李啟萬
在科學(xué)探究中,提出問題后就要進(jìn)行科學(xué)的猜想與假設(shè),猜想與假設(shè)的重要作用首先在于它是科學(xué)探究中得出科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo),它有可能成為科學(xué)結(jié)論;其次猜想與假設(shè)能幫助探究者指明探究的內(nèi)容和方向,指導(dǎo)探究者沿著探究的目標(biāo)進(jìn)行探究,避免探究的盲目性;其三有趣的猜想與假設(shè)能喚起探究者探究的動力,激發(fā)生命活力??梢娙绾我龑?dǎo)學(xué)生提出科學(xué)的猜想與假設(shè)在科學(xué)探究各個環(huán)節(jié)中是—個重要環(huán)節(jié)。
科學(xué)猜想包含兩個方面:一是根據(jù)經(jīng)驗和已有知識對問題的成因提出猜想;二是對探究的方向和可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行猜想與假設(shè),不管是那個方面的假設(shè)都離不開“科學(xué)”兩個字,只有“科學(xué)”的猜想對科學(xué)探究才有積極的意義,如果是胡亂猜想,沒有根據(jù)的猜想不但對科學(xué)探究沒有積極作用,反而會誤導(dǎo)探究者進(jìn)行無意義的探究,這樣的探究當(dāng)然就不可能得到科學(xué)的有意義的結(jié)論,可見,猜想與假設(shè)的科學(xué)性在探究過程中顯得尤其重要,那么怎樣才能引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)的猜想與假設(shè)呢?筆者經(jīng)過多年的探尋提出如下看法供同行們共同啟發(fā)。
一、建立和諧融洽的課堂氣氛,使學(xué)生敢于猜想
教育家羅杰斯認(rèn)為:只有讓學(xué)生的心理得到充分的“自由”,讓學(xué)生的心理有實在的“安全感”,才能使學(xué)生的想象能力得到充分的發(fā)揮。因此,教師在課堂上要設(shè)法使師生之間變得和諧融洽,教師在課堂上不能“高高在上”,更不能讓學(xué)生“無法親近”,要把學(xué)生作為一個平等的朋友來看待,讓學(xué)生覺得老師既是一個可親可愛的長者,更是一個能夠幫助自己的大朋友,這樣可以更好地激發(fā)學(xué)生的情感因素,調(diào)動學(xué)生的內(nèi)在動力,克服學(xué)生畏難心理,使學(xué)生敢于表現(xiàn)自己,敢于質(zhì)疑問題,敢于與老師理論,敢于動手尋求知識。只有徹底消除學(xué)生的畏懼心理,才能讓學(xué)生自由自在的猜想,才能實現(xiàn)猜想的“飛越”,讓學(xué)生在“猜想的天空”自由的翱翔。
二、創(chuàng)設(shè)含有豐富信息的問題情境,使學(xué)生知道要猜什么?
科學(xué)家可以在紛繁復(fù)雜的自然現(xiàn)象中,根據(jù)自己豐富的知識和經(jīng)驗及敏銳的感覺對事物的發(fā)展變化提出科學(xué)的猜想,從而在某些領(lǐng)域有所突破,然而對于中學(xué)生來說,由于知識積累的限制,如果沒有一些問題的情境信息,那么就很難對一些物理問題提出科學(xué)的猜想,因此在教學(xué)中要創(chuàng)設(shè)含有豐富信息的問題情境,讓學(xué)生比較容易知道猜什么,不會盲目的胡猜亂想。比如,在探究滑動摩擦力與什么因素有關(guān)的探究實驗中,在猜想前讓學(xué)生先用小木塊在長木板上不斷滑動,感受一下滑動摩擦力的存在及其大小,可能會與什么因素有關(guān),然后再進(jìn)行猜想。這樣在猜想前讓學(xué)生對滑動摩擦有一個感性認(rèn)識,學(xué)生就不會盲目胡猜亂想了。
三、提供充足的時間,讓學(xué)生充分展示和想象
