蔡敏勝
猜想與假設(shè)是科學(xué)探究過(guò)程中的核心環(huán)節(jié),基于學(xué)生的認(rèn)知和已有的經(jīng)驗(yàn),營(yíng)造氛圍,有意識(shí)的讓學(xué)生“提出猜想、樹立假說(shuō)”,對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)尤為重要?!疤岢霾孪搿淞⒓僬f(shuō)”比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證更為重要,沒有對(duì)實(shí)際問題的猜想與假設(shè)而經(jīng)歷的“科學(xué)探究”活動(dòng)談不上驗(yàn)證。“提出猜想、樹立假說(shuō)”,它決定了科學(xué)探究的目標(biāo)和方向。
目前,在小學(xué)科學(xué)課課堂,以科學(xué)探究為主要學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動(dòng)中,猜想與假設(shè)隨處可見,大有泛濫之勢(shì)。對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)中猜想與假設(shè)這一環(huán)節(jié)淺層次的認(rèn)識(shí)導(dǎo)致教學(xué)活動(dòng)的模式化和僵化,存在諸多的問題。表現(xiàn)在:不管科學(xué)探究活動(dòng)是否適合經(jīng)歷猜想與假設(shè),凡事都要進(jìn)行猜想與假設(shè);猜想之后,置之不理,讓猜想成為走過(guò)場(chǎng);只注重猜想與假設(shè)的教學(xué)形式而沒有關(guān)注猜想與假設(shè)背后學(xué)生思維能力的發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的形成……由此筆者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,提出自己的一些思考:猜想與假設(shè),要注重學(xué)生的思維發(fā)展,著眼于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。
一、猜想與假設(shè)要基于學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知
猜想與假設(shè)是“做科學(xué)”的關(guān)鍵,我們應(yīng)該創(chuàng)造條件讓學(xué)生進(jìn)行猜想與預(yù)測(cè),但猜想與假設(shè)并不是胡思亂想、目無(wú)邊際。學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知是猜想與假設(shè)的基石。
例如課例:粵教科技版四年級(jí)下冊(cè)13課《大氣壓力》
【教學(xué)片段1】
師:(教師出示小小的塑料吸盤)這是什么?
生:吸盤。
師:怎樣讓它吸附在白板上?
生:用力壓,松手后就能吸
……
師:吸盤能牢牢吸附在白板上,就是因?yàn)榇髿鈮毫Φ木壒?。(教師講解)
師:(教師出示一組鉤碼)這是鉤碼,可以連著掛在一起,一個(gè)鉤碼重50克,猜一猜:把它吸附在白板上可以掛多少個(gè)鉤碼?
生:8個(gè)。
生:10個(gè)。
生:20個(gè)。
生:25個(gè)。
生:30個(gè)。
同樣的教學(xué)內(nèi)容,有一位老師是這樣處理的。
【教學(xué)片段2】
師:(教師為每個(gè)同學(xué)發(fā)一個(gè)小小的塑料吸盤)這是什么?有什么特點(diǎn)?
生:(生觀察并匯報(bào))吸盤。
師:請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍嬉煌妫鯓幼屗皆诮淌掖皯舻牟A??并用手拉一拉掛鉤,感受一下。
生:用力壓,松手后就能吸。
生:用力拉,難拉開。
……
師:吸盤能牢牢吸附在玻璃上,就是因?yàn)榇髿鈮毫Φ木壒省#ń處熤v解)
師:(教師出示一組鉤碼)這是鉤碼,可以連著掛在一起,一個(gè)鉤碼重50克,估計(jì)一下:把吸盤吸附在玻璃上可以掛多少個(gè)鉤碼?
