论文部分内容阅读
随着新课程改革的不断推进，科学探究作为物理课程的教学目标、教学内容与教学方式，科学探究通常包括：提出问题、猜想、设计实验、实验与收集数据、分析论证、得出结论等几个环节，其中猜想是科学探究中最富有创造力和最富有魅力的环节，它是学生思维最活跃的阶段，著名的物理学家牛顿曾经说过：“没有大胆地猜想，就不可能有伟大的发现。”但是笔者通过调查发现，不少教师往往忽视“猜想”这一环节的教学或只流于形式，缺乏对学生科学猜想的指导，导致学生不敢猜想、不会猜想，学生会提出五花八门的猜想，很难提出合理、科学的猜想。可见，让学生科学猜想是值得教师认真研究的重大课题。
一、 猜想的含义及其特征
1. 什么是猜想
猜想是学生根据已知的原理和事实，对未知的自然现象及其规律作出的一种假定性推测和解释。中学生的猜想是认识的初级阶段，它没有构成系统的陈述，所以和科学家的猜想是有一定的区别。
2. 猜想的特点
2. 1 科学性。学生对某一问题的原因或现象进行猜想，不是胡思乱想、异想天开，而是基于与问题相关已有知识、经验和新的科学事实进行猜想，提出的猜想是有根有据的。
2. 2 假设性。猜想往往是在科学事实不够充分、知识经验不够成熟的条件下提出来的，常带有猜测性的成份，因而它是有假设性的。
2. 3 多样性。由于每个学生已有知识经验、生活经验和认知结构等方面存在差异，他们可能会从不同角度和不同层面提出不同的猜想，因此它具有多样性。
2. 4 验证性。验证性是猜想的重要特点，是衡量学生提出的猜想质量的重要因素，猜想的验证性是指学生提出的猜想能用现有的科学方法和实验加以验证和检验。
二、 培养科学猜想能力的教学策略
1. 营造民主、平等、自由的氛围，让学生敢猜
心理学研究表明，没有民主就没有自主学习和合作学习，没有自由就没有活跃的思维。因此，在课堂上必须营造民主、自由、平等的学习氛围，构建和谐的师生关系，这样师生之间、生生之间畅所欲言，思维活跃，敢于质颖，新奇的猜想不断涌现。特别是初二启蒙教学阶段，培养他们的猜想要从最容易的入手，当学生提出的猜想十分古怪，或者幼稚可笑甚至是错误的，千万不能讽刺挖苦，而是首先表扬他们敢于猜想的勇气，当学生逐渐形成勇于猜想的良好思维习惯后，教师就要让学生阐述自己猜想的理由，引导学生猜想要注意把握好方向性。
2. 创设良好的问题情境，让学生想猜
在合适的条件下，每个人所具有的学习发现、丰富知识和经验的潜能和愿望是能够释放出来的。探究式教学是以问题为导向，让学生从问题情境中发现并提出问题，建立猜想，因此，在学生进行猜想前教师一定要设置好问题情境，促使学生产生好奇心，激发学生产生强烈的猜想动机。例如在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验前，我首先通过多媒体播放海底世界的精彩视频，有时候浮力大到可以托起一艘万吨巨轮，而有时候又小到托不起一片薄薄的铁片，浮力是有大有小的，那浮力的大小究竟跟哪些因素有关？当然教师还可以结合演示实验、自然生活现象、有趣小故事等，以学生感兴趣内容创设问题情境，充分调动学生的积极性，变“要我猜”为“我要猜”。
3. 教会学生正确的方法，让学生会猜
科学猜想是研究自然科学中广泛应用的思想方法，它不同于毫无根据的主观臆测，而有它的客观依据，它是科学性和假定性的辨证统一。进行科学猜想的方法有很多，常用的方法主要有以下几种。
3. 1 利用已有知识或生活经验进行科学猜想
学生在日常生活和学习中积累了大量的日常生活经验和知识，它是学生进行猜想的直接来源和素材，正所谓“从生活走向物理，从物理走向社会”，所以可以引导学生结合已有经验和知识提出猜想。例如在“探究影响液体蒸发快慢因素”的教学中，教师可以引导学生从生活经验出发，让学生举例说明如何让湿衣服干得更快些，学生思维一下子被激活了，有的说“放在阳光下”，有的说“挂在通风处”，有的说“把衣服晾开”，此时教师引导学生猜想，液体蒸发的快慢可能与哪些因素有关，学生很容易猜想出“液体蒸发的快慢与液体的温度、表面积、空气流动的快慢有关”。
3. 2 利用辅助小实验进行科学猜想
物理是以实验为基础的自然学科，当学生的生活经验不足时，教师可针对性设计辅助实验，利用辅助实验的形象性、直观性吸引学生的注意点，让学生动手实验，体验感悟，提出猜想。例如在“探究液体内部的压强”时，可以让学生准备塑料薄膜袋等器材，先让学生动手实验，把套有塑料薄膜袋的手慢慢浸入水中，体验手上的感觉，感受到液体压强的存在，根据体验和感悟，学生很自然的会提出“液体内部的压强与深度有关”的猜想。
