物理研究式教学中培养学生的猜想能力

摘要：实施新课改以来，物理教师在科学探究、教学方法等方面发生了突出的变化，但是对于科学探究中的猜想与假设环节重视得不够，引导不到位，对科学探究的研究过程起到了不小的干扰作用。因此，教师要充分引导和培养学生猜想与假设的能力，教会学生猜想与假设的原则和方法，以达到素质教育的效果。

关键词：猜想与假设问题情境实验多媒体

猜想与假设是科学探究的一个重要环节，是科学思维的一种形式，是学生根据已知事实材料和科学知识对所研究的问题做出的一种猜测性陈述，它能使探究者明确探究的方向，有目的地设计实验并进行探究。实施新课改以来，物理教师在科学探究、教学方法等方面发生了突出的变化，但是对于科学探究中的猜想与假设环节重视得不够，只是布置了学生猜想与假设，缺乏具体的指导。例如，在讲述液体压强的特点时，没有引导，直接让学生进行猜想，由于学生对液体压强没有太多的生活经验，只能猜想到有液体压强存在，在研究液体压强的大小与什么因素有关时，就会猜想到液体的质量、体积、容器的形状、底面积等无关因素。学生对要研究的问题没有明确的方向，没有实验基础，没有理论依据，对科学探究的研究过程起到了不小的干扰作用。因此本人在教学过程中为了做好科学探究中的这一环节，充分引导和培养学生猜想与假设的能力，总结出了引导学生猜想与假设的原则和方法，从而培养学生学习物理的兴趣、科学的思维方式。

一、猜想与假设的原则

1.合理性原则。猜想是应用现有的经验和知识对问题中的事实寻求可能解释的过程。因此，它需要合理性，即要有一定的事实根据，而不是胡猜乱想，更不是异想天开。尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论，但对问题成因的猜想仍需要有一定的依据。由《课标》中对“猜想与假设”环节的要求，可以知道依据应包括两点：一是已有的经验和知识；二是科学事实，即所探究的问题。

2.开放性原则。猜想与假设是科学探究中学生思维最活跃的阶段，不同的学生由于经验、知识、能力的不同，对问题的认识不同，因此会提出不同的假设。探究教学要调动全体学生的积极主动性，发展学生自主思考、自主创新的能力，就要让每位学生提出自己解决问题的假设，教师不要对学生进行过多的干涉，保证提出的猜想与假设的开放性。例如，对“晚上家里的灯突然熄灭”这一现象进行探究时，学生会提出多种假设，如停电了、保险丝断了、灯丝断了、电路有问题等等。教师在学生提出假设时，要“装聋作哑”，让学生提出尽量多的假设，实现探究教学的开放性。

3.灵活性原则。灵活性原则包括两点：一是对学生的猜想要灵活对待，我们知道“猜想与假设”必须有一定的依据，但学生说不出依据的猜想也不能一律持否定的态度，因此我们应尽量要求学生说出依据，但当学生说不出理由时可以引导学生进行适当的讨论；二是对猜想的验证要灵活对待，对学生提出的猜想无需逐个设计实验去验证，有时可以通过课内外的小活动或分析讨论、查阅资料等多种形式进行处理。

二、培养学生猜想的策略

1.创设含有丰富信息的问题情境，使学生知道猜什么。教师在创设问题情境时要有一定的提问技巧，要在符合客观事实的基础上，凸显出一些问题解决方式或答案的信息，使创设的情境对学生的猜想和假设具有一定的启发性、暗示性。这样学生在猜想与假设时，就有一个较为明确的方向，不致于做出一些毫无边际的猜想与假设，同时培养了学生收集信息的能力。

比如在“蒸发快慢的影响因素”的教学过程中我是这样引导学生提出猜想的：

师：同学们知道衣服怎样晾晒才能干得快些吗？

生：放在太阳底下晾晒，尽量将衣服挤干再晾晒，用衣架撑开晾晒，脱水桶甩干后再晾晒，放在室外晾晒等。 师：衣服干得越快，说明衣服中水蒸发越快，由刚才的讨论你能猜猜影响蒸发快慢的因素吗？

生：蒸发快慢可能与物体中含液体的多少有关；蒸发快慢可能与液体的温度有关；蒸发快慢可能与液体的表面积有关；蒸发快慢可能与液体表面的空气流通大小有关等。

通过学生熟悉常见的“晾晒衣服”事例引入“影响蒸发快慢的因素”，容易引起学生的思考和猜想，并自然地从生活过渡到物理，激起学生学习的兴趣。

2.教给学生猜想和假设的方法。

（1）利用经验和直觉思维进行猜想。学生在日常生活和学习中形成了大量的日常经验和知识，它们是学生进行猜想的直接来源和素材。直觉思维是未经逐步分析就迅速对问题答案做出合理的猜测、设想或突然领悟的思维，它往往会形成智慧的火花，迸发出创造的灵感。在探究教学中充分利用学生的经验和直觉让学生猜想是培养学生猜想能力的有效手段。例如，在牛顿第一定律的探究教学中，师生一起做斜面实验，看到三种表面上的不同情况：斜面越光滑，小车运动得就越远。学生凭直觉感觉到：若斜面非常光滑，则小车就会运动得非常远。从而提出猜想：运动物体不受外力的情况下，就会永远做匀速直线运动。

（2）运用归纳法进行猜想。即学生对一些经验和事实进行归纳、总结，得出物理现象和过程的结论的可能，从而提出猜想。例如，人发出声音时声带振动；蜜蜂发出“嗡嗡”声时翅膀在振动；敲击桌子时，桌子振动发出声音；拨琴时，琴弦振动发出声音……学生通过对大量实例归纳提出了猜想：声音是由物体的振动产生的。

（3）利用类比联想进行猜想。科学研究中，常用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较，找出它们的共同点、相似点或相联系的地方，然后依此为根据推测未知的现象和过程的某些特性和规律。在探究教学中，可以通过联想利用这种类比的方法提出猜想。例如，在探究串联电路中电流的特点时，通过电流可以联想到水流，引导学生把电路类比成管道，把电流类比为水流，学生对水在管道中流动的情况是熟悉的，从而提出了串联电路中各处电流都相等的猜想。

（4）在简单的小实验中进行猜想。针对课堂内容，教师可准备一些实验器材，或者指导学生自己准备一些有关的实验器材，充分发挥学生的主体作用，发挥学生的想象，在实验中进行合理的猜想。例如，在探究液体的压强时，可以让学生自己准备塑料袋、矿泉水瓶等实验器材，老师准备水、盐水、酒精、橡皮筋、压强计、水槽等实验器材，让学生自己充分发挥想象先做实验，在实验中感受液体压强的存在，进而猜想液体压强的特点。

（5）利用多媒体介绍课外资料进行猜想。教师可出示各种相关的课外资料，培养学生从资料中获取知识，并运用到课堂知识中来。例如，在研究磁场时，可以出示课件展示磁石门的图片、各种磁性物质及磁现象，让学生感受磁场的存在，进而猜想有这样一种特殊的物质存在，并且猜想它具有什么性质。

总之，猜想与假设是科学探究中的关键环节和重要因素，猜想与假设能力是科学探究中的一种重要能力，但学生的猜想与假设能力并不会自动地增强，它需要在教育教学中结合学生的已有知识和经验不断进行引导和训练。学生猜想能力的培养并不是一朝一夕能够完成的，需要我们教师在教学过程中切实重视这一能力的培养，时时注意挖掘更多的提出猜想的方式，以达到素质教育的效果。