初中物理探究中猜想合理性的影响因素与对策分析

王德明

摘 要：猜想是初中物理科学探究中的一个重要环节，在教学中教师应不断地创设情境，引导学生运用已有的物理知识、生活经验和物理思维方法进行合理的猜想，让学生敢猜、想猜、乐猜，从而激发学生的求知欲，培养学生的思维能力。

关键词：科学探究；猜想；合理性；策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）9（S）-0004-3

《义务教育物理课程标准》中提出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。对学生科学探究中的“猜想与假设”环节提出了明确要求：尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想；对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设；认识猜想与假设在科学探究中的重要性。

猜想就是猜测想象，猜想（或猜测）是不知其真假的叙述，它被建议为真，暂时未被证明或反证。而猜想又是探索科学的一种广泛应用的方法，初中物理中合理性的猜想是指在观察和实验材料的基础上，根据已有的物理知识和生活经验进行理性思维的加工以后，对未知的物理现象及规律所作的假定性解释和说明。提出的猜想也不一定是完全正确的，只要是有根据地提出，就有研究的价值。那么，初中生在进行物理科学探究活动时，应该怎么做才能让他们进行猜想时具有合理性呢？下面就此做些初步探讨。

1 影响初中生物理科学探究中猜想合理性的因素

1.1 物理问题的合适程度影响着初中生猜想的合理性

（1）初中生现有的认知水平

合理的猜想绝不是凭空想象出来的，而是要以初中生现有的认知为基础，这种认知水平应该包含初中生现有的物理知识和生活经验。如果学生对猜想的问题缺少必要的物理知识和生活经验作为支撑或完全未知，只能凭空想象，那就很难提出合理的猜想。此时，教师应该确定该问题是否适合我们的学生现在去进行探究猜想。因此，初中生现有的认知水平直接影响着学生对物理问题猜想的合理性。

（2）问题难度要循序渐进

初中生刚刚接触物理这门学科，尤其是初二学生就要让他们探究问题，有时会觉得比较茫然，大部分学生还不知道应该怎样提出问题，有了问题之后不清楚从哪个角度入手进行合理的猜想。因此，对于此阶段的学生，我们设计的猜想问题的难度一定要循序渐进。猜想的问题不能过于复杂，应该基本上是依靠学生生活中的感性认识就能有一个初步的认识，然后再逐步加入一些线索过渡到需要猜想的问题。因此，问题难度的循序渐进能增强学生猜想的合理性。

1.2 学生的思维方法影响着初中生猜想的合理性

任何一个科学的猜想，都是以一定的经验材料、实验事实和理论知识为出发点，都是生产实践和科学实验发展的需要。学生要以自己已有的物理知识和生活经验，对物理问题提出不同的看法和猜想，这就需要运用合理的物理思维方法。因此，物理思维方法直接影响着学生对物理问题猜想的合理性。

1.3 教师“导”的艺术性影响着初中生猜想的合理性

对于一些跟学生日常生活经验关系不大的，或者根据日常生活经验和已有的物理知识很容易得出错误猜想的探究课题，教师的“导”就显得尤为重要。当然，在这个猜想过程中，如何把握度的问题就显得非常重要，过度的引导会有灌输的嫌疑，而引导不到位又会让学生陷入茫然的境地，影响课堂教学的效率，这就需要教师适度适时地进行艺术性的引导。因此，教师“导”的艺术性直接影响着初中生对物理问题猜想的合理性。

2 初中生物理科学探究中猜想合理性的策略

2.1 教学设计要符合学生的认知水平

初中生在对物理现象和规律进行探究时，他们应该或多或少了解探究对象的一些信息，或者是与该物理现象有联系的信息。在进行探究之前先想一想，调动已有的知识经验进行检索，筛选出可用于解释探究对象的有效信息，这些信息就是学生猜想的依据。要让学生进行合理的猜想，教师首先一定要选好探究的课题，根据不同层次、不同年龄、不同阶段学生的认知特点，设计不同的探究课题。而且，在学生做出猜想时，教师应该帮助学生尽可能地调动与这一问题相关联的物理知识和生活经验作为支持。学生对有关问题的感性认识越丰富，已知的信息量越大，进行猜想时就越能接近我们的预期目标。

初中物理教材提供了很多可供初中生进行探究的课题。例如，苏科版的初中物理教材中，在探究欧姆定律时，教师可先设计两个相关的实验：一是分别用一节、二节、三节干电池与同一个灯泡相连，让学生观察灯泡亮暗程度，然后让学生猜想电流与电压的关系；二是用两节干电池分别与三个电阻不同的灯泡相连，让学生观察灯泡的亮暗程度，然后猜想电流与电阻的关系。在此基础上再让学生进行猜想，往往会收到较好的效果。类似的策略还可以用在探究影响电功大小的因素实验中。

