卜慶貞

【摘 要】在我國加強新課程改革的今天,我們要切實轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,要改變以往的以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)模式,變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)模式。多采用科學(xué)探究的方法,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力,達到高中物理課程的總目標。

【關(guān)鍵詞】猜想 假設(shè) 初中 物理教學(xué)

物理課程總目標提出讓學(xué)生“學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,能運用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題。”科學(xué)探究是高中物理課程標準提倡的一種教學(xué)方式,而猜想和假設(shè)是科學(xué)探究中的重要一環(huán),也是科學(xué)探究活動能否獲得成功的基礎(chǔ)。本文就猜想和假設(shè)與中學(xué)物理教學(xué)的關(guān)系作一些探討。

一、猜想和假設(shè)的概念、特征和方法

猜想和假設(shè)是科學(xué)思維的一種形式,是根據(jù)已知事實或已有知識對事物或現(xiàn)象之間的因果性、規(guī)律性做出的嘗試性解釋?？茖W(xué)猜想并不是隨意的猜測,猜想和假說的基本思維過程就是根據(jù)所觀察、發(fā)現(xiàn)的事實,調(diào)動原有的知識和經(jīng)驗,對該事實的成因或結(jié)果做出假定、進行解釋的過程。一是客觀事實,二是原有認知,兩者結(jié)合起來,就是這一過程的基本特征。

物理猜想和假設(shè)的基本方法如下:

1.正向猜想和假設(shè)法。是指以研究的物理問題為源,挖掘問題的潛在因素,以潛在因素的特征、外在聯(lián)系、變化趨向為線索,進行多方延伸、質(zhì)疑、發(fā)問、猜測的思維方式。

2.反向猜想和假設(shè)法。是指將物理問題的形成過程,反向分析,追根尋源,探求成因,引發(fā)誘疑,猜測深化,認識深入的思維方式。

3.類比猜想和假設(shè)法。是指根據(jù)物理問題間的屬性關(guān)系相似而進行的邏輯推理和猜想發(fā)問判斷的思維方式。

4.聯(lián)系猜想和假設(shè)法。尋求與研究的物理問題有直接和間接聯(lián)系的其他物理問題,探求他們間聯(lián)系效應(yīng)的思維方式。

二、猜想和假設(shè)在物理教學(xué)中的作用

1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣的激發(fā)往往建立在對新奇事物的認識或?qū)κ挛镂磥硎澜缣剿鞯目释睦砩稀２孪牒图僭O(shè)具有多向性,對學(xué)生來說,猜想出某些現(xiàn)象、問題具有新奇之感,它對學(xué)生產(chǎn)生吸引力,誘使學(xué)生企圖用現(xiàn)有知識去解釋或喚起他們對新知識的追求。

2.調(diào)動積極性

猜想和假設(shè)的過程是以客體為中心的思維發(fā)散過程,通過猜想和假設(shè)的鍛煉和培養(yǎng),激發(fā)和保持了學(xué)生研究物理問題的濃厚興趣和欲望,是驅(qū)使學(xué)生學(xué)習(xí)的動力,使學(xué)生自覺地積極地去探求物理知識。因此,物理猜想和假設(shè)對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性起到重要的作用。

3.啟發(fā)思維

猜想和假設(shè)使學(xué)生獲得了掌握知識的過程和方法,提高了學(xué)生的分析能力、觀察能力、操作能力和其它方面的實驗技能,使物理教學(xué)過程變成了學(xué)生積極參與的智力活動過程,鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的概括能力、組織能力及探究問題的靈活性、深刻性、使學(xué)生的思維有由一維變成多維,由單一變成負責(zé)復(fù)雜。

4.猜想和假設(shè)是解決物理習(xí)題的方法之一

例如,一物體從某一高度自由下落,落在直立于地面的輕質(zhì)彈簧上,如圖所示。在A點,物體開始與彈簧接觸,到B點時物體速度為零,然后被彈回,下列說法正確的是:

(A)物體從A下落到B的過程中,動能不斷減少;

(B)物體從B上升到A的過程中,動能不斷變大;

(C)物體從A下落到B,以及從B上升到A的過程中速度都是先增大再減小;

(D)物體在B點時,所受合力為零。

由此題出發(fā),聯(lián)想到水平方向上的彈簧振子,顯然,此即是一個豎直方向振動的彈簧振子。故可猜測推斷它與前者具有相同的振動規(guī)律。應(yīng)選(C)。由此可見,物理猜想和假設(shè)對拓展學(xué)生解題思路,擴展定向思維,強化對問題的認識與理解具有重要意義。