生:25個(gè)。
生:20個(gè)。
生:30個(gè)。
“吸盤”,學(xué)生在生活中都見過(guò),仔細(xì)研究的學(xué)生并不多見,教學(xué)片段1、2中,兩位老師都讓學(xué)生進(jìn)行猜想與預(yù)測(cè),吸盤能吸引多少個(gè)鉤碼,是為后續(xù)的教學(xué)中吸盤能掛多重的物體作鋪墊。但片段1中,學(xué)生的猜想沒有基于學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn),學(xué)生猜測(cè)依據(jù)不足,預(yù)測(cè)的結(jié)果也是隨意性強(qiáng),猜測(cè)的結(jié)果價(jià)值不大。片段2中,教師稍稍改動(dòng)一下教學(xué)環(huán)節(jié),教師讓學(xué)生玩鉤碼,嘗試用手拉鉤碼,在玩中已經(jīng)無(wú)形之中感受“吸盤”的吸力,后面的猜測(cè)就是基于學(xué)生經(jīng)歷的“體驗(yàn)”,猜測(cè)的結(jié)果才有一定的價(jià)值,接近于真實(shí)的情境,猜想與假說(shuō)的結(jié)果為后續(xù)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量“吸盤能掛多重的物體”作好鋪墊,有利于學(xué)生探究能力的形成。
二、猜想與假設(shè)要建立在學(xué)生提出的充足的理由之上
猜想與假設(shè)不能沒有根據(jù), “猜想與假設(shè)”是根據(jù)不充分的事實(shí)(要有事實(shí))或不嚴(yán)格的推理(要有推理)而得出的結(jié)論!牛頓說(shuō)過(guò):“沒有大膽的猜想,就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)?!笨茖W(xué)合理的猜想活動(dòng)不是憑空而來(lái)的,它應(yīng)當(dāng)建立在學(xué)生對(duì)將要解決的問題的初步了解和一定思考的基礎(chǔ)之上。從學(xué)生的猜想與假設(shè)中,可以知曉學(xué)生的思維特點(diǎn),洞悉學(xué)生對(duì)科學(xué)前概念的認(rèn)知,為教師后續(xù)的教學(xué)提供參考,為學(xué)生科學(xué)概念的形成提供幫助。
例如課例:粵教科技版五年級(jí)下冊(cè)11課《植物生長(zhǎng)靠什么》
【教學(xué)片段3】
師:(課上,教師出示一盆綠豆植物的幼苗提問)植物的生長(zhǎng)需要什么條件?
生:水。
生:空氣。
生:土壤。
生:陽(yáng)光。
生:養(yǎng)分。
……
同樣的教學(xué)內(nèi)容,一位老師在教學(xué)設(shè)計(jì)和處理上有所改變。上課時(shí),他帶著學(xué)生走出教室,在觀察中引出問題,基于問題來(lái)研究,卻是另一番場(chǎng)景。
【教學(xué)片段4】
師:(教師帶學(xué)生來(lái)到教室外校園一角的兩株植物前,一株盆栽的,長(zhǎng)期沒有澆水、施肥,樹葉干枯;另一株種在土壤中的,枝葉繁茂)請(qǐng)同學(xué)們觀察一下,這兩株植物的生長(zhǎng)狀況有什么不一樣?
生:盆栽的樹葉黃了。
生:綠葉很少。
生:干枯了。
生:盆栽的植物里面土壤很干。
生:長(zhǎng)在土壤中的植物很綠。
生:長(zhǎng)的很好,葉子很密。
生:水分充足。
生:枝繁葉茂。
師:想一想,這兩株植物生長(zhǎng)的狀況不一樣,可能的原因是什么?先小組討論一下再匯報(bào)。
生:它們獲取的陽(yáng)光是一樣的。
生:我覺得與水分有關(guān),盆栽的植物土壤少、很干,所以干枯。
生:生長(zhǎng)在土壤的那株植物,水分充足,所以長(zhǎng)得茂盛。
生:我覺得與養(yǎng)分有關(guān),盆栽的植物好像長(zhǎng)期沒有施肥,缺少養(yǎng)分,長(zhǎng)勢(shì)不好。
生:生長(zhǎng)在土壤的那株植物能從周圍土壤中獲取養(yǎng)分,所以長(zhǎng)得好些。
師:同學(xué)們的匯報(bào)都有自己的依據(jù),觀察也很仔細(xì)。除了水分和養(yǎng)分這些條件以外,植物的生長(zhǎng)還需要哪些條件?
