夏俊杰
愛因斯坦說:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界上的一切并推動著進步,想象才是知識進化的源泉?!笨茖W(xué)探究中的猜想與推測固然重要,加強對科學(xué)探究中“猜想與推測”重要性的認識,是提高學(xué)生猜想與推測能力的首要條件。
一、“猜想與推測”能力的認識
1.‘猜想與推測“具有先導(dǎo)性。它影響著科學(xué)研究的方向、計劃的制定、方法的選擇、變量的控制、改變以及對現(xiàn)象的觀察、數(shù)據(jù)的分析。貫穿整個研究過程。它具有前瞻性、先導(dǎo)性的特點。
2.“猜想與推測“是了解學(xué)生原有水平的捷徑?!犊茖W(xué)新課程標準》在科學(xué)探究中提出了具體的要求:“能運用已有知識作出自己對問題的假想答案,能根據(jù)假想答案,制定簡單的科學(xué)探究活動計劃。”、“先行組織者策略”理論也十分注重學(xué)生原有的知識經(jīng)驗。從這兩方面足見原有的知識經(jīng)驗的重要。了解學(xué)生原有的知識經(jīng)驗水平的方法很多,但是筆者在多年的教學(xué)實踐中認為:“猜想與推測”是了解學(xué)生知識經(jīng)驗水平的一種較為理想的途徑。
3.“猜想與推測”是新舊知識連接的紐帶。我們知道知識是系統(tǒng)化的,有效的連接使舊知識掌握得更牢固,新知識更容易理解和汲取。能夠起到觸類旁通、舉一翻三的作用。
4.“猜想與推測”是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的橋梁。對研究的問題作出科學(xué)的猜想與推測就是一種創(chuàng)造。教師為學(xué)生搭建一個發(fā)揮的平臺,對學(xué)生進行引導(dǎo)、幫助,能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。
二、“猜想與推測”能力的培養(yǎng)
認清了“猜想與推測”的重要性后,培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力顯得異常重要,筆者認為可以從五方面培養(yǎng)學(xué)生的猜想、推測能力。
1.鼓勵學(xué)生大膽地猜想與推測
事物是在發(fā)展變化的,影響事物發(fā)展變化的因素很多,就需要大膽地進行多方面的猜想與推測。力求全面把握事物的全貌。
案例《雨水對土地的侵蝕》
課文提出了影響土地侵蝕的三個因素:土地的坡度、降雨量的大小、有無植物覆蓋。在這個前提下,我提出了一個的問題:你猜想一下還會有哪些因素影響?
學(xué)生甲:土地的松軟與結(jié)實,同樣的降雨量,松軟的土地侵蝕力會大點。
學(xué)生乙:土地的顆粒結(jié)構(gòu),有的顆粒大,有的顆粒小,顆粒小的侵蝕力會大點。
學(xué)生丙:土壤的粘性,粘性差點的土壤侵蝕影響會大點。
……
在教材展示三個因素的基礎(chǔ)上,學(xué)生大膽地提出了自己的猜想,彌補了教材的不足。學(xué)生的猜想所發(fā)揮的作用是顯現(xiàn)的,既能全面地了解事物,又提高了思維的深度與廣度。
2.允許有不合理的猜想存在
一個問題的研究,在人們沒有完全認識它,對它的認識與理解往往是片面的,甚至是錯誤的。“猜想與推測”當(dāng)然不是胡思亂想,要有科學(xué)性、合理性,但是基于上述的因素,有不合理的、不確定的猜想存在也是在情理之中的。
案例《電磁鐵磁力大小》
筆者在參加一個教研活動,就遇到這樣一件事。
教師:你們猜猜影響電磁鐵磁力大小的有哪些因素?
學(xué)生甲:導(dǎo)線的長短、粗細、材質(zhì)。
教師板書:導(dǎo)線的長短、粗細、材質(zhì)
學(xué)生乙:線圈的繞法。
教師面帶笑容“請坐下?!?/p>
學(xué)生丙:電池數(shù)量的多少、電池的新舊。
教師板書:電池數(shù)量、新舊
……
下課了,我們找了幾個學(xué)生了解了情況,你們是如何知道影響電磁鐵磁力大小的因素的?“這很簡單,老師在黑板上寫得就是對的,不寫的就是錯的”這樣的回答真讓人哭笑不得。
教師一個不經(jīng)意的舉動,其實它產(chǎn)生了一個持久的教學(xué)效應(yīng):其一:學(xué)生對問題提出的猜想與推測,只要教師寫在黑板上,就是正確的,就是問題的結(jié)果。這樣慢慢地形成了“唯師是從”的學(xué)習(xí)習(xí)慣;其二:如果正確的答案過早地出現(xiàn),其他學(xué)生就停止了對問題的思考,會造成一部分學(xué)生對另一部分學(xué)生學(xué)習(xí)上的依賴。從這一案例得知:允許學(xué)生對問題作出不合理的猜想與推測,然后引導(dǎo)學(xué)生對猜想通過尋找證據(jù)或者利用實驗進行驗證,這樣教學(xué)的效果會好點,學(xué)生對事物的印象會深點。
3.引導(dǎo)學(xué)生對自己的猜想尋找證據(jù)
對一個問題的解決,不是憑自己的臆想、武斷的,需要有證據(jù)依托。引導(dǎo)學(xué)生尋找證據(jù)符合學(xué)生的心理需要的,因為學(xué)生都需要用證據(jù)來證實自己對問題的猜想。達到以“據(jù)”服人的目的。介于學(xué)生這種心理需要,教師要引導(dǎo)和幫助學(xué)生尋找證據(jù)來證實自己的猜想與推測的正確性。同時在活動過程中也提高學(xué)生的判斷能力、推理能力。
案例《滑輪組》見圖
問題討論:這三個裝置,哪種裝置的拉力???