2.2 教学过程要注重激发学生猜想的思维兴奋点

（1）利用物理思维方法进行合理的猜想来激发学生的思维兴奋点

学生猜想的思维兴奋点主要来源于学生获得猜想成功后的喜悦和对新探究课题猜想的求知欲。要想让学生有这种猜想的思维兴奋点，就需要教师在平时的授课过程中利用教材等各种载体，潜移默化地对学生进行思维方法和思维能力的训练，从而使学生能运用物理思维方法去进行合理的猜想，享受成功的喜悦，激发思维的兴奋点。当然，这类思维方法包括直觉思维、逻辑思维、类比、演绎、归纳、等效和建模等。例如，在讲简单机械的时候要注意培养学生的直觉思维，在讲述每种机械之前，可先让学生通过直观感觉，猜测一下这种机械可能的特点。又如，在探究“串联电路中各处电流有什么关系？”时有些学生就以水流经过水轮机来类比。在探究“电磁铁的磁性强弱与电流有什么关系？”时，学生推理，电磁铁中的电流由1A变成3A，导线中3A的电流可以等效为3根1A的电流汇合而成，每股电流都产生一个磁场，三个相同的磁场合在一起磁性增强，因此猜想：电磁铁的电流越大，磁性越强，这就是根据已有知识通过等效代替得出的猜想。在探究“影响蒸发快慢的因素”时可以先引导学生说明如何使湿衣服干得快，如何使湿的粮食干得快，如何使教室地面上水洼干得快，然后通过对事例的归纳分析提出相应的猜想：液体温度、液体表面积、液面上方空气流动情况都可能影响蒸发的快慢程序。

（2）利用头脑风暴法进行合理的猜想激发学生的思维兴奋点

所谓头脑风暴法是指教学活动过程中让学生根据自己对问题的独特看法，提出尽可能多的猜想，教师和其他学生不打断、不评价，直到他把所有的可能猜想都提出来的一种猜想方法。这种头脑风暴法可充分发挥学生的聪明才智，调动学生猜想的能动性、积极性，更重要的是能激发学生猜想的思维兴奋点，让学生畅所欲言，把所有的猜想都提出来，从而获得成就感，激发学生的求知欲。例如，在猜测影响浮力大小的因素时，学生根据对浮力的亲身感受和生活中的经验，提出影响浮力大小的因素可能有：液体的质量、液体的密度、物体排开液体的体积、物体的质量、物体的密度、物体的体积、物体浸入的深度等。

2.3 在自主合作中彰显猜想的合理性

我们也可以采用合作学习与自主学习相结合的方式，努力实施“自主下合作，合作中自主”的策略，其中，自主是重点，合作是保证和补充。具体做法是：教师先给学生分好小组，要注意好中差适度搭配。在猜想过程中，每个小组的每个成员都要说出自己的猜想，并说出适当猜想的依据，其他成员都要逐一点评。如果有人未能提出猜想，其他成员可以慢慢点拨，让每一个人都能获得成功的喜悦。这种看似合作学习的模式实际上是建立在自主学习的基础之上的，在学生合作中彰显自主。这种模式的猜想适宜学生主动参与、主动学习的新的教学环境，是学生取人之长补己之短、互相学习共同进步的天地，是学生展示才华的舞台，有利于消除学习者个体的懒惰性，使其自信心得到提高。

2.4 变不合理性为合理性

《义务教育物理课程标准》明确指出：“要关注学生在科学探究活动中所表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，建立信心。”由于初中学生受生理、心理特征及认知水平的限制，提出肤浅的、错误的等不合理的猜想，都是不可避免的。这时教师要充分发挥“导”的作用，绝对不能马上否定或直接纠正学生不合理的猜想，而是要帮助学生逐一分析不合理的原因，进而引导他们往合理的猜想方向靠近。教师艺术性“导”的方法有以下几种。

（1）巧用归谬法深入肤浅猜想。例如，在研究摩擦力时学生总容易猜想摩擦力的大小与物体的质量有关，教师这时不要立即否定学生的猜想，而应继续引导学生分析：同样的黑板擦质量不变，用大小不同的压力擦黑板时摩擦力大小为什么不同？这样既提高了猜想的智慧含量，也为实验方案的设计提供了切入点。

（2）用追问质疑破除错误猜想。例如，在研究物质的比热容时，教师可以向学生提问：为什么在海边，中午的时候沙滩是滚烫的，而海水是凉爽的？学生会猜想：因为海水要蒸发吸热。这时教师再追问：到了晚上，是沙滩凉爽还是海水凉爽呢？那究竟海水和沙子什么不同呢？那么对不同物质而言，又是什么因素影响它们吸热本领的呢？这样通过教师追问质疑的方法就可以轻松破除学生错误的猜想。

当然，评价一个猜想是否合理，不但要看学生的成功之处，更要注意学生“失败”之处。收获的成功，一方面使学生体验到喜悦的情感，另一方面可以帮助学生把成功经验转化为能力，更好地发展科学猜想的思维能力。而遭遇到的挫折，可以促使学生从失败中分析原因，矫正思维，寻求成功，从某种意义上来说，“失败”也是一种“成功”。

总之，初中生现阶段猜想能力的形成需要教师根据学生现有的思维发展状况，鼓励学生积极思考，经历探究过程，并恰当地引导学生进行大胆猜想，总结出“猜想”经验，摸索出“猜想”规律，探索出“猜想”策略，从而真正构建起合理有效的猜想。

参考文献：

[1]王溢然.猜想与假设[M].郑州：大象出版社，1999.

[2]周如云，姜孙泉.巧妙设问 科学探究——《新课程标准》下，物理课堂教学中问题设计[J].物理教学探讨，2004，（3）：15.

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[4]韩柳明.探究式教学培养学生猜想能力的探索[J].中学物理，2010，（6）：30.

（栏目编辑 赵保钢）