3. 3 利用类比法进行科学猜想
类比猜想是以比较为基础，物理教学中引导学生把若干相同或相似的不同事物放在一起进行比较，让学生由已知事物的已知属性去猜想新事物也具有相同或相似属性，类比猜想可以取得“他山之石，可以攻玉”的郊果。例如在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验时，教师引导学生把水流跟电流进行类比，用水压来类比电压，用水管的阻力类比导体的电阻，学生知道水管中水流的大小与水压、阻力的关系，从而通过类比得出“通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比”的猜想。
3. 4 利用归纳法进行科学猜想
归纳法是物理学方法中最重要的研究方法之一，它就是让学生观察某一类物理现象和过程，从实验和观察的事实材料、实验数据出发，猜想出该类物理现象都可能具有相同的性质和规律。例如在“分子动理论”的教学中，教师演示了液体间、气体间扩散现象的实验后，教师引导学生观察与思考出现上述两种现象的原因，启发学生抓住两种现象背后的共性特征，学生就会提出“组成物质的分子在不停地作无规则运动”的猜想。
在科学探究中提出科学猜想的方法还有很多，例如“推理猜想”、“因果猜想”、“逆向猜想”等，这就需要教师在教学时根据探究内容和学生的实际进行适当的引导。
4. 给予适当的激励评价，让学生乐猜
在物理探究中，教师不仅要注重猜想的科学性，而且要注重学生提出猜想后的情感体验，当学生提出的猜想得到同学的认可时，教师也要给学生适当的鼓励和表扬，这样可以激发学生参与猜想和实验探究的热情。另外，当学生的猜想被实验所证实时，学生会领悟到与科学家同样的探索成功后的喜悦，学生对猜想就会产生浓厚的兴趣。当学生的猜想出现偏差时，教师应及时给予适当的引导，这种引导应该是含而不露，指而不明，开而费达，引而不发，欲罢而不能，从而给学生留下自我选择、联想、创造的思维空间。
猜想是进行创新教育的重要组成部分，也是实施科学探究的关键。在教学中，教师要积极营造民主、平等的氛围，创设良好的问题情境，教会猜想的方法，鼓励学生展开猜想的翅膀。让学生经历“提出猜想”的过程，其目的就是“透过猜想学方法”，最终让学生在进行科学猜想的过程中使自己的科学素养得到培养和提高。
一、 猜想的含义及其特征
1. 什么是猜想
猜想是学生根据已知的原理和事实，对未知的自然现象及其规律作出的一种假定性推测和解释。中学生的猜想是认识的初级阶段，它没有构成系统的陈述，所以和科学家的猜想是有一定的区别。
2. 猜想的特点
2. 1 科学性。学生对某一问题的原因或现象进行猜想，不是胡思乱想、异想天开，而是基于与问题相关已有知识、经验和新的科学事实进行猜想，提出的猜想是有根有据的。
2. 2 假设性。猜想往往是在科学事实不够充分、知识经验不够成熟的条件下提出来的，常带有猜测性的成份，因而它是有假设性的。
2. 3 多样性。由于每个学生已有知识经验、生活经验和认知结构等方面存在差异，他们可能会从不同角度和不同层面提出不同的猜想，因此它具有多样性。
2. 4 验证性。验证性是猜想的重要特点，是衡量学生提出的猜想质量的重要因素，猜想的验证性是指学生提出的猜想能用现有的科学方法和实验加以验证和检验。
二、 培养科学猜想能力的教学策略
1. 营造民主、平等、自由的氛围，让学生敢猜
心理学研究表明，没有民主就没有自主学习和合作学习，没有自由就没有活跃的思维。因此，在课堂上必须营造民主、自由、平等的学习氛围，构建和谐的师生关系，这样师生之间、生生之间畅所欲言，思维活跃，敢于质颖，新奇的猜想不断涌现。特别是初二启蒙教学阶段，培养他们的猜想要从最容易的入手，当学生提出的猜想十分古怪，或者幼稚可笑甚至是错误的，千万不能讽刺挖苦，而是首先表扬他们敢于猜想的勇气，当学生逐渐形成勇于猜想的良好思维习惯后，教师就要让学生阐述自己猜想的理由，引导学生猜想要注意把握好方向性。
2. 创设良好的问题情境，让学生想猜
