摘要：猜想與假設能力既是科學探究能力組成部分之一，也是科學探究能力的核心要素，因此，猜想與假設試題作為考查學生的科學探究能力近些年來出現(xiàn)在各類考試中。本文從以下四個方面來探討猜想與假設試題解題策略：化學反應的本質；根據問題相關的已有知識和經驗的歸納；根據問題相關的物質組成成分的分析和根據問題相關的外界環(huán)境的推理等來進行猜想與假設。
　　關鍵詞：猜想與假設；解題策略
　　猜想與假設是科學探究過程的核心要素，猜想與假設能力是科學探究能力構成內容的核心要素。正因如此，猜想與假設試題近些年來出現(xiàn)在各種資料、參考書、考試中，尤其把它作為中考化學的亮點出現(xiàn)在中考試卷中，作為考查學生的科學探究能力的重要組成部分。并且隨著高中新課程標準的貫徹與實施，猜想與假設試題也是未來高考化學命題趨勢之一，如首批實施高中新課程標準四個試點實驗區(qū)之一的廣東，05年高考化學試題第20題第三問就是一個猜想與假設的試題，可以說這也是今年化學高考的一個亮點。然而，這類試題的得分率不高，究其原因就是學生拿到這類試題不知道怎解，即沒有掌握解猜想與假設試題的策略。所以，本文探討一下猜想與假設試題的解題策略。
　　
　　一、從化學反應的本質出發(fā)。進行猜想與假設
　　
　　例1：在一次學生實驗中。學生用鋁片分別跟相同體積和相同的H⁺濃度的稀鹽酸和稀硫酸反應，發(fā)現(xiàn)鋁片與稀鹽酸反應現(xiàn)象非常明顯，而與稀硫酸幾乎不發(fā)生反應，這與課本上的內容：鋁能與稀鹽酸和稀硫酸反應放出氫氣不符。是試劑、藥品出了問題嗎?為了尋找原因，某同學在老師的指導下重新用分析純濃鹽酸和濃硫酸配置一定相同體積和相同H濃度的溶液，然后分別加入0．1×10×25mm大小、純度≥99．5％的鋁片驗證是否存在上述現(xiàn)象，實驗結果如下表：(注：分析純是指不含其它的雜質)
　　
　　無論用稀硫酸還是稍濃的稀硫酸與純凈的鋁片反應均無明顯現(xiàn)象，其結論還是與教材的敘述不相符。問題：為了探究鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應差異的原因，你能對問題的答案做出哪些猜想與假設?
　　分析：本題是一道猜想與假設試題，表面上看去很難，因為與已有的知識相矛盾。我們在初中學過制H²，是活潑金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應，按道理，鋁與稀硫酸和稀鹽酸反應也能生成H，但事實上是與鹽酸能生成H，而與稀硫酸不能。要學生對上述現(xiàn)象進行合理的猜想與假設的確有很難。然而實際上，只要學生能理解化學反應的本質，即反應前后元素的種類不變，原子的種類和個數(shù)不變，而只是原子在重新組合中引起舊鍵的斷裂和新鍵的生成，依據化學反應本質，就能很好的解決此類問題。思考過程如下：
　　(1)寫出反應方程式：6HCl+2Al=2AlCl+3H↑
　　3HSO+2Al=AlSO)+3H↑
　　(2)依據化學反應的本質，比較兩個化學反應方程式，就可得出兩者不同的是Cl^-與SO^2-
　　(3)提出猜想與假設：鋁片與稀硫酸反應無明顯現(xiàn)象的原因是SO^2-阻礙了該反應的進行。
　　(4)驗證猜想與假設：向上述反應現(xiàn)象不明顯的Al和稀HSO試管中滴加少量BaCl溶液，觀察其現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)滴加BaCl溶液，反應速度加快，最后反應完全，證明是SO^2-阻礙了該反應的進行。
　　
　　二、根據與問題相關的已有知識和經驗的歸納來進行猜想與假設
　　
　　例2：實驗室開放，我與小娜、小佳、小華、小麗等同學來到實驗室，看到實驗桌上放著四瓶無標簽的試劑，分別是兩瓶固體和兩瓶液體，我們決定對“固體；與液體”之間的反應進行一些探究。(湖北黃岡市05年中考試題)
　　(1)小娜同學從一瓶固體和一瓶液體中各取少量試劑于試管中進行混合，立即產生了一種無色氣體，對氣體是何物，同學們進行了大膽的猜想，小佳同學猜想產生的氣體可能是①_______；②______；……。
　　(2)我想設計一個實驗證明小佳同學猜想①是正確的，實驗設計如下：
　　
　　(3)小麗同學從另外兩瓶試劑中各取少量試劑于試管中，發(fā)現(xiàn)混合后，固體發(fā)生了變化，但無氣泡放出。同學們對加入試管的固體和液體從不同的反應類型、物質類別等方面進行了大膽的猜想：
　　猜想一：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
　　猜想二：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
　　猜想三：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
