袁亮
摘要:實(shí)施新課改以來(lái),物理教師在科學(xué)探究、教學(xué)方法等方面發(fā)生了突出的變化,但是對(duì)于科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)重視得不夠,僅僅只是布置了學(xué)生猜想與假設(shè),沒(méi)有進(jìn)行具體的指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);猜想與假設(shè)的原則;培養(yǎng)學(xué)生猜想的策略
實(shí)施新課改以來(lái),物理教師在科學(xué)探究、教學(xué)方法等方面發(fā)生了突出的變化,但是對(duì)于科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)重視得不夠,僅僅只是布置了學(xué)生猜想與假設(shè),沒(méi)有進(jìn)行具體的指導(dǎo),例如,在講述液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)時(shí),沒(méi)有引導(dǎo)直接讓學(xué)生進(jìn)行猜想,由于學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)沒(méi)有太多的生活經(jīng)驗(yàn),只能猜想到有液體壓強(qiáng)存在,在研究液體壓強(qiáng)的大小與什么因素有關(guān)時(shí),就會(huì)猜想到與液體質(zhì)量、體積、容器的形狀、底面積等無(wú)關(guān)因素,學(xué)生對(duì)要研究的問(wèn)題沒(méi)有明確的方向,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),沒(méi)有理論依據(jù),對(duì)科學(xué)探究的研究過(guò)程起到不小的干擾作用。有時(shí)教師還可能認(rèn)為學(xué)生猜想得太亂,就取消了這一環(huán)節(jié)。這樣限制了學(xué)生的思維,不僅沒(méi)有發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論的可能,對(duì)探究過(guò)程也沒(méi)有意義。因此本人在教學(xué)過(guò)程中為了做好科學(xué)探究中的這一環(huán)節(jié),充分引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的能力,總結(jié)出了引導(dǎo)學(xué)生猜想與假設(shè)的原則和方法,從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、科學(xué)的思維方式。
一、猜想與假設(shè)的原則
(一)、合理性原則
猜想不是胡猜亂想,不合理的猜想與假設(shè)不僅沒(méi)有發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論的可能,對(duì)探究過(guò)程也沒(méi)有意義。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,不能靠盲目的嘗試,要根據(jù)已有的理論、自己的經(jīng)驗(yàn)和所收集到的有關(guān)資料、事實(shí)以及人類特有想象力、創(chuàng)造力提出解決問(wèn)題的猜想與假設(shè)。如探究影響蒸發(fā)快慢的因素中,學(xué)生根據(jù)生活中晾衣服時(shí),一般把衣服張開(kāi)在通風(fēng)和有太陽(yáng)的地方的經(jīng)驗(yàn),提出蒸發(fā)的快慢與液體的表面積大小、與液體上方空氣流動(dòng)的快慢及與液體的溫度有關(guān)的假設(shè),就有一定的事實(shí)依據(jù),較為合理。
(二)、規(guī)律性原則
猜想與假設(shè)雖然是針對(duì)一些客觀事實(shí)和現(xiàn)象而提出來(lái)的,但科學(xué)探究的目的不是解決個(gè)別問(wèn)題,而應(yīng)是一類問(wèn)題,尋找事物之間的普遍聯(lián)系和一般規(guī)律。因此,提出的猜想與假設(shè)要具有某種規(guī)律性。例如,在探究樹(shù)蔭下光斑的形成原因時(shí),如提出“圓形的光斑是由圓形的太陽(yáng)形成的,與小孔形狀無(wú)關(guān)”就不具有規(guī)律性,其他形狀的光源發(fā)出光線通過(guò)小孔后會(huì)形成怎樣的光斑呢?在該探究中提出“光源發(fā)出的光通過(guò)屏障上的小孔后會(huì)在屏上形成與光源形狀相同,與小孔形狀無(wú)關(guān)的光斑”。把太陽(yáng)這一種光源形成的現(xiàn)象擴(kuò)展為所有光源共同遵循的規(guī)律,假設(shè)驗(yàn)證后得到小孔成像的規(guī)律。
(三)、開(kāi)放性原則
猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中學(xué)生思維最活躍的階段,不同學(xué)生由于經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、能力的不同,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不同,因此會(huì)提出不同的假設(shè)。探究教學(xué)要調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的積極主動(dòng)性,發(fā)展學(xué)生自主思考、自主創(chuàng)新的能力,就要讓每位學(xué)生提出自己解決問(wèn)題的假設(shè),教師不要對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)多的干涉,保證提出的猜想與假設(shè)的開(kāi)放性。例如,對(duì)“晚上家里的燈突然熄滅”這一現(xiàn)象進(jìn)行探究時(shí),學(xué)生會(huì)提出多種假設(shè),如“停電了,保險(xiǎn)絲斷了,燈絲斷了,電路有問(wèn)題”等等。教師在學(xué)生提出假設(shè)時(shí),要“裝聾作啞”,讓學(xué)生提出盡量多的假設(shè),實(shí)現(xiàn)探究教學(xué)的開(kāi)放性。
二、培養(yǎng)學(xué)生猜想的策略
(一)、創(chuàng)設(shè)含有豐富信息的問(wèn)題情境,使學(xué)生知道猜什么
