高翔
猜想與假設(shè)是指對現(xiàn)實生活和科學(xué)實驗中出現(xiàn)的事物的因果關(guān)系、規(guī)律性的現(xiàn)象作出假定性預(yù)判。作為一種理性思維的形式,猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的手段,是探究者根據(jù)已知生活經(jīng)驗和科學(xué)知識對所研究的問題作出的一種猜想性預(yù)見。學(xué)生猜想與假設(shè)能力的高低將直接關(guān)系到科學(xué)探究實驗的實施。在科學(xué)探究實驗中,提出合理的猜想與假設(shè),除了為探究活動指明方向,更能充分發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,從而為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供沃土。猜想與假設(shè)是科學(xué)研究實驗中的重要過程,下面筆者就探究性實驗教學(xué)中的猜想與假設(shè)說說自己的看法。
一、提供富含信息的問題情境,讓學(xué)生主動猜想
【案例1】在探究歐姆定律時,筆者先根據(jù)教材設(shè)計兩個直觀小實驗:一只手電筒先用一節(jié)干電池給一個“3V,0.5A”燈泡供電,讓學(xué)生觀察燈泡亮度;然后用兩只干電池串聯(lián)后,再給同一個燈泡供電,觀察其亮度,并引導(dǎo)學(xué)生猜想電流與電壓的關(guān)系;最后再用兩節(jié)干電池給“3V,0.5A”燈泡供電,但是在電路中接一根鉛筆芯,讓學(xué)生觀察燈泡亮度,想象電流大小可能與不同導(dǎo)體的關(guān)系。有了這些有趣的直觀現(xiàn)象,再讓學(xué)生提出猜想與假設(shè),往往會收到更好的效果。
案例分析:在上述實驗中,教師能主動提供信息情境,使抽象的壓強和電流概念便于初中學(xué)生理解掌握。根據(jù)初中學(xué)生的年齡特點和認知結(jié)構(gòu),創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境,可以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升更旺盛的追求知識的欲望,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和更深的探究情結(jié)。對于剛接觸物理的初中學(xué)生來說,不可能要求他們能像專家那樣在各種繁復(fù)的自然現(xiàn)象面前,提出完全正確的猜想和推測。因此,教師在提供問題情境時,要在簡單豐富的基礎(chǔ)上,為學(xué)生展現(xiàn)能提供正確猜想與假設(shè)的信息,使創(chuàng)設(shè)的情境對學(xué)生的猜想與假設(shè)具有一定的啟發(fā)。這樣學(xué)生在猜想與假設(shè)時,就有一個大概的方向,不至于做出一些不著邊際的瞎想和胡猜,也可以培養(yǎng)學(xué)生收集信息、分辨信息和初步處理信息的能力。
二、營造良好的課堂氣氛,讓學(xué)生大膽猜想
【案例2】有一次在某校的公開課上,開課者選擇的課題是《凸透鏡成像規(guī)律》,整節(jié)課都在研究蠟燭由遠及近地靠近凸透鏡,然后移動光屛,學(xué)生每次都能收集到清晰的像,總結(jié)出凸透鏡的各種條件的成像規(guī)律,實驗也很成功,上課按部就班,就在快下課時,教師提出假如凸透鏡碎成兩塊,同學(xué)們猜猜情況會怎樣呢?本來是本節(jié)課的高潮部分,教者也想搞個驚奇的問題收場,但問題拋出后,學(xué)生七嘴八舌,說什么沒有像、模糊不清的像……后來學(xué)生也不知怎么猜了。課堂也冷場了,與教師預(yù)期相差很大。
案例分析:筆者認為這個問題教者在提問時學(xué)生就無法完成,因為學(xué)生知道根本不可能在課堂上破壞透鏡去演示,而且教者也未給學(xué)生暗示和啟迪。筆者經(jīng)過反復(fù)思考,經(jīng)過實踐認為如果按照下述方法設(shè)置問題,效果可能會好得多:如果換用書遮住凸透鏡的上半部分,那么同學(xué)們認為光屏上的像會殘缺上半部分呢?還是下半部分呢?學(xué)生的氣氛立即高漲起來,一會兒班級就分成兩派進行爭論,下面就順理成章地再去完成實驗,那么效果立即就顯現(xiàn)出來了,學(xué)生都收集到的是完整的像,只是比原來的像暗了。筆者認為這對初中學(xué)生原有的思維會產(chǎn)生強烈的沖擊,能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索奧秘的好奇心,會收到很好的效果。
三、客觀、睿智地對待學(xué)生的猜想與假設(shè)
【案例3】筆者在教學(xué)探究“平面鏡成像特點實驗”中,有一位學(xué)生做出“平面鏡成像大小與物體到平面鏡的距離有關(guān)”的猜想,有的已經(jīng)做過預(yù)習(xí)的學(xué)生哈哈大笑,不以為然,甚至嗤之以鼻,我意識到這會損傷到該同學(xué)的自尊心。我立即表揚她熱情高,敢于猜想。并讓她說一說她的想法,她指著教室墻上一位同學(xué)所畫的山水畫,水中的樓房倒影越往高處看,樓房的像也就越小了,多么善于觀察的孩子啊,我再次熱情地表揚她善于思考,肯動腦筋。問她怎么驗證自己的猜想呢?她說用桌上實驗器材檢驗自己的猜想,我肯定地告訴她人類很多偉大的科學(xué)家都經(jīng)歷了像她這樣的思考過程,最終獲得了成功。該同學(xué)一掃臉上的不快,更加投入地去設(shè)計實驗。
案例分析:敢于猜想、勇于回答本身就應(yīng)該肯定,更何況,在現(xiàn)實生活中,當(dāng)我們照鏡子時距離平面鏡越遠時看到自己的像確實變小了,這主要是人眼觀察遠處的物體視角變小了,屬于視角問題。比如我們在一幢上百層的高樓向下看路上的人和小螞蟻一樣大,實際上人的大小沒變,觀察者視角變小了。所以我對這位同學(xué)的猜想首先予以肯定。說明她在猜想時確實對生活有了更細致的觀察。在實驗過程中,很多學(xué)生會有一些看似好像錯誤的猜想與假設(shè),但作為教師,此時絕不可輕易阻止或下定論,說不定創(chuàng)新的火花就會在此閃爍。
在實驗教學(xué)中,教師要用多種眼光、從多種角度看待學(xué)生提出的猜想與假設(shè),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的奇思妙想,對學(xué)生提出的各種猜想,哪怕是較為荒唐的猜想,也要積極客觀地對待,切不可不理睬或貶低他們的猜想,也不能敷衍了事,此時,教師就是要積極引導(dǎo)他們,以提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。
(責(zé)任編輯 易志毅)endprint