　　分析：這是一道典型的猜想與假設的試題，要你依據給出的信息和已有的知識與經驗進行猜想，并且要你驗證所作的猜想與假設：
　　(1)學生根據與問題有關的已有知識和經驗歸納得出：無色氣體在初中階段常見的氣體不就是以下幾種：CO、H、O、CH、CO等，所以學生猜想的氣體可以是這幾種的任何兩種。
　　(2)根據自己所填的①中的氣體，進行實驗設計，驗證所提出的猜想與假設。
　　(3)題意給出的是固體與液體混合發(fā)生了變化但沒有氣體生成的信息，根據已有的知識和經驗，固體與液體混合發(fā)生了變化但沒有氣體生成的反應很多，如金屬與鹽溶液反應；金屬氧化物與酸反應；酸性氧化物與堿反應；酸堿中和反應；氧化物與水反應；還可以是具體物質之間的反應或固體的溶解等。從這也可得之學生不能胡亂的猜想與假設，一定是以已有的知識和經驗為基礎，進行科學的、合理的、可檢性的猜想與假設。
　　
　　三、根據與問題相關的物質組成成分的分析來進行猜想與假設
　　
　　例3：我們知道NOH溶液可以使無色的酚酞試液變紅，請你設計一個簡單的實驗研究下面的問題：可能是NOH溶液中的哪一種粒子使無色的酚酞試液變紅?(寫出實驗步驟、觀察到的現(xiàn)象以及由此得出的結論)
　　分析：本題是一道猜想與假設的試題，解決該問題過程是先對“NOH溶液中的究竟是哪一種粒子使無色的酚酞試液變紅”進行猜想與假設，然后設計實驗驗證猜想與假設。進行猜想與假設前提，應該根據物質組成的成分分析NOH溶液中存在哪些粒子，否則猜想與假設就無從下手或者是胡亂猜想與假設。分析得出溶液中存在三種粒子：H2O分子、Na⁺和OH^{-2O分子使無色的酚酞試液變紅；(2)可能是Na+使無色的酚酞試液變紅；(3)可能是OH-使無色的酚酞試液變紅。
　　根據已有的知識和經驗，設計實驗，驗證上述三種猜想與假設：實驗一、假設是HO分子使無色的酚酞試液變紅，用試管盛裝少許蒸餾水，向其中滴加幾滴無色的酚酞試液，觀察是否變紅?實驗二、假設是Na+使無色的酚酞試液變紅，用試管盛裝少許NaCl溶液或NNO3溶液，向其中滴加幾滴無色的酚酞試液，觀察是否變紅?實驗三、假設是OH-使無色的酚酞試液變紅，取幾種含OH-的不同物質的溶液(如KOH，B(OH)等)滴加在幾個試管中，并分別滴加幾滴無色的酚酞試液，觀察是否變紅?最后得出結論：是NOH溶液中的OH-使無色的酚酞試液變紅。
　　
　　四、根據與問題相關的外界環(huán)境的推理來進行猜想與假設
　　
　　例4：小林同學發(fā)現(xiàn)銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色物質，通過化學學習知道該物質為銅銹，俗稱銅綠，主要成分是Cu(OH)CO。(2003年湖北宜昌市中考試題)
　　[提出問題]銅是在什么條件下銹蝕的?小林對此進行了探究。
　　[猜想]根據銅銹的化學式，猜想銅生銹可能是銅與水、1，2共同作用的結果。
　　[設計與實驗]借鑒“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小林設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗如下圖所示：
　　
　　(1)實驗較長時間后，發(fā)現(xiàn)3試管中的光亮銅片最先生銹(填字母編號)。
　　(2)從優(yōu)化實驗的角度考慮，A實驗是多余的，他只考慮了水這個單一條件。C試管中除光亮銅片、蒸餾水外，還有的另外一種物質為4。
　　(3)D試管中除光亮銅片外，還有的另外兩種物質為5；從D試管的實驗中，獲得的結論是6。
　　[評價與改進]我認為小林設計的“銅片銹蝕條件的探究”實驗不夠完善，要得出正確結論，還要補充的—個實驗是(可圖示)7。
　　[反思與小結]通過銅片銹蝕條件的探究實驗，我獲得的啟示是：8。
　　分析：本題是一道科學探究性試題，但重點考查的是科學探究能力中的猜想與假設能力和設計實驗驗證猜想與假設能力。解題的關鍵是能對銅在什么條件下生銹了。根據銅制鏡框所處的環(huán)境，即是在空氣中生銹，空氣又是由氧氣、氮氣、水蒸氣、二氧化碳、稀有氣體等氣體組成，氮氣和稀有氣體化學性質又穩(wěn)定，所以銅生銹的可能是水、氧氣、二氧化碳共同作用的結果，該問題就解決了。
　　解答：1、2 O、CO(或名稱，下同)3B 4CO(或O)5 CO和O68(略)7取一支試管，放人一塊光亮銅片，加入少量蒸餾水浸沒部分銅片，充入O(或CO)后，塞緊橡皮塞，放置對比觀察。(或用圖表示)。
　　上述所探討的猜想與假設的解題策略是相互聯(lián)系，只是側重點不同。通過對猜想與假設的解題策略的探討，我們不僅要指導學生學會解題，更重要的把這些方法應用到探究性教學中，提高學生的科學探究能力和科學素養(yǎng)。
　　(責任編輯：張華}