科学探究中猜想能力的培养

陈春雷

（南通市启秀中学江苏南通226001）

科学探究中猜想能力的培养

陈春雷

（南通市启秀中学江苏南通226001）

猜想是根据某些已知的事实材料与已有知识,通过理论思维的能动作用对未知量及其关系所作出的一种猜测性推断。为什么在科学探究中要培养学生的猜想能力呢？

首先,猜想是一种创造性思维,是探究与创新的源头。培养学生的猜想能力是科学探究的关键,这不仅仅是科学知识传授的过程,更是培养学生学习知识的思维方式和方法,使他们拥有机敏智慧的过程。猜想是科学智慧的重要组成部分,是发展科学、推动创造的重要方式。培养学生对发现的问题敢疑、敢想、会疑、会想,能为学生的进一步学习铺垫思维台阶。同时,在自然学科的教学中,教师经常会采用实验教学,学生往往有机会观察到很多有趣的实验现象,必然会在心中提出疑问,并给出一些猜想解释。此时教师在教学中必须要让学生主动地把自己的想法说出来,大胆地提出猜想,并通过实验加以论证。所以说,科学探究中进行猜想是新课程背景下课堂教学中必不可少的一种教学手段,是课堂教学中不可分割的重要组成部分,是提高教学质量的重要一环。

其次,在探究中,猜想是核心内容,实验计划的制定,数据和现象的收集都是围绕着它而进行的,没有猜想就没有实验方案的设计,没有实验依据,探究是否科学无从得知。因此,猜想是科学探究的必要条件。牛顿说过：“没有大胆的猜测,就没有伟大的发现。”猜想是一种重要的思维方式,很多科学家的伟大发现都离不开猜想,比如19世纪著名的德国化学家凯库勒对苯分子环状结构的猜想。所以,科学探究中需要猜想。然而猜想意识、猜想能力不是与生俱来的,是从学习过程中逐步形成和提高的,是一个长期的过程。那么,在科学探究中,教师如何利用有限的课堂培养学生的猜想能力呢？笔者就自己的教学体会,总结如下：

一、体现学生探究的主体地位，鼓励学生勇于猜想

现代教育最重要的特征就是弘扬人的主体性,即强调以人为本,以人的发展为本,实现自我的不断完善。但在一些中学,许多教师仍然采取传统教学方式,即以教师的讲解为主,学生往往是被动接受知识,不能体现学生的主体地位,学生的好奇心受到压制,想象力受到约束。新课程改革要求体现学生在课堂中的主体地位,教师要以学生活动为主,对学生心中的想法予以鼓励和引导,使学生大胆地提出来,勇于猜想。不管他们的猜想是否准确,教师都要持肯定的态度。例如在学习“Na2O2和H2O反应”的内容时,我用一团棉花包裹一定量的Na2O2粉末,然后向棉花滴加水,可以看到棉花剧烈燃烧。水不是用来灭火的吗？这里怎么变成了生火？学生心中充满了疑问。此时我让学生们分组进行讨论,把心中所想大胆地提出来,并以比赛的方式看哪个小组对产生上述现象的原因猜想的又快又准确。学生们纷纷推出自己小组的代表踊跃发言：有提出该反应是放热反应导致燃烧、有说是由于有氧气生成所致、还有提出棉花达到着火点等,猜想很多。在猜想的基础上,在试管中继续做Na2O2与H2O反应的实验,通过实验现象逐一揭开各种猜想的谜底。整个教学中充分体现了学生在课堂上的主体地位。在这一过程中学生的原有知识水平、原有知识结构、智力水平、观察能力、比较能力、分析能力等对于其能否作出合理的猜想也发挥着重要的作用。

科学探究理念强调,人的发展是在完成某种活动的过程中实现的,人在活动过程中认识客观世界,认识自己的本性,从而实现内在和外在的统一,使自主性、创造性和自主精神得以发展。因此,科学探究中,教师应体现学生的主体地位,让学生积极主动地参与探究活动,在活动中将知识、技能加以运用,在活动中获得体验,在活动中增长能力。

二、创设情境，激发学生的猜想欲望

在课堂教学中,有的教师不注意给学生创设情境,学生往往会觉得枯燥无味,失去猜想欲望。其实科学知识的探究形式丰富多彩、多种多样,教师要注意学会给学生创设情境,比如实验情境、问题情境等,以引起学生的好奇心和求知欲,激发学生的学习兴趣和探究欲望,使学生在求知过程中自主地发现问题,提出问题,并作出合理的猜想。例如在高三复习“氯气和水反应的性质”时,我设置了这样一个情境：在针筒中加入10mLH2O和40mLCI2,可以观察到什么现象？为什么？针筒久置以后又会有什么现象？气体体积有何变化？学生们一下有了兴趣,猜想的欲望很自然地被激发出来,我看到了教室里很多高举的手……可见教学中情境的创设不仅有助于激发学生的学习兴趣,使学生处于学习的主体地位,更能激发学生的猜想欲望,情绪处于亢奋阶段,从而起到事半功倍的效果。

三、掌握科学知识，引导学生合理猜想

教育改革的经验告诉我们,猜想需要学生掌握一定的科学知识作为前提,如果没有一定的知识作为基础,猜想也就成了主观的、凭空的猜想,失去了科学意义。在学生掌握一定知识的前提下,还需要教师引导学生进行合理的猜想。如果在课堂教学中教师放手让学生猜想,可能会遇到一种尴尬的局面,即学生随意猜想,不着边际,导致在有限的课堂时间内不能完成教学任务,从而失去了课堂教学的高效性。因此,教师在化学教学中要帮助学生不断沟通化学知识间的联系,构建成化学知识网络。在教学中,教师要有意识地传授一些化学学习方法,对学生进行启发,激活学生的思维,促使学生主动去观察,分析,猜想,使学生感悟领会,从而丰富学生的思维经验,使学生的猜想合理化。

四、运用类比、归纳、分析、论证等方法对科学猜想提升

建构主义认为,载有科学新知识的信息,以各种渠道传递给学生,作为认识主体的学生接受到科学信息时,首先对新的信息进行识别、辨认,在原有的认知结构中进行搜索,在辨认、检索中,运用类比、归纳、分析、论证等方法,形成对信息的一个猜想。例如在学习卤族元素时可引导学生与学过的碱金属进行类比。由碱金属在金属性、最高价氧化物的水化物的碱性等方面的递变性,教师可让学生采用类比、归纳、分析、等方法对卤族元素的非金属性、最高价氧化物的水化物的酸性等方面提出猜想。这时学生的思维处于高度激发状态,教师再顺势指出以上只是猜想,是否正确尚需通过实验来论证。再如学习了硫酸的知识后开始学习盐酸的性质时,可引导学生反思上节课的探究过程,把陌生的对象和熟悉的对象进行对比,从中学会“类比”,从而进行科学猜想。

总之,猜想是科学探究中激发学生学习兴趣和探究欲望的重要手段,猜想是培养创造性思维的重要方法。猜想教学很好地体现了学生是学习的主人,我们教师要充分地认识到猜想在科学探究中的重要地位,创设情境,科学地指导学生进行猜想活动,使学生的创造性思维得到质的飞跃。

1008-0546（2011）04-0061-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.029