王德明

摘 要：猜想是初中物理科學(xué)探究中的一個重要環(huán)節(jié)，在教學(xué)中教師應(yīng)不斷地創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的物理知識、生活經(jīng)驗(yàn)和物理思維方法進(jìn)行合理的猜想，讓學(xué)生敢猜、想猜、樂猜，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；猜想；合理性；策略

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）9（S）-0004-3

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式。對學(xué)生科學(xué)探究中的“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)提出了明確要求：嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識對問題的成因提出猜想；對探究的方向和可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測與假設(shè)；認(rèn)識猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要性。

猜想就是猜測想象，猜想（或猜測）是不知其真假的敘述，它被建議為真，暫時未被證明或反證。而猜想又是探索科學(xué)的一種廣泛應(yīng)用的方法，初中物理中合理性的猜想是指在觀察和實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)已有的物理知識和生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行理性思維的加工以后，對未知的物理現(xiàn)象及規(guī)律所作的假定性解釋和說明。提出的猜想也不一定是完全正確的，只要是有根據(jù)地提出，就有研究的價(jià)值。那么，初中生在進(jìn)行物理科學(xué)探究活動時，應(yīng)該怎么做才能讓他們進(jìn)行猜想時具有合理性呢？下面就此做些初步探討。

1 影響初中生物理科學(xué)探究中猜想合理性的因素

1.1 物理問題的合適程度影響著初中生猜想的合理性

（1）初中生現(xiàn)有的認(rèn)知水平

合理的猜想絕不是憑空想象出來的，而是要以初中生現(xiàn)有的認(rèn)知為基礎(chǔ)，這種認(rèn)知水平應(yīng)該包含初中生現(xiàn)有的物理知識和生活經(jīng)驗(yàn)。如果學(xué)生對猜想的問題缺少必要的物理知識和生活經(jīng)驗(yàn)作為支撐或完全未知，只能憑空想象，那就很難提出合理的猜想。此時，教師應(yīng)該確定該問題是否適合我們的學(xué)生現(xiàn)在去進(jìn)行探究猜想。因此，初中生現(xiàn)有的認(rèn)知水平直接影響著學(xué)生對物理問題猜想的合理性。

（2）問題難度要循序漸進(jìn)

初中生剛剛接觸物理這門學(xué)科，尤其是初二學(xué)生就要讓他們探究問題，有時會覺得比較茫然，大部分學(xué)生還不知道應(yīng)該怎樣提出問題，有了問題之后不清楚從哪個角度入手進(jìn)行合理的猜想。因此，對于此階段的學(xué)生，我們設(shè)計(jì)的猜想問題的難度一定要循序漸進(jìn)。猜想的問題不能過于復(fù)雜，應(yīng)該基本上是依靠學(xué)生生活中的感性認(rèn)識就能有一個初步的認(rèn)識，然后再逐步加入一些線索過渡到需要猜想的問題。因此，問題難度的循序漸進(jìn)能增強(qiáng)學(xué)生猜想的合理性。

1.2 學(xué)生的思維方法影響著初中生猜想的合理性

任何一個科學(xué)的猜想，都是以一定的經(jīng)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)事實(shí)和理論知識為出發(fā)點(diǎn)，都是生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的需要。學(xué)生要以自己已有的物理知識和生活經(jīng)驗(yàn)，對物理問題提出不同的看法和猜想，這就需要運(yùn)用合理的物理思維方法。因此，物理思維方法直接影響著學(xué)生對物理問題猜想的合理性。

1.3 教師“導(dǎo)”的藝術(shù)性影響著初中生猜想的合理性

對于一些跟學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)關(guān)系不大的，或者根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)和已有的物理知識很容易得出錯誤猜想的探究課題，教師的“導(dǎo)”就顯得尤為重要。當(dāng)然，在這個猜想過程中，如何把握度的問題就顯得非常重要，過度的引導(dǎo)會有灌輸?shù)南右?，而引?dǎo)不到位又會讓學(xué)生陷入茫然的境地，影響課堂教學(xué)的效率，這就需要教師適度適時地進(jìn)行藝術(shù)性的引導(dǎo)。因此，教師“導(dǎo)”的藝術(shù)性直接影響著初中生對物理問題猜想的合理性。

