蔣海波

摘要科學(xué)的猜想與假設(shè)作為一種科學(xué)研究的方法,在物理研究中起著重要的作用.引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的能力,總結(jié)出了引導(dǎo)學(xué)生猜想與假設(shè)的原則和方法,從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、科學(xué)的思維方式。

關(guān)鍵詞猜想與假設(shè) 原則 方法

中圖分類號(hào):G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

在新課改中,加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究成為重要目標(biāo)之一。在新版的人教版教材中,實(shí)驗(yàn)的改革很大,教材中對(duì)實(shí)驗(yàn)的處理采取了科學(xué)探究的思想與方法?？茖W(xué)探究能使學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。在物理課堂進(jìn)行的科學(xué)探究過程包括以下要素:(1)提出問題;(2)猜想與假設(shè);(3)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);(5)分析與論證;(6)評(píng)估;(7)交流與合作。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的一個(gè)核心環(huán)節(jié),是科學(xué)思維的一種形式,是學(xué)生根據(jù)已知事實(shí)材料和科學(xué)知識(shí)對(duì)所研究的問題做出的一種猜測性陳述。中學(xué)物理教學(xué),不僅僅是把物理知識(shí)傳授給學(xué)生,更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的能力,使他們擁有敏捷的物理智慧,猜測和想象是物理智慧中最活躍的成分。對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng),是物理探究過程中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

1 為何要培養(yǎng)學(xué)生猜想和假設(shè)的能力

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)思想的局限性

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生往往是被動(dòng)的,接受式的學(xué)習(xí),“重灌輸、輕啟發(fā);重教授、輕活動(dòng)” ,大量的模仿訓(xùn)練使學(xué)生跌入了深深的題海中,學(xué)生除了認(rèn)真聽講還是認(rèn)真聽講,根本不能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性,他們的好奇心受到了壓制,他們想象的空間受到擠壓。啟發(fā)思考這一行之有效的學(xué)習(xí)方法被棄而不用,本應(yīng)是學(xué)生親身體驗(yàn)的探究過程變成了直接告訴現(xiàn)成結(jié)論,通過自己的探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律更是少而又少。教師在教學(xué)中過多重視教學(xué)生應(yīng)試技巧,而忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)造思維、創(chuàng)新能力及綜合分析能力的培養(yǎng)。進(jìn)行課程改革,就是要大膽摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中不利于學(xué)生發(fā)展的套套,勇敢跳出來,打造全新的物理教學(xué)模式。

1.2 猜想與假設(shè)對(duì)培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理能力的必要性

猜想與假設(shè)是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo),是建立和發(fā)展物理理論的基礎(chǔ).猜想與假設(shè)對(duì)解決問題的方案作了一定的預(yù)見性思考,為制定探究計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定了必要的基礎(chǔ)。

物理教學(xué)的一個(gè)最重要的任務(wù),就是要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力,使他們形成一定的物理思想。假如物理教學(xué)過程中回避了直覺、猜想、假設(shè),實(shí)際上就是剝奪了學(xué)生創(chuàng)造的機(jī)會(huì),他們自己的想法和主張得不到應(yīng)有的重視,他們的想象力沒有了馳騁的空間。教師應(yīng)該在學(xué)習(xí)物理的過程中讓學(xué)生知道物理科學(xué)不僅僅是觀察現(xiàn)象,理解公式,還可以根據(jù)現(xiàn)象充分發(fā)揮自己的想象,提出自己的觀點(diǎn),從而能夠通過想象看到事物的本質(zhì),最后推導(dǎo)出物理規(guī)律。

這時(shí)就需要教師的鼓勵(lì)和引導(dǎo),不管他們的猜測是否準(zhǔn)確合理,教師都要持肯定的態(tài)度。培養(yǎng)他們的猜想要從最容易的入手。要知道根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)作出合理的猜想,這是科學(xué)探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。只有從細(xì)微之處有意識(shí)地養(yǎng)成學(xué)生積極思維,積極猜想的習(xí)慣,才能逐步使他們形成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。

中學(xué)物理學(xué)習(xí)中的探究活動(dòng)是引導(dǎo)學(xué)生獲取物理知識(shí)、進(jìn)行類科學(xué)研究探索,培養(yǎng)科學(xué)探索創(chuàng)新能力的重要途徑。在探究活動(dòng)中,根據(jù)已知的一些物理現(xiàn)象,進(jìn)行猜想與假設(shè),然后制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這本身是科學(xué)探究的內(nèi)容和要求。