在合适的条件下，每个人所具有的学习发现、丰富知识和经验的潜能和愿望是能够释放出来的。探究式教学是以问题为导向，让学生从问题情境中发现并提出问题，建立猜想，因此，在学生进行猜想前教师一定要设置好问题情境，促使学生产生好奇心，激发学生产生强烈的猜想动机。例如在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验前，我首先通过多媒体播放海底世界的精彩视频，有时候浮力大到可以托起一艘万吨巨轮，而有时候又小到托不起一片薄薄的铁片，浮力是有大有小的，那浮力的大小究竟跟哪些因素有关？当然教师还可以结合演示实验、自然生活现象、有趣小故事等，以学生感兴趣内容创设问题情境，充分调动学生的积极性，变“要我猜”为“我要猜”。
3. 教会学生正确的方法，让学生会猜
科学猜想是研究自然科学中广泛应用的思想方法，它不同于毫无根据的主观臆测，而有它的客观依据，它是科学性和假定性的辨证统一。进行科学猜想的方法有很多，常用的方法主要有以下几种。
3. 1 利用已有知识或生活经验进行科学猜想
学生在日常生活和学习中积累了大量的日常生活经验和知识，它是学生进行猜想的直接来源和素材，正所谓“从生活走向物理，从物理走向社会”，所以可以引导学生结合已有经验和知识提出猜想。例如在“探究影响液体蒸发快慢因素”的教学中，教师可以引导学生从生活经验出发，让学生举例说明如何让湿衣服干得更快些，学生思维一下子被激活了，有的说“放在阳光下”，有的说“挂在通风处”，有的说“把衣服晾开”，此时教师引导学生猜想，液体蒸发的快慢可能与哪些因素有关，学生很容易猜想出“液体蒸发的快慢与液体的温度、表面积、空气流动的快慢有关”。
3. 2 利用辅助小实验进行科学猜想
物理是以实验为基础的自然学科，当学生的生活经验不足时，教师可针对性设计辅助实验，利用辅助实验的形象性、直观性吸引学生的注意点，让学生动手实验，体验感悟，提出猜想。例如在“探究液体内部的压强”时，可以让学生准备塑料薄膜袋等器材，先让学生动手实验，把套有塑料薄膜袋的手慢慢浸入水中，体验手上的感觉，感受到液体压强的存在，根据体验和感悟，学生很自然的会提出“液体内部的压强与深度有关”的猜想。
3. 3 利用类比法进行科学猜想
类比猜想是以比较为基础，物理教学中引导学生把若干相同或相似的不同事物放在一起进行比较，让学生由已知事物的已知属性去猜想新事物也具有相同或相似属性，类比猜想可以取得“他山之石，可以攻玉”的郊果。例如在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验时，教师引导学生把水流跟电流进行类比，用水压来类比电压，用水管的阻力类比导体的电阻，学生知道水管中水流的大小与水压、阻力的关系，从而通过类比得出“通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比”的猜想。
3. 4 利用归纳法进行科学猜想
归纳法是物理学方法中最重要的研究方法之一，它就是让学生观察某一类物理现象和过程，从实验和观察的事实材料、实验数据出发，猜想出该类物理现象都可能具有相同的性质和规律。例如在“分子动理论”的教学中，教师演示了液体间、气体间扩散现象的实验后，教师引导学生观察与思考出现上述两种现象的原因，启发学生抓住两种现象背后的共性特征，学生就会提出“组成物质的分子在不停地作无规则运动”的猜想。
在科学探究中提出科学猜想的方法还有很多，例如“推理猜想”、“因果猜想”、“逆向猜想”等，这就需要教师在教学时根据探究内容和学生的实际进行适当的引导。
4. 给予适当的激励评价，让学生乐猜
在物理探究中，教师不仅要注重猜想的科学性，而且要注重学生提出猜想后的情感体验，当学生提出的猜想得到同学的认可时，教师也要给学生适当的鼓励和表扬，这样可以激发学生参与猜想和实验探究的热情。另外，当学生的猜想被实验所证实时，学生会领悟到与科学家同样的探索成功后的喜悦，学生对猜想就会产生浓厚的兴趣。当学生的猜想出现偏差时，教师应及时给予适当的引导，这种引导应该是含而不露，指而不明，开而费达，引而不发，欲罢而不能，从而给学生留下自我选择、联想、创造的思维空间。
猜想是进行创新教育的重要组成部分，也是实施科学探究的关键。在教学中，教师要积极营造民主、平等的氛围，创设良好的问题情境，教会猜想的方法，鼓励学生展开猜想的翅膀。让学生经历“提出猜想”的过程，其目的就是“透过猜想学方法”，最终让学生在进行科学猜想的过程中使自己的科学素养得到培养和提高。