2 初中生物理科學(xué)探究中猜想合理性的策略

2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)要符合學(xué)生的認(rèn)知水平

初中生在對物理現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行探究時，他們應(yīng)該或多或少了解探究對象的一些信息，或者是與該物理現(xiàn)象有聯(lián)系的信息。在進(jìn)行探究之前先想一想，調(diào)動已有的知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢索，篩選出可用于解釋探究對象的有效信息，這些信息就是學(xué)生猜想的依據(jù)。要讓學(xué)生進(jìn)行合理的猜想，教師首先一定要選好探究的課題，根據(jù)不同層次、不同年齡、不同階段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同的探究課題。而且，在學(xué)生做出猜想時，教師應(yīng)該幫助學(xué)生盡可能地調(diào)動與這一問題相關(guān)聯(lián)的物理知識和生活經(jīng)驗(yàn)作為支持。學(xué)生對有關(guān)問題的感性認(rèn)識越豐富，已知的信息量越大，進(jìn)行猜想時就越能接近我們的預(yù)期目標(biāo)。

初中物理教材提供了很多可供初中生進(jìn)行探究的課題。例如，蘇科版的初中物理教材中，在探究歐姆定律時，教師可先設(shè)計(jì)兩個相關(guān)的實(shí)驗(yàn)：一是分別用一節(jié)、二節(jié)、三節(jié)干電池與同一個燈泡相連，讓學(xué)生觀察燈泡亮暗程度，然后讓學(xué)生猜想電流與電壓的關(guān)系；二是用兩節(jié)干電池分別與三個電阻不同的燈泡相連，讓學(xué)生觀察燈泡的亮暗程度，然后猜想電流與電阻的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上再讓學(xué)生進(jìn)行猜想，往往會收到較好的效果。類似的策略還可以用在探究影響電功大小的因素實(shí)驗(yàn)中。

2.2 教學(xué)過程要注重激發(fā)學(xué)生猜想的思維興奮點(diǎn)

（1）利用物理思維方法進(jìn)行合理的猜想來激發(fā)學(xué)生的思維興奮點(diǎn)

學(xué)生猜想的思維興奮點(diǎn)主要來源于學(xué)生獲得猜想成功后的喜悅和對新探究課題猜想的求知欲。要想讓學(xué)生有這種猜想的思維興奮點(diǎn)，就需要教師在平時的授課過程中利用教材等各種載體，潛移默化地對學(xué)生進(jìn)行思維方法和思維能力的訓(xùn)練，從而使學(xué)生能運(yùn)用物理思維方法去進(jìn)行合理的猜想，享受成功的喜悅，激發(fā)思維的興奮點(diǎn)。當(dāng)然，這類思維方法包括直覺思維、邏輯思維、類比、演繹、歸納、等效和建模等。例如，在講簡單機(jī)械的時候要注意培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維，在講述每種機(jī)械之前，可先讓學(xué)生通過直觀感覺，猜測一下這種機(jī)械可能的特點(diǎn)。又如，在探究“串聯(lián)電路中各處電流有什么關(guān)系？”時有些學(xué)生就以水流經(jīng)過水輪機(jī)來類比。在探究“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流有什么關(guān)系？”時，學(xué)生推理，電磁鐵中的電流由1A變成3A，導(dǎo)線中3A的電流可以等效為3根1A的電流匯合而成，每股電流都產(chǎn)生一個磁場，三個相同的磁場合在一起磁性增強(qiáng)，因此猜想：電磁鐵的電流越大，磁性越強(qiáng)，這就是根據(jù)已有知識通過等效代替得出的猜想。在探究“影響蒸發(fā)快慢的因素”時可以先引導(dǎo)學(xué)生說明如何使?jié)褚路傻每?，如何使?jié)竦募Z食干得快，如何使教室地面上水洼干得快，然后通過對事例的歸納分析提出相應(yīng)的猜想：液體溫度、液體表面積、液面上方空氣流動情況都可能影響蒸發(fā)的快慢程序。

（2）利用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行合理的猜想激發(fā)學(xué)生的思維興奮點(diǎn)

所謂頭腦風(fēng)暴法是指教學(xué)活動過程中讓學(xué)生根據(jù)自己對問題的獨(dú)特看法，提出盡可能多的猜想，教師和其他學(xué)生不打斷、不評價(jià)，直到他把所有的可能猜想都提出來的一種猜想方法。這種頭腦風(fēng)暴法可充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，調(diào)動學(xué)生猜想的能動性、積極性，更重要的是能激發(fā)學(xué)生猜想的思維興奮點(diǎn)，讓學(xué)生暢所欲言，把所有的猜想都提出來，從而獲得成就感，激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如，在猜測影響浮力大小的因素時，學(xué)生根據(jù)對浮力的親身感受和生活中的經(jīng)驗(yàn)，提出影響浮力大小的因素可能有：液體的質(zhì)量、液體的密度、物體排開液體的體積、物體的質(zhì)量、物體的密度、物體的體積、物體浸入的深度等。