教師在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境時(shí)要有一定的提問(wèn)技巧,要在符合客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上,凸顯出一些問(wèn)題解決方式或答案的信息,使創(chuàng)設(shè)的情境對(duì)學(xué)生的猜想和假設(shè)具有一定的啟發(fā)和暗示性。這樣學(xué)生在猜想與假設(shè)時(shí),就有一個(gè)較為明確的方向,不至于做出一些毫無(wú)邊際的猜想與假設(shè),同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生收集信息的能力
(二)、教給學(xué)生猜想和假設(shè)的方法
A、利用經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)思維進(jìn)行猜想
學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中形成了大量的日常經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),它們是學(xué)生進(jìn)行猜想的直接來(lái)源和素材。直覺(jué)思維是未經(jīng)逐步分析就迅速對(duì)問(wèn)題答案做出合理的猜測(cè)、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維。它往往會(huì)形成智慧的火花,迸發(fā)出創(chuàng)造的靈感。在探究教學(xué)中充分利用學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)讓學(xué)生猜想是培養(yǎng)學(xué)生猜想能力的有效手段。例如,在牛頓第一定律的探究教學(xué)中,師生一起做斜面實(shí)驗(yàn),看到三種表面上的不同情況:斜面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)。學(xué)生憑直覺(jué)感覺(jué)到:若斜面非常光滑,則小車就會(huì)運(yùn)動(dòng)的非常遠(yuǎn)。從而提出猜想:運(yùn)動(dòng)物體不受外力的情況下,就會(huì)永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
B、運(yùn)用歸納法進(jìn)行猜想
學(xué)生對(duì)一些經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié),得出物理現(xiàn)象和過(guò)程的結(jié)論的可能從而提出猜想。例如,人發(fā)出聲音時(shí)聲帶振動(dòng);蜜蜂發(fā)出“嗡嗡”聲時(shí)翅膀在振動(dòng);敲擊桌子時(shí),桌子振動(dòng)發(fā)出聲音;撥琴時(shí),琴弦振動(dòng)發(fā)出聲音…?…?學(xué)生通過(guò)對(duì)大量實(shí)例歸納提出猜想:聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
C、利用類比聯(lián)想進(jìn)行猜想
科學(xué)研究中,常用已知的現(xiàn)象和過(guò)程同未知的現(xiàn)象和過(guò)程相比較,找出它們的共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或相聯(lián)系的地方,然后依此為根據(jù)推測(cè)未知的現(xiàn)象和過(guò)程的某些特性和規(guī)律。在探究教學(xué)中,可以通過(guò)聯(lián)想利用這種類比的方法提出猜想。例如,在探究串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)時(shí),通過(guò)電流可以聯(lián)想到水流,引導(dǎo)學(xué)生把電路類比成管道,電流類比為水流,學(xué)生對(duì)水在管道中流動(dòng)的情況是熟悉的,從而提出串聯(lián)電路中各處電流都相等的猜想。
D、在簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行猜想
針對(duì)課堂內(nèi)容,教師準(zhǔn)備一些實(shí)驗(yàn)器材,或者指導(dǎo)學(xué)生自己準(zhǔn)備一些有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,發(fā)揮學(xué)生的想象,在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行合理的猜想。例如,在探究液體的壓強(qiáng)時(shí),可以讓學(xué)生自己準(zhǔn)備塑料袋、礦泉水瓶等實(shí)驗(yàn)器材,老師準(zhǔn)備水、鹽水、酒精、橡皮筋、壓強(qiáng)計(jì)、水槽等實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生自己充分發(fā)揮想象先做實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中感受液體壓強(qiáng)的存在,進(jìn)而猜想液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。
猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要因素,猜想與假設(shè)能力是科學(xué)探究中的一種重要能力,學(xué)生在教師的引導(dǎo)和培養(yǎng)下掌握了猜想與假設(shè)的原則和方法后,再通過(guò)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等環(huán)節(jié),完成科學(xué)探究的全過(guò)程。在科學(xué)探究的過(guò)程中,不僅掌握了科學(xué)知識(shí),而且形成了科學(xué)的思維方式,逐步培養(yǎng)學(xué)生成為全方位的科學(xué)素質(zhì)性人才。
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(作者單位:廣東省新興縣實(shí)驗(yàn)中學(xué))
科學(xué)導(dǎo)報(bào)·學(xué)術(shù)2019年52期