(略)
教學(xué)片段3中教師的教學(xué),沒有為學(xué)生創(chuàng)設(shè)很好的教學(xué)情景,教師提出問題,學(xué)生的回答只是基于以往生活中的一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)猜測(cè),但光憑經(jīng)驗(yàn)是不夠的,雖然回答的答案很多,看似熱烈,但都是沒有經(jīng)過(guò)深度的思考,老師也沒有及時(shí)的追問,難以知曉學(xué)生的思維,證據(jù)不足,猜想與假設(shè)也是淺層次的。教學(xué)4片段中某一教師的處理,就很巧妙。創(chuàng)設(shè)真實(shí)的探究情景,讓學(xué)生觀察比較,發(fā)現(xiàn)問題,從而基于問題來(lái)猜測(cè)原因,并不是隨意假說(shuō),讓學(xué)生的猜想與假說(shuō)建立在充足的事實(shí)理由之上,關(guān)注了學(xué)生的思維發(fā)展。
三、猜想與假設(shè)要為科學(xué)概念的形成提供依據(jù)和方向
猜想與假設(shè)是科學(xué)探究活動(dòng)的前奏,是整個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中不可分割的組成部分。這一環(huán)節(jié)是否深入,決定了后續(xù)探究活動(dòng)的深度。或者說(shuō),學(xué)生通過(guò)猜測(cè)也就初步確定了探究活動(dòng)的方向與方法。
在上《大氣壓力》這節(jié)課時(shí),曾經(jīng)有一位老師是這樣進(jìn)行的:
教師介紹吸盤以后,也讓學(xué)生體驗(yàn)吸盤的吸附力。經(jīng)歷了這一環(huán)節(jié),教師讓學(xué)生猜測(cè)吸盤吸在玻璃上能吸多重的物體,學(xué)生非常活躍,猜測(cè)的結(jié)果也是五花八門,學(xué)生的意見很難統(tǒng)一。老師于是讓學(xué)生自己去探究吸盤能吸多重的物體。教室里面一片熱鬧,一些小組的學(xué)生將吸盤吸附在教室的窗玻璃上,一個(gè)鉤碼一個(gè)鉤碼的掛,一節(jié)課下來(lái),本來(lái)要求重復(fù)驗(yàn)證做3次的實(shí)驗(yàn),許多小組只能完成一次,導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的低效而無(wú)法完成預(yù)期的目標(biāo),草草收?qǐng)觥?/p>
究其根源,就是教師讓學(xué)生猜想以后沒有及時(shí)的進(jìn)行引導(dǎo),出現(xiàn)探究活動(dòng)的盲目性、低效性。如果教師在設(shè)計(jì)上稍稍進(jìn)行一些引導(dǎo),效果就會(huì)大不一樣。如:學(xué)生猜測(cè)出掛鉤碼的個(gè)數(shù)之后,教師及時(shí)追問:那么你們認(rèn)為一次應(yīng)該掛幾個(gè)鉤碼比較合適?或者先應(yīng)該掛幾個(gè),最后再掛幾個(gè)?該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?經(jīng)過(guò)這樣的思考,學(xué)生在掛鉤碼的時(shí)候,就會(huì)根據(jù)自己的預(yù)測(cè)幾個(gè)幾個(gè)的掛,就不會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。
例如課例:《擺的秘密》,教師在執(zhí)教的時(shí)候,就很好的處理了這樣的關(guān)系。
情景描述:學(xué)生經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)擺、操作擺的活動(dòng)以后,發(fā)現(xiàn)10秒內(nèi),擺的次數(shù)不一樣。
【教學(xué)片段5】
師:你認(rèn)為擺動(dòng)的快、慢與什么有關(guān)?
生:我覺得與物體的重量和把它抬高的高度有關(guān)。
生:和物體的重量有關(guān)系。
生:我覺得與前面講的三個(gè)條件都有關(guān)系。
……
生:與擺線有關(guān)。
師:你認(rèn)為與擺線有關(guān)系,那怎樣做?
生:把線弄長(zhǎng)一點(diǎn)。
師:再怎樣呢?
生:再把線搞短一點(diǎn)。
師:你是這樣想的?
生:和擺錘有關(guān)。我準(zhǔn)備這樣做,把線拉到一定的長(zhǎng)度,把三個(gè)鉤碼,第一次掛一個(gè),第二次掛兩個(gè),第三次掛三個(gè)。
(略)
初步感知以后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行猜想與假設(shè),教師并不是就此停下。而是有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出自己的想法、整理自己的思路,如何根據(jù)自己猜測(cè)的結(jié)果來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓猜想與假說(shuō)成為后續(xù)探究活動(dòng)的依據(jù)和導(dǎo)向,從而培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、自己設(shè)計(jì)解決問題的能力,形成科學(xué)概念。讓孩子們像科學(xué)家一樣的去搞“科學(xué)”,在潛移默化中培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)。
綜上所述,科學(xué)探究活動(dòng)中,猜想與假設(shè)的提出要順其自然,不刻意雕琢,重實(shí)質(zhì)不流于形式,關(guān)注上面的三點(diǎn),讓最終的落腳點(diǎn)聚焦在學(xué)生的發(fā)展,“猜想與假設(shè)”會(huì)讓科學(xué)的探究活動(dòng)綻放光彩,走向?qū)嵭А?/p>
(作者單位:廣東東莞松山湖中心小學(xué))
責(zé)任編輯 蕭 田