傅志強
一、猜想與假設在教學中的重要地位
假設與猜想能使學生明確探究的方向和目的。當學生的猜想與假設得到肯定時,他有滿足感和自豪感,當學生的猜想與假設被否定時,更容易激起他的好奇心。例如焦耳定律演示實驗,教師組裝好實驗裝置,接通電源之前,讓學生猜想:甲、乙兩玻璃管中的煤油柱誰上升得快?學生普遍會認為甲的電阻大,甲上升慢。但事實卻相反,學生的好奇心探究心起來了。這時教師適當結合理論知識講解,學生就能牢固建立起焦耳定律中熱量與電阻的關系,從而達到教學目的,同時也增強學生的質(zhì)疑能力。
假設與猜想是發(fā)明創(chuàng)造的來源。在教學實踐中,有同學針對教室里光線暗、冬天冷的缺點,設想把戶外的太陽光反射到教室里;學完能量守恒定律,有同學問能否設計一個這樣裝置:當我們走路時擺手提腳產(chǎn)生的機械能轉化為電能存儲起來;學完熱機后,有同學問能否設計一個裝置:它能使水燃燒,從而驅動熱機工作來解決能源危機等等。牛頓說過:“沒有大膽的猜測,就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)”。在物理學史上,不乏成功的案例:麥克斯韋的電磁理論,猜想電磁波的存在,通過赫茲的實驗得到證實,從而導致電報機的發(fā)明。
二、假設與猜想在教學中的應用
(一)創(chuàng)設虛擬情景進行猜想與假設。學生學完摩擦力一節(jié)內(nèi)容之后,給學生的作業(yè)是:假設這個世界沒有摩擦,請你猜想這個世界將會怎么樣?作業(yè)交上來后雖區(qū)區(qū)百字,但不得不佩服學生思維的廣闊性和敏捷性。學完重力,可以假設這個世界沒有重力,假設沒有地磁場等等,這樣做不僅鞏固所學的內(nèi)容,還能增加學生主人翁的學習精神、培養(yǎng)學生的想象力,提高學習物理的興趣。
(二)創(chuàng)設實物情景進行猜想與假設。創(chuàng)設實物情景,可引起學生興趣,進入角色,完成教學任務。如牛頓第一定律的教學實驗中,教師提供實驗裝置,讓小車從斜面上相同的高度滑下,分別滑到鋪有毛巾、棉布、玻璃板的水平面上,觀察比較小車運動的距離。由此得到:表面越光滑,小車受到的摩擦阻力越小,它前進的就越遠。下面的實驗怎樣做才能得到牛頓第一定律?沒辦法做!這時教師可引導學生假設:小車在絕對光滑無摩擦的平面運動,空氣對小車的阻力為零,請大家猜想一下小車的運動情況。由于有前面的實驗作基礎,學生可以很快猜想出小車會永遠運動下去。這也達到本實驗教學目的。
(三)發(fā)揮青少年最富幻想優(yōu)勢進行猜想與假設。教師在教學中盡量讓學生的思維插上想象的翅膀,讓它隨意翱翔。如紅墨水在水中擴散實驗,學生對現(xiàn)象和結論非常清楚,但擴散的微觀情景看不到。這時教師可引導學生“假設你就是一個紅墨水分子,當你進入清水分子中,猜想并描繪自己的運動狀況?!痹偃纭斑\動和靜止的相對性”一節(jié)內(nèi)容,教師可以讓學生假設自己站在參照物上,想象被研究物體與自己的位置關系,從而判斷被研究物體相對參照物是運動或靜止。
三、教學中運用猜想與假設應注意的問題
(一)在教學實踐中應注意二者先后編排順序。教學實踐中,有的應該對事件先進行猜想,然后利用各種假設進行分析論證。這種編排順序,有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。如講阿基米德原理之前,教師提問:“浮力的大小可能與哪些因素有關?”學生猜想可能與物體的質(zhì)量、密度、體積、液體的密度、體積、溫度;物體浸入液體的體積、物體浸沒在液體里的深度有關。為了驗證種種猜想,學生可以分成若干組進行實驗驗證。有的應該對事件先進行假設,然后對事件的真實性進行猜想。這種編排順序,有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。如“電磁鐵磁性弱智與什么因素有關”,教師引導學生假設通過電磁鐵的電流由1A增加到2A,電磁鐵的磁性會怎樣?是否可以這樣猜測:導線中2A電流是由兩股1A電流匯合而成。每股電流產(chǎn)生一個磁場,兩個相同的磁場合在一起,電磁鐵磁性增強。
(二)要用科學的態(tài)度對待學生猜想與假設。猜想與假設不是主觀臆斷,不是毫無根據(jù)的胡思亂想。在教學實踐中,教師要鼓勵學生大膽質(zhì)疑,增加參與的勇氣,樹立科學批判精神,從而培養(yǎng)其實事求是的科學態(tài)度和辯證唯物主義思想觀。如指南針為什么在世界各地(南北極除外)水平靜止時一端指南,一端指北?為什么會有海市蜃樓的奇觀?為什么會出現(xiàn)“天狗吃月”的現(xiàn)象等等。學生可以對種種疑問產(chǎn)生各種猜想與假設,這時教師應充分肯定學生積極參與思考的精神,同時要用實事求是的科學態(tài)度拒絕鬼神力量之類的猜想與假設。(作者單位:江西省永豐縣實驗學校)