牛頓說過:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！笔聦?shí)上,在物理學(xué)史上很多偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都是源于猜想與假設(shè)。在奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后,“電能生磁,磁應(yīng)該也能生電吧?”法拉第就是在這樣的猜想下,經(jīng)過整整十年的實(shí)驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;麥克斯韋至死始終堅(jiān)信自己大膽猜想出的電磁波是真實(shí)存在的,雖然他活著的時(shí)候沒有捕捉到電磁波。

2 如何正確的培養(yǎng)猜想和假設(shè)的能力

2.1 猜想與假設(shè)的原則

(1)合理性。猜想不是胡猜亂想,不合理的猜想與假設(shè)不僅沒有發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論的可能,對(duì)探究過程也沒有意義。在解決問題的過程中,不能靠盲目的嘗試,要根據(jù)已有的理論、自己的經(jīng)驗(yàn)和所收集到的有關(guān)資料、事實(shí)以及人類特有想象力、創(chuàng)造力提出解決問題的猜想與假設(shè)。

(2)規(guī)律性。猜想與假設(shè)雖然是針對(duì)一些客觀事實(shí)和現(xiàn)象而提出來的,但科學(xué)探究的目的不是解決個(gè)別問題,而應(yīng)是一類問題,尋找事物之間的普遍聯(lián)系和一般規(guī)律。因此,提出的猜想與假設(shè)要具有某種規(guī)律性。

(3)開放性。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中學(xué)生思維最活躍的階段,不同學(xué)生由于經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、能力的不同,對(duì)問題的認(rèn)識(shí)不同,因此會(huì)提出不同的假設(shè)。探究教學(xué)要調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的積極主動(dòng)性,發(fā)展學(xué)生自主思考、自主創(chuàng)新的能力,就要讓每位學(xué)生提出自己解決問題的假設(shè),教師不要對(duì)學(xué)生進(jìn)行過多的干涉,保證提出的猜想與假設(shè)的開放性。

2.2 教給學(xué)生猜想和假設(shè)的方法

(1)利用經(jīng)驗(yàn)和直覺思維進(jìn)行猜想。學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中形成了大量的日常經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),它們是學(xué)生進(jìn)行猜想的直接來源和素材。直覺思維是未經(jīng)逐步分析就迅速對(duì)問題答案做出合理的猜測、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維。(下轉(zhuǎn)第95頁)(上接第92頁)它往往會(huì)形成智慧的火花,迸發(fā)出創(chuàng)造的靈感。在探究教學(xué)中充分利用學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和直覺讓學(xué)生猜想是培養(yǎng)學(xué)生猜想能力的有效手段。

(2)運(yùn)用歸納法進(jìn)行猜想。學(xué)生對(duì)一些經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié),得出物理現(xiàn)象和過程的結(jié)論的可能從而提出猜想。

(3)利用類比聯(lián)想進(jìn)行猜想。科學(xué)研究中,常用已知的現(xiàn)象和過程同未知的現(xiàn)象和過程相比較,找出它們的共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或相聯(lián)系的地方,然后依此為根據(jù)推測未知的現(xiàn)象和過程的某些特性和規(guī)律。在探究教學(xué)中,可以通過聯(lián)想利用這種類比的方法提出猜想。

(4)在簡單的小實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行猜想。針對(duì)課堂內(nèi)容,教師準(zhǔn)備一些實(shí)驗(yàn)器材,或者指導(dǎo)學(xué)生自己準(zhǔn)備一些有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,發(fā)揮學(xué)生的想象,在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行合理的猜想。

總之,科學(xué)探究的過程離不開猜想和想象,雖然,不可能每個(gè)人都成為科學(xué)家,但可以在學(xué)習(xí)物理的過程中培養(yǎng)一定的科學(xué)素養(yǎng)。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要因素,猜想與假設(shè)能力是科學(xué)探究中的一種重要能力,但學(xué)生的猜想與假設(shè)能力并不會(huì)自動(dòng)的增強(qiáng),它需要在教育教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不斷進(jìn)行引導(dǎo)和訓(xùn)練。學(xué)生在教師的引導(dǎo)和培養(yǎng)下掌握了猜想與假設(shè)的原則和方法后,再通過制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等環(huán)節(jié),完成科學(xué)探究的全過程。在科學(xué)探究的過程中,不僅掌握了科學(xué)知識(shí),而且形成了科學(xué)的思維方式,逐步培養(yǎng)學(xué)生成為全方位的科學(xué)素質(zhì)性人才。

參考文獻(xiàn)

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