猜想與假設(shè)的過程就是學(xué)生對問題深入分析的過程。在提出問題后,每個學(xué)生都會對問題進(jìn)行分析,尋求問題的解決。因此,在這個過程中是學(xué)生思維最活躍的階段,如果提出的問題具有刺激性和挑戰(zhàn)性的話,學(xué)生就會群情激昂,躍躍欲試,這時教師就要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入討論,用充足的時間爭取讓每個學(xué)生都發(fā)表自己的看法,展示自己的想象力,有時一個小的問題,學(xué)生可以猜出許多有趣的答案,一猜就是一節(jié)課,教師對此不要害怕完不成教學(xué)任務(wù)而刻意終止學(xué)生們“激動的猜想”,應(yīng)該對學(xué)生們的猜想進(jìn)行認(rèn)真分析討論,選出具有科學(xué)依據(jù)的猜想,在這個過程中又能培養(yǎng)學(xué)生猜想時尋求科學(xué)依據(jù)的方法,因此有時要提供充足的時間讓學(xué)生盡情的猜想。
四、采用合理方法,讓猜想更具科學(xué)性
由于見識的局限性中學(xué)生對問題的猜想往往存在局限性和片面性,要讓學(xué)生的猜想更具科學(xué)性就應(yīng)該教給他們猜想的方法,讓學(xué)生能利用合理的猜想方法進(jìn)行科學(xué)的猜想,猜想的方法很多,下面幾種是筆者教學(xué)時常用的方法。
1、利用經(jīng)驗和直覺思維進(jìn)行猜想
雖然中學(xué)生知識積累和經(jīng)驗都不豐富,但通過十幾年的生活以及小學(xué)階段的學(xué)習(xí)。對一般性的問題還是有些感性上的認(rèn)識。因此,要鼓勵學(xué)生利用現(xiàn)有的經(jīng)驗和直覺思維進(jìn)行大膽的猜想,對于學(xué)生的猜想不太科學(xué)的東西,教師不要責(zé)備過多,要進(jìn)行全面分析,使猜想慢慢走向科學(xué)。如在猜想滑動摩擦力大小與什么因素有關(guān)的過程中,有很多同學(xué)猜想滑動的方向、滑動的速度、運(yùn)動的狀態(tài)等與滑動摩擦力有無關(guān)的因素時,學(xué)生猜想的這些因素憑直覺好象與滑動摩擦有關(guān)系,教師不應(yīng)馬上給予否認(rèn),要讓學(xué)生自己通過實驗驗證,使學(xué)生從中吸取教訓(xùn)——直覺有時不可靠。
2、運(yùn)用歸納法進(jìn)行猜想
歸納就是對問題進(jìn)行全面分析后發(fā)現(xiàn)不同因素之間的聯(lián)系與區(qū)別,然后歸納出它們所具有的特征,進(jìn)而得出一般的結(jié)論。歸納是從個別到一般的過程,在猜想的過程中,要讓學(xué)生注意運(yùn)用歸納法進(jìn)行猜想,如在猜想一個在水平面上滑動的物體受到的摩擦力與什么因素有關(guān)時,有同學(xué)猜想可能與物體的密度、物體的體積、物體重量等因素有關(guān),教師就要引導(dǎo)學(xué)生分析密度、體積和物體重量之間的關(guān)系,進(jìn)一步歸納出物重包含了密度和體積。
3、利用類比法進(jìn)行猜想
類比就是根據(jù)幾個問題具有某些相同或類似的特征,其中一個問題還具有別的特征,從而推論出其它問題也可能具有跟這一問題相同或類似的特征?!邦惐炔孪搿笔窃诜治隽艘阎獑栴}的基礎(chǔ)上對未知問題進(jìn)行猜想的一種方法,比如在猜想液體沸騰后繼續(xù)加熱溫度會升高嗎?可以類比晶體熔化過程加熱溫度不升高進(jìn)行猜想。又如:在猜想兩杯質(zhì)量相同的煤油和水吸收相同的熱量后,溫度升高相同嗎?這時可以類比兩杯相同體積的水和煤油質(zhì)量不同進(jìn)行猜想,等等。
總之,猜想的過程是學(xué)生思維最活躍的過程,教師只要注意引導(dǎo)就能使猜想過程成為學(xué)生展現(xiàn)自我超越自我的好時機(jī)。