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(chǔ)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(yīng)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核式結(jié)構(gòu)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(zhì)……牛頓曾說過:“沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)?!笨梢姡孪雽ξ锢韺W發(fā)展的推動作用是不可估量的。
新課程倡導探究式教學,探究式教學的目的就是要培養(yǎng)學生終身學習的習慣和意識,培養(yǎng)學生的自主學習的能力?!读x務(wù)教育物理課程標準》指出,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。在科學探究過程中,首先就要猜想,在此基礎(chǔ)上再設(shè)計實驗方案??梢?,猜想這一步有著舉足輕重的作用。在初中物理教學中,猜想無處不在,無時不有。在教學中,讓學生適時進行猜想就顯得格外重要。
在實際教學中,學生猜想的結(jié)果往往出乎人的意料。比如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(guān),可能與速度大小有關(guān),可能與接觸面的面積有關(guān),可能與物體的質(zhì)量有關(guān),可能與物體的密度有關(guān),可能與物體的形狀有關(guān)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。由于課堂教學時間有限,不可能通過實驗來對猜想一一驗證。為了避免學生猜不準或者把握不住重點,在教學中,我們應(yīng)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(jié)果呢?這就要教給學生一些正確的猜想方法。
首先,要讓學生有一定的生活經(jīng)驗和做好知識準備。猜想不是憑空臆想,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有所了解,那么就很容易猜想出結(jié)論:要得到不同的像,可能要改變焦距。如果學生對能量轉(zhuǎn)化特別是內(nèi)能轉(zhuǎn)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,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“從生活走向物理,從物理走向生活”理念,也能讓學生積累豐富的生活經(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(yīng)當由教師的啟發(fā)而產(chǎn)生的,并由教師引導猜想的方向,這樣才能使學生明確研究目的。當然,教師也不能時時事事都幫助學生,否則就無法體現(xiàn)學生的自主性和主體性,同時又會影響學生的發(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(zhì)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(zhì)。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(jié)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(nèi)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(jié)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,分析有用功和總功分別包含哪些部分,找到S和h的關(guān)系,就可找到影響機械效率的因素。
在物理教學和最前沿的研究工作中,很大一部分要花在猜想上。作為探究過程一個重要的環(huán)節(jié),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足跡上,親身體驗探究過程與方法。