2.3 在自主合作中彰顯猜想的合理性

我們也可以采用合作學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，努力實(shí)施“自主下合作，合作中自主”的策略，其中，自主是重點(diǎn)，合作是保證和補(bǔ)充。具體做法是：教師先給學(xué)生分好小組，要注意好中差適度搭配。在猜想過程中，每個小組的每個成員都要說出自己的猜想，并說出適當(dāng)猜想的依據(jù)，其他成員都要逐一點(diǎn)評。如果有人未能提出猜想，其他成員可以慢慢點(diǎn)撥，讓每一個人都能獲得成功的喜悅。這種看似合作學(xué)習(xí)的模式實(shí)際上是建立在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上的，在學(xué)生合作中彰顯自主。這種模式的猜想適宜學(xué)生主動參與、主動學(xué)習(xí)的新的教學(xué)環(huán)境，是學(xué)生取人之長補(bǔ)己之短、互相學(xué)習(xí)共同進(jìn)步的天地，是學(xué)生展示才華的舞臺，有利于消除學(xué)習(xí)者個體的懶惰性，使其自信心得到提高。

2.4 變不合理性為合理性

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：“要關(guān)注學(xué)生在科學(xué)探究活動中所表現(xiàn)出來的情感與態(tài)度，幫助學(xué)生認(rèn)識自我，建立信心?！庇捎诔踔袑W(xué)生受生理、心理特征及認(rèn)知水平的限制，提出膚淺的、錯誤的等不合理的猜想，都是不可避免的。這時教師要充分發(fā)揮“導(dǎo)”的作用，絕對不能馬上否定或直接糾正學(xué)生不合理的猜想，而是要幫助學(xué)生逐一分析不合理的原因，進(jìn)而引導(dǎo)他們往合理的猜想方向靠近。教師藝術(shù)性“導(dǎo)”的方法有以下幾種。

（1）巧用歸謬法深入膚淺猜想。例如，在研究摩擦力時學(xué)生總?cè)菀撞孪肽Σ亮Φ拇笮∨c物體的質(zhì)量有關(guān)，教師這時不要立即否定學(xué)生的猜想，而應(yīng)繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析：同樣的黑板擦質(zhì)量不變，用大小不同的壓力擦黑板時摩擦力大小為什么不同？這樣既提高了猜想的智慧含量，也為實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)提供了切入點(diǎn)。

（2）用追問質(zhì)疑破除錯誤猜想。例如，在研究物質(zhì)的比熱容時，教師可以向?qū)W生提問：為什么在海邊，中午的時候沙灘是滾燙的，而海水是涼爽的？學(xué)生會猜想：因?yàn)楹Ｋ舭l(fā)吸熱。這時教師再追問：到了晚上，是沙灘涼爽還是海水涼爽呢？那究竟海水和沙子什么不同呢？那么對不同物質(zhì)而言，又是什么因素影響它們吸熱本領(lǐng)的呢？這樣通過教師追問質(zhì)疑的方法就可以輕松破除學(xué)生錯誤的猜想。

當(dāng)然，評價(jià)一個猜想是否合理，不但要看學(xué)生的成功之處，更要注意學(xué)生“失敗”之處。收獲的成功，一方面使學(xué)生體驗(yàn)到喜悅的情感，另一方面可以幫助學(xué)生把成功經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為能力，更好地發(fā)展科學(xué)猜想的思維能力。而遭遇到的挫折，可以促使學(xué)生從失敗中分析原因，矯正思維，尋求成功，從某種意義上來說，“失敗”也是一種“成功”。

總之，初中生現(xiàn)階段猜想能力的形成需要教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的思維發(fā)展?fàn)顩r，鼓勵學(xué)生積極思考，經(jīng)歷探究過程，并恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想，總結(jié)出“猜想”經(jīng)驗(yàn)，摸索出“猜想”規(guī)律，探索出“猜想”策略，從而真正構(gòu)建起合理有效的猜想。

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（欄目編輯 趙保鋼）