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讓學(xué)生用猜想“開啟”科學(xué)創(chuàng)新之路

2011-12-29 00:00:00韓峰
考試周刊 2011年68期


  摘 要: 猜想與假設(shè)是探究的重要環(huán)節(jié),它是使學(xué)生思維發(fā)散的最為活躍的階段,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維有著重要的作用。作者就讓學(xué)生認(rèn)識到猜想能力的重要性、正確地認(rèn)識猜想、如何通過各種途徑培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力,以及培養(yǎng)學(xué)生的猜想興趣等方面等方面做了簡單的分析和方法指導(dǎo)。
  關(guān)鍵詞: 物理 創(chuàng)新思維 猜想與假設(shè) 探究 興趣
  
  培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是現(xiàn)階段,乃至今后很長時期教師的重要任務(wù),我們初中物理老師應(yīng)該肩負(fù)起更多的責(zé)任。科學(xué)探究的過程也是一個創(chuàng)造的過程,而創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)造性思維。因此,探究實質(zhì)是一個思維的過程,這個思維過程是模擬科學(xué)工作者進行科研的思維程序來進行的。我們知道探究思維程序有七個要素,猜想與假設(shè)是探究的重要環(huán)節(jié),它是使學(xué)生思維發(fā)散的最為活躍的階段。創(chuàng)新的過程離不開思維發(fā)散的過程,無發(fā)散思維的過程談不上是一個創(chuàng)新或探究的過程。所以猜想環(huán)節(jié)對于探究或創(chuàng)新思維都是極為重要的?,F(xiàn)階段初中生猜想能力不足,教師在教學(xué)中要利用各種手段、各種方式來加強培養(yǎng)、鍛煉其猜想能力,為學(xué)生終身學(xué)習(xí),甚至科學(xué)研究,鋪就前進的基石。
  一、讓學(xué)生知道猜想能力在學(xué)習(xí)過程中的重要性
  大物理學(xué)家牛頓曾說:“沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)?!贝蜷_科學(xué)史我們可以看到,不論是古代還是現(xiàn)代,不管是中國還是外國,任何一個理論的產(chǎn)生,任何科學(xué)學(xué)說的出現(xiàn),開始都有大膽的猜想。讓學(xué)生學(xué)會猜想,學(xué)會探究,就是讓學(xué)生也向科學(xué)家那樣,經(jīng)歷科學(xué)探究過程,得出正確的理論。
  二、在物理教學(xué)中對學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)
  1.正確認(rèn)識猜想與假設(shè)
  猜想是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)科學(xué)原理和科學(xué)事實,通過理性思考、相互討論等方式去猜測問題的可能原因和答案或提出科學(xué)假說。但初中生對日常生活中的物理現(xiàn)象觀察不夠細(xì)致,甚至是熟視無睹,又極少認(rèn)真思考,加上學(xué)生的知識面有限,因此在猜想時缺乏必要的感性經(jīng)驗,出現(xiàn)無目的、無根據(jù)地胡亂猜想、錯誤猜想,等等。教師對于這樣的學(xué)生要耐心引導(dǎo),絕不能責(zé)怪學(xué)生。何況,猜想本身就存在正誤兩種可能。
  2.進行猜想的幾種方法
 ?。?)遵循物理思維的一般過程建立猜想
  物理學(xué)的研究對象是非常復(fù)雜的,所以物理思維也沒有固定的模式,但一般遵循著:提出問題—搜尋事實—歸納分析—形成假設(shè)或建立模型—理論解釋或?qū)嵺`檢驗的思維程序。經(jīng)過這一思維程序所提出的猜想必然是科學(xué)的猜想。在教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)生活中物理現(xiàn)象提出問題,針對問題讓學(xué)生尋找與之有關(guān)的大量實例,分析實例,找到它們的共性內(nèi)容或特點,討論提出假說。例如,我們在研究影響動能大小的因素時,可采取如下操作:首先提出動能的大小與哪些因素有關(guān)?讓學(xué)生思考片刻,然后教師播放各種交通事故的視頻資料,比較火車和汽車、汽車速度不同時出現(xiàn)事故的危害情況,學(xué)生自然猜想到動能的大小可能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。交通視頻資料不僅為學(xué)生形成猜想提供事實依據(jù),而且對學(xué)生進行一次很好的安全教育。
