摘要：有效猜想是探索科學(xué)的一種廣泛應(yīng)用的方法，它是用已知的科學(xué)規(guī)律對未知的自然現(xiàn)象及規(guī)律作出科學(xué)的預(yù)見。但是，很多學(xué)生甚至部分老師都會存在一定的誤區(qū)，認(rèn)為只要是自己的猜想就行了。結(jié)果就造成了學(xué)生在答題時出現(xiàn)了很多明顯不合理的猜想，導(dǎo)致失分很多。結(jié)合教學(xué)實(shí)際，從教師和學(xué)生兩個層面出發(fā)，就如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效猜想，提出一些意見和建議，與同行共同切磋。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究 有效猜想 策略

一、學(xué)生無效猜想存在的原因

1.感性認(rèn)識的缺失，使學(xué)生喪失猜想的基礎(chǔ)

學(xué)生在探究過程中所面臨的問題情境，有許多是學(xué)生在生活學(xué)習(xí)中很少接觸或者從未接觸體驗(yàn)過的，如做功多少、電功率大小的決定因素，等等。此種情境中，若讓學(xué)生嘗試著提出對問題的猜想，就會使學(xué)生因感性認(rèn)識的缺失而感到茫然，無從下手。

2.思維方法指導(dǎo)的缺失，使學(xué)生猜想喪失科學(xué)的思維

教師常會遇到學(xué)生對問題五花八門的猜想，甚至離題萬里不著邊際，既浪費(fèi)了不少寶貴時間，還找不到問題解決的方向。作為教師，這時不應(yīng)批評學(xué)生漫無邊際的猜想，而是應(yīng)該反思問題根源到底出在哪里？其實(shí)，很多時候，根本問題在于教師對學(xué)生猜想方法指導(dǎo)的缺失，使學(xué)生因缺乏科學(xué)思維方法而迷失探究的方向。

二、在探究中指導(dǎo)學(xué)生有效猜想的策略

（一）創(chuàng)設(shè)猜想所需的情境，提高學(xué)生有效猜想

要使學(xué)生能夠進(jìn)行合理的猜想，作出科學(xué)的假設(shè)，需要學(xué)生掌握一定的科學(xué)知識作為前提，故而指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中、生活中，積累一定的經(jīng)驗(yàn)，掌握一定的科學(xué)知識尤為重要。如果沒有足夠的知識作為依據(jù)，猜想就成了主觀的、憑空的猜想，由此所作出的假設(shè)也就必然失去科學(xué)的意義。

科學(xué)探究活動是豐富多彩、多種多樣的，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生重視問題情境的創(chuàng)設(shè)，以引起學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，使學(xué)生在符合客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，能夠在活動中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，作出切合實(shí)際的猜想，凸顯問題解決方式或答案的信息。

例如，在學(xué)習(xí)阿基米德定律這一內(nèi)容時，我先創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境：用彈簧秤在空氣中、水中測物體重；把一只雞蛋分別放入水中和CuSO4溶液中，讓學(xué)生觀察后猜想影響浮力大小的因素有哪些？學(xué)生紛紛給出答案，有物體的重力、體積大小，有液體的密度、深度，還有浸入液體的物體體積等，學(xué)生們急切地想知道自己的猜想是否正確。我接著說：“有不同意上述答案的同學(xué)請?zhí)岢隼碛桑ㄙ|(zhì)疑）?！边@句話一出口，教室里一片寂靜，接著，有幾只手陸續(xù)舉起又慢慢地放下，我知道他們處于口欲言而不能的憤悱狀態(tài)，需要老師引導(dǎo)，我指了指講臺上的實(shí)驗(yàn)儀器說：“擺事實(shí)說道理。”其中一個同學(xué)受到了啟發(fā)，跑到我面前對著學(xué)生做起實(shí)驗(yàn)來，他用彈簧秤鉤著一只鉤碼放到不同深度兩個位置。這時，我看到了教室里許多舉得高高的手。學(xué)生的這種“猜想”不僅為阿基米德定律實(shí)驗(yàn)探究鋪了底，同時也使學(xué)生把自己的思維與該課題連在一起，接下去學(xué)生分組合作探究非常順利。

