孙丽新
科学的发展从某种意义上来说,是猜想不断被证实的过程,因此,猜想是自然科学发展的一种途径。学生在学习中也可以根据已知的实验事实和物理知识,对未知规律做出的合理的判断。但猜想并不是毫无根据的幻想,更不是胡思乱想,在教学中要不断地引导学生提出假设,适时地点拨,充分调动学生主动参与的心理,明确因果联系,强调逻辑推理,同时容许学生有多种不同的猜测、想象。通过猜想引导学生探究,不仅训练了学生思维,同时又在同学们不断地在对信息的收集、分析和解释中多角度地获得知识、训练技能、增强体验。
在教学过程中,学生不是知识的被动接受者,而是主动的、积极的探索者,教师的作用是要形成一种使学生独立探究的情境,而不是提供现成的知识,要让学生自己去思考,参与知识获得的过程。因此,在教学过程中,教师通过提出具有典型性、启发性、挑战性的问题,引导并启发学生由易到难、由简到繁、由浅入深、由形象到抽象的层层递进地思维, 将教学内容设计成一个个问题呈现给学生,问题与问题之间紧密联系,环环相扣,层层递进,形成问题链,让学生在问题链的引导下展开讨论,自主地解决问题,并在讨论中获取知识。
一、問题的提出
课改十多年来,探究式教学已成为物理课堂教学的重要方法,许多一线教师在实践中进行了大量的有益研究,取得了丰硕的成果.但在实践操作过程中,科学“猜想”的有效引导还显得欠缺,课堂教学效益不高.因此,课堂教学中如何对学生的猜想行为进行有效的引导,使之成为有效猜想是摆在我们面前的具体问题。
二、探究教学中科学“猜想”的现状分析
在科学“猜想”的教学中,我们鼓励学生敢于猜想,激发学生发散思维,在很多情况下,虽然学生的猜想宽泛,而且切合探究主题的少,表现为杂乱无章的无序猜想,即放羊式猜想.事实上,课堂中教师不可能有充足的时间让学生把所有的猜想进行分析、验证,去伪存真,使其成为有效猜想。
而“猜想”是科学探究中的第一环节.若“猜想”的有效性不高,往往给学生整个探究活动形成“半信半疑”的朦胧状态,不信任感增强,大大降低了课堂教学的有效性,探究问题的科学性受到质疑,学生的学习的兴趣降低,师生双边活动越来越少了,课堂教学效益越来越差,从而又回归到了穿新鞋走老路的道路上去了,使新课改有其名而无其实。
三、科学“猜想”有效引导方法的研究
通过对教材中研究几个变量之间的相互关系的探究实验中的“猜想”因素进行认真分析,结合生活实际,利用身边的器材和熟悉的生活情景,对这些实验进行重组或创新性设计.用引导的方法使学生的猜想尽可能切合探究主题,实行先引导后猜想,避免满山跑.从而提高教师有效引导的控制能力,减少猜想的盲目性,增强指向性,掌握科学猜想的有效方法,提高学生猜想的有效性,促进有效探究。
(1)从报刊网络上收集有关科学“猜想”的有效引导方面的文献材料,从阅读中获得灵感 比如,阅读《中学物理教学参考》、《物理探究课教学设计与实践》以及“谈科学探究中学生猜想能力的培养”、“新课程对教师教学行为的要求”、“新课标下物理教学中的科学猜想”等书籍和文章.提高了理论水平,获得了研究方法指导。
(2)从情境中引出猜想在让学生对科学问题进行猜想和假设的过程中,积极创设适合学生进行猜想和假设的情境,合理开发和利用所需要的实践资源和素材资源,充分将学生所需的信息展示在学生面前,这是相当的必要的,科学情境的创设,生活经验的提炼是学生进行猜想的铺垫,没有已知,学生很难通向未知。
(3)在展示物理规律时引出猜想。物理规律的展示过程提供了良好的猜想情境创设的环境。例如,在教学“布朗运动”一课时,笔者给学生呈现如下现象:把一个一元的硬币放在一盆静水中,让学生观察这个硬币会不会运动?如果运动,又是怎样运动?实验结果表明,硬币没有发生运动。接着向水中洒落小许花粉,让学生猜想这些花粉会不会运动?如果运动,又是怎样运动?然后请学生自己来观察,由于花粉颗粒太小,肉眼很难观察,我们通过显微镜来观察,发现花粉颗粒在做不停的做无规则的运动。最后我让学生寻找其中的原因,结果学生都兴趣盎然。
(4)在问题中引出猜想开门见山的猜想往往能直接切入主题。笔者在电场一章教学中,当讲玩如何发现电子后,抛出一个问题 “如果让你去测定物体的电荷量,你有什么办法”,让学生猜想。结果学生结合所讲的知识,通过积极思考进行猜想。其中有一个学生提出了,可以将带电油滴放入到静电场中,并使油滴的重力和电场力平衡,通过测定电场强度来确定电量。这简直太神奇了,我不得不为学生的创造力感到惊讶。
(5)在激发学生思维困惑时引出猜想有矛盾才有进步,马克思哲学观告诉我们,人们对事物的认识,从来都不是直线型的。因此激发学生的思维困惑并帮助其解决,不失为一种有效的教学手段。试想,如果在学生面前呈现与之原先认识完全不同的结果,令其百思不能其解。强烈的好奇心和求知欲,往往在此刻大展魅力,激发出绚烂的火花。例如,在学习单摆的等时性原理时,可以先让学生制作两个不同的单摆,其中一个单摆的摆球用木头制作,另一个单摆的摆球用铁制作,但要求两个单摆的摆线都一样长。然后将它们依次吊起,先请同学们猜想它们摆动的时间谁长谁短?这个时候同学们会有不同的见解,有的认为铁球时间会短一些,有的则认为是木球。然后通过实验验证猜想。事实上它们的摆动时间都是一样的。这就使学生困惑不解,迫切的想知道其中的奥妙。学习的积极性一下子就被激发出来了,也为接下来的教学提供良好的氛围。
在日常的教学中,每一节课都有可以让学生提出假设、猜测和解释的学习主题,我们教师要充分发掘和利用这些学习主题来激发学生的探索兴趣、开发学生的智慧潜能。大千世界,丰富多彩,对同一问题进行猜想,猜想的方法不是唯一的,可以用多种方法进行猜想。如猜想动能大小可能与什么因素有关?既可以用上面介绍的方法进行猜想,也可以用日常生活经验进行猜想等等。任何猜想和假设都不是凭空而来的,只有细心观察、勤于思考,才会有更多的“灵感”。猜想将牵引和推动我们去寻找更多的、更可靠的、更详细的、更有说服力的证据,进而推动学生的拓展性阅读和自主探索,培养他们的创造性思维,增强他们的创造能力。凡是学生有可能自己给予猜测和解释的问题,都应该为学生提供思维尝试、实验尝试的机会,并允许学生犯错误,在错误中矫正思维,找寻真理,探索前进,这应该成为教学中持之以恒的一条原则。