林生財
猜想即猜測和想象,它與物理學的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。在物理學史上有很多偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都是源于猜想,都是在猜想的基礎上,經(jīng)過眾多的實踐、實驗上升為理論的。沒有大膽的猜想就不會發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象,沒有大膽的猜想就不會誕生相對論,沒有大膽的猜想就不會提出分子核式模型,沒有大膽的猜想就不會建立量子力學,沒有大膽的猜想就不會揭示光的本質……牛頓曾說過:“沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。”可見,猜想對物理學的發(fā)展的推動作用是不可估量的。
不可否認,猜想對物理教學的作用和影響力甚大,是物理智慧中最活躍的成分。猜想能激發(fā)興趣,猜想出的新奇的現(xiàn)象、問題能吸引學生,強烈的求知欲和好奇心讓學生興趣高漲,這就誘使他們企圖用現(xiàn)有的知識去解釋或喚起他們對新知識的追求。猜想能調動積極性,興趣和渴求新知的欲望是驅使學生學習的動力,通過猜想能激起學生的學習興趣,這就促使學生自覺地、積極地去探究物理知識。猜想能啟發(fā)思維,猜想是物理教學過程變成了學生積極參與的智力活動過程,學生積極主動去探討研究,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,思維會越來越活躍,在潛移默化中發(fā)展了多維思維。猜想能促使實驗教學的發(fā)展,猜想是實驗課題的土壤,經(jīng)過猜想,呈現(xiàn)在學生面前的問題較多,在現(xiàn)有的條件下,用實驗去分析、驗證,尋找到答案。猜想能促進理解的深化,學生對問題的認識越深刻,越全面,猜想的結果才會越多,反之亦然,同時這又為學生建立完整的科學概念、規(guī)律疏通思維的渠道……
新課程倡導探究式教學,探究式教學的目的就是要培養(yǎng)學生終身學習的愿望,培養(yǎng)學生的自主學習的能力。在《初中物理課程標準》中,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一,而在科學探究學習過程中,首先就要猜想,在此基礎上再設計出實驗的方案,可見,猜想這一步有著舉足輕重的地位。在初中物理各環(huán)節(jié)教學中,猜想又無處不在,無時不有,在教學中,讓學生適時進行猜想就顯得格外重要。
然而,在實際教學中,學生猜想的結果往往出乎人的意料。比如說在探究滑動摩擦力大小影響因素的過程中,學生不僅猜想可能與重力大小有關,可能與速度大小有關,可能與接觸面的面積有關,可能與物體的質量有關,可能與物體的密度有關,可能與物體的形狀有關等等。有一部分學生不假思索,凡是他們想到的,都認為是影響滑動摩擦力大小的因素。由于課堂教學時間和器材以及學生現(xiàn)有知識水平的限制,也不可能對猜想的所有結果----通過實驗來驗證。如此進行下去,雖然課堂上走了猜想----探究的形式,但卻耗時費力收效甚微。為了避免學生猜不到點子上和漫無邊際的猜的尷尬局面,在教學中,我們應注重培養(yǎng)學生的猜想能力。
那么,在物理教學中,如何使猜想更接近于結果呢?這就要交給學生一些正確的猜想方法:
首先,要讓學生有一定生活經(jīng)驗和做好知識準備。猜想絕不是憑空瞎想,而是對已有知識進行加工、處理的過程,如果學生頭腦中沒有類似的現(xiàn)象,他們是很難猜想出來的。比如在探究凸透鏡成像規(guī)律時,如果學生對照相機照相時得到清晰理想像的做法了解,那么就很容易猜想出,要得到不同的像,可能要改變焦距。如果學生對能量轉化特別是內能轉化為機械能的知識理解不透徹,恐怕很難猜想出熱機的工作原理。在平時的教學中,我們教師要讓學生多留心觀察生活中的物理現(xiàn)象,這不僅符合新課程中“從生活走向物理,從物理走向生活”理念,也能讓學生積累起豐富的生活經(jīng)驗,對于物理教學特別是探究活動的開展是大有裨益的。
其次,在猜想的過程中,教師要引導好猜想方向。課堂上的猜想過程應當由教師激發(fā)而產生的,并由教師引導其猜想方向,這樣,才能使學生明確研究目的。當然,教師也不能時時事事牽著學生的鼻子走,否則就與新課程理念相違背,同時又束縛了學生的發(fā)展。
最后,介紹給學生一些有效的猜想方法。①類比猜想法:根據(jù)兩個對象之間的相似性,把信息從一個對象遷移到另一個對象的一種推理方法。如密度和比熱容都是物質的特性,可將其類比,讓學生猜想比熱容的用途,學生就很容易猜出可用來鑒別物質。再如,教學電學中重要的概念電壓時,由于它很抽象,需要在今后的學習中逐步加深理解,因而在教學中,結合水流形成的原因是由于水壓,電流和水流的形成類似,學生即可類比猜想出電流的形成是由于電壓。②聯(lián)系猜想法:借助以前與之有直接或間接聯(lián)系的其他物理問題或知識。如在學習功率一節(jié),讓學生猜想如何比較一個力做功快慢時,可聯(lián)系比較物體運動快慢的方法,學生就會豁然開朗,猜想到可用單位時間內完成做功的多少來比較。③歸納猜想法:通過某類物理對象中個別對象具有的屬性,猜想該對象全體都具有這種屬性。如在教學降低溫度是使氣體液化的一種方式時,可引導學生根據(jù)生活中常見的液化現(xiàn)象歸納猜想提出來。④逆向猜想法:從結論或現(xiàn)象開始,到這思考問題,反向分析,來探究成因或條件。如探究影響滑輪組機械效率的因素時,從機械效率的計算公式入手,分析有用功和總共分別包含哪些部分,找到S和h的關系,就可找到影響機械效率的因素。
楊振寧說過:“在所有物理和教學的最前沿的研究工作,很大一部分要花在猜想上。”科研工作尚且如此,作為探究過程一個重要環(huán)節(jié)的猜想,在教學中的地位更是極其重要的。在物理教學中,我們要注重培養(yǎng)學生的猜想能力,要讓學生在前人走過的軌跡上,親身體驗探究過程與方法。