（二）提供猜想感性素材，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)猜想

布盧姆認(rèn)為，學(xué)習(xí)建立在大量帶有認(rèn)知特點(diǎn)的預(yù)先學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上。每一學(xué)習(xí)任務(wù)都具有某些必要的學(xué)習(xí)；他把某項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)所需要的必要學(xué)習(xí)稱作“先決認(rèn)知行為?！比绻麑W(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)缺乏作為“先決認(rèn)知行為”的必要學(xué)習(xí)，那么無論花多大力氣也無助于他較好的學(xué)習(xí)，達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。而作為猜想環(huán)節(jié)的“先決認(rèn)知行為”，就是學(xué)生對所要猜想的問題情境有足夠的物理知識或生活經(jīng)驗(yàn)，這是學(xué)生進(jìn)行猜想的先決基礎(chǔ)，否則只能是漫無目的的瞎猜，對此，教師要做的是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)典型的科學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生去觀察、體驗(yàn)、思考，進(jìn)而提出較為科學(xué)的猜想。

1.讓學(xué)生重溫生活場景進(jìn)行猜想

學(xué)生在成長的過程中，點(diǎn)點(diǎn)滴滴積累的生活經(jīng)驗(yàn)是學(xué)習(xí)各種知識的基礎(chǔ)和源泉。在探究新的知識過程中，學(xué)生必須借助于已有的日常生活經(jīng)驗(yàn)，教師在教學(xué)中要有意識地利用這一點(diǎn)，多設(shè)計一些學(xué)生熟悉的生活實(shí)例。其思維過程為：

例如，探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)時，可利用多媒體投放人們在同樣地面上推重量不同的箱子（閱讀），讓學(xué)生根據(jù)自己的切身經(jīng)驗(yàn)對上述場景談?wù)劯惺埽合渥釉街貕毫υ酱?，摩擦力也越大（搭橋），進(jìn)而猜想滑動摩擦力大小可能與正壓力成正比；同時，滑動摩擦力大小還可能與接觸面的粗糙程度有關(guān)。如此處理，學(xué)生以切身生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)可使其猜想變得更加感性、直觀、有效。

2.讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)中提出猜想

隨著實(shí)驗(yàn)探究的不斷深入，將會獲得更多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步猜想提供豐富的物理思維材料和事實(shí)依據(jù)，這時可引導(dǎo)學(xué)生通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其數(shù)據(jù)，自我修正原先的猜想，提出新的猜想。

例如，盧瑟福用α粒子轟擊原子時，發(fā)現(xiàn)絕大部分粒子沿原方向運(yùn)動，而極少部分呈現(xiàn)大角度散射甚至180°彈回。他由此大膽猜想，原子內(nèi)部不像湯姆生說的那樣，原子大部分質(zhì)量可能集中在很小的核上；以此猜想為基礎(chǔ)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，為原子核發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。在教學(xué)中，我們可用動畫模擬再現(xiàn)盧瑟福實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象、猜想α粒子散射的原因，由學(xué)生自己構(gòu)建原子模型。

（三）培養(yǎng)科學(xué)思維方法，提高有效猜想

學(xué)生由于缺乏科學(xué)思維方法而導(dǎo)致了猜想的不合理性和無目的性，所以很有必要對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想的方法教育。常用的科學(xué)猜想方法有以下幾種：

1.類比法

類比法是根據(jù)兩個（兩類）對象之間在某些方面的相同或相似性，推出它們在其他方面也可能相同或相似的邏輯推理方法。其本質(zhì)特征就在于要抓住類比對象之間的相同或相似性，發(fā)揮想象力進(jìn)行創(chuàng)造性聯(lián)想，將從一類事物所得到的性質(zhì)特征、研究方法和規(guī)律推移到另一類事物，從而對另一類事物作出假定性說明。例如，講解“歐姆定律”時，可引導(dǎo)學(xué)生把水流跟電流進(jìn)行類比，即用水壓來類比電壓，用水管的阻力來類比導(dǎo)體的電阻。因?yàn)閷W(xué)生容易搞明白水在水管里的流量（即每秒流過橫截面的水的體積）：當(dāng)這段水管的阻力一定時，水壓（水位差）越大，水流量也越大；當(dāng)水壓一定時，這段水管的阻力越大，水流量則越小。通過類比學(xué)生提出了如下的科學(xué)猜想：（1）在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度（似如水流量）可能跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（2）在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度可能跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這時學(xué)生的思維處于高度激發(fā)狀態(tài)，教師再因勢利導(dǎo)，指出以上只是猜想的可能結(jié)論，是否正確尚需通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂埔蛩爻霭l(fā)來設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路，并動手連接實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；再引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，做出推理、概括，最后得到抽象的文字關(guān)系，寫出歐姆定律的公式。