 ?。?)根據(jù)日常的經(jīng)驗進行猜想
  在探究過程中,通過日常的經(jīng)驗進行猜想是很常見的。這里的經(jīng)驗指:學(xué)生頭腦中已有知識、日?,F(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象,等等。操作過程是:提出問題—運用已有的經(jīng)驗—提出猜想與假設(shè)。例如:在研究重力勢能的影響因素時,可采用這樣的方法:提出問題后,讓學(xué)生回憶日常的經(jīng)驗,如,高處下落的物體比低處下落的物體破壞力強;重的物體下落危害大等實例,從而提出假設(shè):重力勢能可能與高度、重力或質(zhì)量有關(guān)。
 ?。?)運用直接感觀進行猜想
  已有知識和經(jīng)驗是猜想的基礎(chǔ),但大多數(shù)學(xué)生不能留心觀察身邊的物理現(xiàn)象,而且缺少知識儲備,這就要求教師在課堂上盡可能給學(xué)生視覺聽覺等感受。例如打開酒瓶蓋讓學(xué)生聞到酒香,使學(xué)生產(chǎn)生分子是運動的猜想。在探究影響浮力大小因素時,可以利用多媒體視頻資料,讓學(xué)生觀察、比較生活中浮力的現(xiàn)象,猜想影響浮力大小的因素。
 ?。?)運用類比法進行猜想
  就是把若干個相似或不同的事物放在一起比較,讓學(xué)生從舊事物去猜想新事物也具有相似或不同的屬性。操作過程是:提出問題—回憶或探究相似問題的結(jié)論—將這些結(jié)論與新問題進行類比—提出結(jié)論或假設(shè)。例如:在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時,教師以許多人要到某個城市選擇道路來類比,要考慮道路的長短、寬窄、平坦程度等因素。電荷可以比做人,導(dǎo)體比作道路,通過類比學(xué)生提出猜想:導(dǎo)體的電阻值可能與導(dǎo)體的長度、橫截面積和導(dǎo)體的材料有關(guān)。
 ?。?)運用逆向思維進行猜想
  就是從結(jié)論或現(xiàn)象開始,倒著思考問題,來猜想產(chǎn)生這一結(jié)果的原因或條件。從物理學(xué)史中,我們可以發(fā)現(xiàn)逆向猜想在物理學(xué)的發(fā)展中起了重要的推動作用。在平時教學(xué)中同樣可以利用逆向思維進行教學(xué),例如在講授新課電磁感應(yīng)內(nèi)容時可以這樣引入:通過前面的學(xué)習(xí),我們知道通電導(dǎo)體周圍存在磁場,即“電生磁”,利用逆向思維同學(xué)們可以想到什么?學(xué)生會異口同聲的回答:磁也能生電。
  三、注重培養(yǎng)學(xué)生“猜想”的興趣
  教育家夸美紐斯說:“興趣是創(chuàng)造一個歡樂和光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑之一?!背踔猩闷嫘膹姡錆M幻想,求知欲望旺盛,但又缺乏理性,不穩(wěn)定,意志較薄弱,興趣廣泛且多變,當(dāng)猜想經(jīng)常猜錯時就會失去信心。這時教師要及時激勵,培養(yǎng)其猜想興趣。在學(xué)生猜想時,老師對于他們的猜想正誤與否不要急于求成,期望過高,即使經(jīng)常猜錯,也要多表揚鼓勵,猜想時不要三番五次為難學(xué)生。可以分解猜想難度,有意識地安排一些容易猜想的問題,讓學(xué)生獲取猜想成功的喜悅。這樣學(xué)生的自信心和自覺性也會進一步提高。有了愉悅的成功心理體驗,學(xué)生對猜想就會產(chǎn)生濃厚的興趣。
  學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)并不是一朝一夕完成的,教師要多動腦筋,巧設(shè)問題、合理引導(dǎo),讓學(xué)生在“探究”中學(xué)會“猜想”,在“猜想”中學(xué)會“探究”,以達到素質(zhì)教育的效果。

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