學(xué)生討論,闡述了自己的猜想:
學(xué)生甲:圖1省力,圖1只有1個滑輪,;圖3最費力,滑輪數(shù)最多.
學(xué)生乙:圖1與圖2是一樣的,都只有1個動滑輪。
學(xué)生丙:圖3最省力,圖3中動滑輪數(shù)最多,動滑輪是省力的
……
學(xué)生實驗,發(fā)現(xiàn)了滑輪組中動滑輪數(shù)越多越省力這個規(guī)律。
4.修正、篩選“猜想與推測”
案例《綠豆種子發(fā)芽實驗》
一開始,布置學(xué)生討論:綠豆種子發(fā)芽需要什么的條件?
幾分鐘后,學(xué)生對綠豆種子發(fā)芽必要條件的形成了一個共識:適當(dāng)?shù)臏囟?、充足的空氣、適量的水份,還有土壤、肥料、和充足的陽光。
這時,我拿出了在課前準備好的一些發(fā)芽的生姜,分給了所有的學(xué)生。
“你們在哪看到過發(fā)了芽的生姜?”
許多學(xué)生都說,廚房。
“你們家里除了有發(fā)了芽的生姜外,還有什么發(fā)芽的植物?”
這時,一個學(xué)生說,我家的馬鈴薯在家里長滿了芽。
“你們從生姜、馬鈴薯的發(fā)芽發(fā)現(xiàn)了什么?”
學(xué)生悟然:生姜、馬鈴薯發(fā)芽是不需要土壤、肥料和充足的陽光。
后來,學(xué)生還列舉了大蒜、水仙花發(fā)芽的條件。
最后形成了共識:種子發(fā)芽的必要條件是適當(dāng)?shù)臏囟?、充足的空氣、適量的水份
朱熹說:“讀書無疑者,須教有疑,小疑則小進,大疑則大進。疑者,覺悟之機也,一番覺悟,一番長進?!睂W(xué)生面對自己提出的眾多的猜想,其實他們心里也清楚,這中間肯定是是非非、魚龍混雜。會產(chǎn)生修正的心理需要。在這種心理的支配下,教師作適當(dāng)?shù)闹更c、引導(dǎo),學(xué)生會不斷地篩選和修正,去偽存真,最終形成真正的科學(xué)觀點。
5.建立良好的師生關(guān)系是“猜想與推測”開展的基礎(chǔ)
學(xué)生對研究的問題提出各種各樣的猜想,作出各種各樣的推測。做到暢所欲言,首先教師要得到學(xué)生的信任,只有得到了學(xué)生的信任,學(xué)生才不會斗膽發(fā)言,而是一種自然的傾訴,才能提出各種猜想與推測:其次建立民主、和諧的課堂氛圍。學(xué)生在這樣的課堂氛圍中,不會有心理壓力,能提出一些自己的見解,提出一些獨特性的猜想、推測。所以建立良好的師生關(guān)系和民主、和諧的課堂氛圍是十分必要的。
三、研究的成效與反思
1.學(xué)習(xí)興趣得到了提高
在前期的調(diào)查中,我們知道有近1/3的學(xué)生感到科學(xué)課太枯燥、難懂,缺乏學(xué)習(xí)的興趣,后來我們注重了“猜想與推測”的研究過程。將學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給了學(xué)生,在課堂上引進了競爭的環(huán)節(jié),學(xué)生面對研究的問題會提出各種猜想,當(dāng)自己提出的“猜想與推測”得到了師生的肯定,收獲了成功的喜悅,滿足了心理要求;當(dāng)他們提出的“猜想與推測”沒有得到肯定時,教師及時給予正面的、鼓勵性評價。
案例《地球表面的地形》
在初步了解地球表面各種地形的特征后,安排了造“袖珍地形”的教學(xué)環(huán)節(jié)。
在沙坑中,要求學(xué)生利用沙子“造”出地球表面的各種地形。因為學(xué)生了解了各種地形的特點,一會兒,各種地形在沙地上呈現(xiàn)出來。然后我提出一個問題:“地球表面的地形是怎么形成的?”
第二天,班上所有的學(xué)生都上交了這個問題的答案,我進行了統(tǒng)計:見表1
2.實驗?zāi)芰σ驳玫搅税l(fā)展
心理學(xué)研究表明,小學(xué)生具有強烈的求知欲,他們都想通過實驗或其他方式來驗證自己的猜想,來證明自己的能力。學(xué)生一旦提出了解決問題的猜想,就會促使自己制訂一個詳細的實驗方案。就會在實驗中考慮變量的改變與控制,就會注意實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,所以學(xué)生會胸有成竹。學(xué)生樂于實驗、樂于觀察、樂于分析,實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展也就理所當(dāng)然了。見表2
3.思維得到了發(fā)展
學(xué)生對研究的問題提出猜想,促進了思維的發(fā)展,特別是想象力、獨立思考、邏輯推理能力得到長足的提高。
“猜想與推測”在科學(xué)探究中發(fā)揮了巨大的作用,在教學(xué)中我們必須認真地把握,更重要的是要充分發(fā)揮學(xué)生在這個方面的主動性、積極性,調(diào)動學(xué)生的激情和思維,只有這樣提高課堂的效率才不會是一句空話。
(杭州市余杭區(qū)鳳凰小學(xué))