2.逆向思維法

逆向思維是從結(jié)果或現(xiàn)象開始倒著思考問題，來猜想產(chǎn)生這一結(jié)果或現(xiàn)象的原因或條件的過程，亦即利用逆向思維方法來實(shí)現(xiàn)猜想。物理學(xué)史表明，逆向猜想在物理學(xué)發(fā)展中起了重要的推動作用，曾導(dǎo)致許多重要定律的建立和發(fā)現(xiàn)。例如，在奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后，“既然電能生磁，那么磁應(yīng)該也能生電吧？”法拉第就是在這樣的逆向猜想下經(jīng)十年實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

3.歸納猜想法

歸納猜想是根據(jù)某類物理對象中一些個別對象具有某種屬性，而猜想該類對象全體都具有這種屬性的過程。具體方法是：在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，首先通過審慎地考察各種事例，并運(yùn)用比較、分析、綜合、抽象、概括以及探究因果關(guān)系等邏輯方法，推出一般性猜想或假說，然后再運(yùn)用演繹方法對其進(jìn)行修正和補(bǔ)充，直至最后歸納得到物理學(xué)普遍性結(jié)論。例如，人發(fā)出聲音時聲帶振動；蜜蜂發(fā)出“嗡嗡”聲時翅膀在振動；敲擊桌子時，桌子振動發(fā)出聲音；彈琴時，琴弦振動發(fā)出聲音。學(xué)生通過對大量實(shí)例歸納提出猜想：聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。

在科學(xué)探究中，還有觀察分析法、溯因判斷法、因果判斷法、概括外推法等方法，這就需要教師在教學(xué)時根據(jù)探究內(nèi)容和學(xué)生的已有知識經(jīng)驗(yàn)及客觀事實(shí)，對學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，學(xué)會運(yùn)用猜想方法解決問題，讓學(xué)生真正體驗(yàn)到成功的喜悅與失敗的痛苦，從中培養(yǎng)科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀。

（四）拓展學(xué)生猜想途徑，提高有效猜想

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中總能發(fā)現(xiàn)一些問題，隨時會遇到一些不理解的內(nèi)容和知識，這就要鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑。在教學(xué)過程中，教師不僅要在可疑處求疑，多用一些諸如“怎樣做”“為什么這樣做”“可以用幾種方法做”“哪一種方法更簡便”“錯在哪里”“為什么錯”等提問，促使學(xué)生內(nèi)化和運(yùn)用知識；還要在無疑處求疑，讓學(xué)生對所學(xué)知識和運(yùn)用方法進(jìn)行反思，以拓展學(xué)生猜想途徑，促進(jìn)學(xué)習(xí)主體的更深層次的思考。例如，在學(xué)習(xí)理解元素概念后質(zhì)疑：（1）質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子不屬于同一種元素。（2）質(zhì)子數(shù)相同的微粒屬同一種元素。（3）同種元素的原子，相對原子質(zhì)量一定相同。又如，室外的電線，在冬天有風(fēng)時便“嗡嗡”直響，而夏天即使在大風(fēng)天也幾乎聽不到聲音，為什么？請你做出合理的猜想或解釋。比如，在教學(xué)中可以先出幾道題，讓學(xué)生思考：（1）這節(jié)課學(xué)了哪些知識？你認(rèn)為哪些最重要，最關(guān)鍵？（2）對哪些知識你掌握得最好？是怎樣掌握的？（3）還有哪些疑難問題？你打算怎樣解決？讓學(xué)生回顧與分析探索的過程，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，“提煉”解決問題的方法。在總結(jié)過程中給學(xué)生提供這種猜想與思維的空間，無疑對學(xué)生建構(gòu)新的知識結(jié)構(gòu)有極大的促進(jìn)作用，這樣既拓展知識又培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。

三、結(jié)束語

總之，有效猜想是學(xué)生學(xué)好科學(xué)知識的一種有效方法。教師要充分認(rèn)識到猜想的提出在學(xué)生探究中的核心地位，科學(xué)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想活動。只要我們在教學(xué)中有目的地對學(xué)生進(jìn)行猜想能力的培養(yǎng)，那么，學(xué)生的創(chuàng)新能力就一定會得到相應(yīng)的提高。

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