三、培養(yǎng)學(xué)生猜想和假設(shè)能力的途徑和方法

1.營造良好的猜想和假設(shè)氛圍

教師要鼓勵學(xué)生積極思考,不迷信已有結(jié)論,不滿足現(xiàn)成解答,大膽猜想。對合理的猜想和假設(shè)進行鼓勵,對猜想和假設(shè)中的偏向進行引導(dǎo),對不猜想的進行鞭策,使學(xué)生由被動的猜想行為轉(zhuǎn)變成自覺的猜想行為,師生共同構(gòu)建物理猜想共同體。猜想是構(gòu)建物理認知結(jié)構(gòu)時,主體思辨活動的關(guān)鍵一步,猜想能促進知識的同化和順應(yīng)的進行,加速知識的發(fā)生和遷移,猜想既有一定的科學(xué)性,又有一定的假定性,這一層面上又反映出猜想思維的敏捷性、靈活性以及批判性。

2.教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的猜想平臺

現(xiàn)代認知理論認為,學(xué)習(xí)是主體主動的意義建構(gòu)活動,是主體在頭腦里建立和發(fā)展物理認知結(jié)構(gòu)的過程,是物理活動及其經(jīng)驗內(nèi)化的過程。因此,猜想是在建構(gòu)活動中,主體的物理認知結(jié)構(gòu)對當(dāng)前面臨的新知識、新問題進行的預(yù)測性的重組、整合的過程,它使外部知識與內(nèi)部創(chuàng)造的不平衡達到暫時的平衡體現(xiàn),形成良好的猜想意識。人們認識事物是一個復(fù)雜的過程,開始是根據(jù)已有的部分事實及結(jié)果,運用某種判斷推理的思維方法,對某類事實和規(guī)律提出一種推測性的看法,這種推測性的看法就是猜想。近代物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)(X射線、放射線、電子的發(fā)現(xiàn)),三項革命性理論(電磁輻射有波粒二象性、相對論、量子力學(xué))的建立過程都潛在著猜想和假設(shè)的因素,因此,猜想和假設(shè)與物理學(xué)的發(fā)展、物理教學(xué)有著密切的關(guān)系。正因為歷史上有諸多猜想的提出,物理科學(xué)才發(fā)展為今天壯觀的現(xiàn)代物理。因此,應(yīng)教會學(xué)生怎樣猜想,形成良好的猜想意識。猜想的實現(xiàn)途徑,可能是探索試驗、類比、歸納、構(gòu)造、聯(lián)想、審美以及它們之間的組合等,同時物理猜想是有一定規(guī)律的,如類比的規(guī)律、歸納的規(guī)律等,并且要以物理知識和經(jīng)驗為支柱。

3.在物理教學(xué)中多用探究式教學(xué)

在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生猜想和假設(shè)能力,我們應(yīng)該采用探究式教學(xué)方法。結(jié)合物理學(xué)知識、實驗和習(xí)題教學(xué),盡可能把有關(guān)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置出成各種疑問,抓住有利時機,創(chuàng)設(shè)情境,積極對學(xué)生啟發(fā)誘導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,激發(fā)學(xué)生主動觀察、分析、猜想和假設(shè)及驗證的探究精神。例如:在帶電粒子的圓周運動教學(xué)中,教師不是簡單地給出帶電粒子垂直進入磁場作圓周運動的結(jié)論,而是通過設(shè)置問題,使學(xué)生在探究中自己去得到結(jié)論。設(shè)置的問題有:帶電粒子垂直進入磁場,受到了洛侖茲力,將作直線運動還是曲線運動?你猜想是什么樣的曲線運動?有沒有可能是拋物線?為什么不是拋物線?為什么你認為是圓周運動?通過這些問題的設(shè)置,給學(xué)生創(chuàng)造了猜想情境,并對猜想的結(jié)論去分析、檢驗,使學(xué)生的猜想和假設(shè)思維能力得到了有效的培養(yǎng)。

4.在具體的學(xué)習(xí)活動中培養(yǎng)學(xué)生猜想和假設(shè)的能力

教師可以采取不同的教學(xué)方法選擇恰當(dāng)?shù)氖吕?教師對事例所發(fā)生的可能原因做出猜想,或者對事例的可能結(jié)果進行假設(shè),教師為學(xué)生具體地剖析猜想、假設(shè)的思維過程,讓學(xué)生經(jīng)歷,而且讓學(xué)生陳述猜想、假設(shè)的理由,在學(xué)生提出了某些猜想和假設(shè)之后,讓學(xué)生對這些猜想和假設(shè)的合理性進行評價,增強學(xué)生利用已有知識和經(jīng)驗解釋新事實的意識和本領(lǐng)。

參考文獻:

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