或答案的信息,使创设的情境对学生的猜想和假设具有一定的启发和暗示性。这样学生在猜想与假设时,就有一个较为明确的方向,不至于做出一些毫无边际的猜想与假设,同时培养了学生收集信息的能力。
我们现在的教学不仅是要让学生掌握知识,更重要的是要让学生掌握获得知识的方法,“授之以鱼”不如“授之以渔”,新课程标准对学生体验获得知识的过程及方法相当重视,科学探究在初中物理教学中显得尤为重要。猜想与假设是科学探究中的关键环节。对学生猜想能力的培养需要在教学中结合学生的已有知识不断进行引导和训练。
(作者单位:江苏兴化市戴窑初级中学)
一、要让学生敢猜
由于应试教育的影响,学生在老师严格的管理下基本上成了循规蹈矩的“好孩子”。课堂上学生往往是被动的,接受式的学习。他们在这样的情况下,往往不敢猜,怕说错了受到老师的责骂,同学的嘲笑。这时老师要敢放下架子,以和蔼、友善、幽默的形象出现在课堂上,减少学生的畏惧感,以营造轻松和谐的课堂氛围。允许学生在不举手的情况下提问、讨论甚至争论,对不敢说或说错的同学作适当的鼓励,使课堂形式更灵活,气氛更活跃。
老师要让学生的胆量在成功中不断壮大,要从最容易贴近生活入手。如在学生串联电路中电流的关系时,猜想串联电路中电流有什么关系是比较容易的,在探究弦的长短、粗细、松紧与音调的关系时,通过学生都见过的二胡入手引导学生大胆猜想。
二、要让学生会猜
1.猜想要合理
猜想不是胡猜乱想,不合理的猜想与假设不仅没有发展成为科学结论的可能,对探究过程也没有意义。在解决问题的过程中,不能靠盲目的尝试,要根据已有的理论、自己的经验和所收集到的有关资料、事实以及人类特有的想象力、创造力提出解决问题的猜想与假设。如探究影响蒸发快慢的因素中,学生根据生活中晾衣服时,一般把衣服张开在通风和有太阳的地方的经验,提出蒸发的快慢与液体的表面积大小、与液体下方空气游戏的快慢与液体的温度有关的假设,就有一定的事实依据,较为合理。
2.猜想应该是开放的
猜想与假设是科学探究中学生思维最活跃的阶段,不同学生由于经验、知识、能力的不同,对问题的认识不同,因此会提出不同的假设。探究教学要调动全体学生的积极主动性,发展学生自主思考、自主创新的勇力,就要让每位学生提出自己解决问题的假设,教师不要对学生进行过多的干涉,保证提出的猜想与假设的开放性。例如,对“晚上家里的灯突然熄”这一现象进行探究时,学生会提出多种假设,如“停电了,保险丝断了,灯丝断了,电路有问题”等等。教师在学生提出假设时,要“装聋作哑”,让学生提出尽量多的假设,实现探究教学的开放性。
3.利用经验进行猜想
学生在日常生活和学习中形成了大量的日常经验和知识,它们是学生进行猜想的直接来源和素材。直觉思维是逐步分析就迅速对问题答案做出合理的猜测、设想或突然领悟的思维。它往往会形成智慧的火花,迸发出创造的灵感。在探究教学中充分利用学生的经验和直觉让学生猜想是培养学生猜想能力的有效手段。例如,在牛顿第一定律的探究教学中,师生一起做斜面实验,看到三种表面上的不同情况:斜面起光滑,则小车就会运动的非常远。学生凭直觉感觉到:若斜面起光滑,则小车就会运动的非常远。从而会提出猜想:运动物体不受外力的情况下,就会永远做匀速直线运动。
4.利用归纳进行猜想
学生对一些经验和事实进行归纳、总结,得出物理现象和过程的结论的可能,从而提出猜想。例如,人发出声音时声带振动;蜜蜂发出“嗡嗡”声时翅膀在振动;敲击桌子时,桌子振动发出声音;拨琴时,琴弦振动发出的声音……学生通过对大量实例归纳提出猜想:声音是由物体的振动产生的。
5.利用类比联想进行猜想
科学研究中,常用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较,找出它们的共同点、相似点或相联系的地方,然后依此为根据推测未知的现象和过程的某些特征和规律。在探究教学中,可能通过联想利用这种类比的方法提出猜想。例如,在探究串联电路中电流的特点时,通过电流可以联想到水流,引导学生把电路类比成管道,电流类比为水流,学生对水在管道中流动的情况是熟悉的,从而提出来串联电路中各处电流都想等的猜想。
6.利用模仿进行猜想
这里的模仿是指在学习新知识时,有些可能与已经学过的知识点结构有些相近,就可以通过回忆旧知识对新问题提出来猜想,如:学习光的折射规律时,就可以联系光的反射定律,然后再设计实验方案进行探究。
另外,物理情景的创设也很重要,能激起学生的好奇心和求知欲,激发学生的学习兴趣和探究的欲望,使学生发现问题、提出问题。由于学生不可能像科学家一样在纷繁复杂的自然现象面前,根据自己丰富的知识经验和敏锐的感觉提出科学、准确的猜想和假设,因此,教师在创设问题情境时要在符合客观事实的基础上,凸显出一些问题解决方式或答案的信息,使创设的情境对学生的猜想和假设具有一定的启发和暗示性。这样学生在猜想与假设时,就有一个较为明确的方向,不至于做出一些毫无边际的猜想与假设,同时培养了学生收集信息的能力。
我们现在的教学不仅是要让学生掌握知识,更重要的是要让学生掌握获得知识的方法,“授之以鱼”不如“授之以渔”,新课程标准对学生体验获得知识的过程及方法相当重视,科学探究在初中物理教学中显得尤为重要。猜想与假设是科学探究中的关键环节。对学生猜想能力的培养需要在教学中结合学生的已有知识不断进行引导和训练。
(作者单位:江苏兴化市戴窑初级中学)