科学课实验中如何有效“作出假设”

陆永胜

摘 要：“作出假设”是进行科学探究的第一步，引导着探究的方向。本文意在从多个方面引导学生学会有效“作出假设”，杜绝学生实验探究前，以没有凭据的胡乱猜测而做出虚假“预测”。

关键词：有效假设；知识经验；多角度假设；假设依据；数据准确

假设，也就是预测，“作出假设”是科学探究的第一步，引导着探究的方向。牛顿说：“没有大胆的猜测就做不出伟大的发现。”能否顺利做出假设，关切着学生探究活动能否顺利进行。2017版科学课标在“科学探究学段目标”中，针对“作出假设”这一目标，对不同学段提出了不同层次的要求。可以看出无论哪一个学段的目标都是要求学生在作出猜想或假设时都要联系已有的知识和经验，讲求真凭实据，不能胡猜。特别是五六年级学段的目标中不光要求学生作出假设，还要说明假设的依据，以此提高假设的合理性、准确性。探究实验中，为有效指导学生作出合理的假设，我觉得我们可以做到以下几点：

一、提供必要的知识经验

假设来自于學生已有的知识和经验。离开了已有的知识经验，让学生假设，学生可能会想当然似的胡猜。学生恰巧不具备某一方面的知识和经验时，让学生去做出合理的假设是不现实的。如在学习《把液体倒入水中》一课时，由于生活中学生缺乏把一种液体倒入另一种液体的经历，所以当要求学生对“把食用油和蜂蜜倒入水中会发生什么现象”作出假设时，学生可能无所适从。为此有教师教学时，先是做了一个演示实验。老师把一小瓶红色液体瓶口朝上放入一个大瓶的水底，引导学生进行观察看到了什么现象。学生看到小瓶中的红色液体不断向水面升腾，不一会水面上就覆盖了一层红色的液体，红色液体浮在了水面上。学生认识到了红色液体比水轻，所以红色液体就浮在了水面上。有了这样的知识经验后，老师让学生对“把食用油和蜂蜜倒入水中会发生什么现象”作出假设时，学生就能很顺利地做出预测——要么沉入水中，要么浮在水面上，不至于很茫然而无从假设。且在知道了食用油比水轻和蜂蜜比水重的情况下，学生就很容易地可以作出“把食用油倒入水中，食用油会上浮在水面上”和“把蜂蜜倒入水中，蜂蜜会沉在水底”这样的假设。已有的知识经验就成了学生猜测的基础。

二、引导学生多角度假设

假设是为制定探究计划而作出的。假设的多角度性就会出现实验研究对象的多面性、研究内容的全面性和研究结果的科学性。因此应该重视指导学生多角度进行假设，尽可能的找出与研究问题相关的因素，为实验的科学性和准确性作保证。如《运动与摩擦力》一课，老师先出示了一些与摩擦力有关的图片，如旱冰鞋，鞋底有花纹和无花纹的鞋子，带有很深花纹的轮胎，陷进淤泥里的车等，引导学生学生观察之后，让学生讨论摩擦力的大小与什么因素有关，这时学生很容易的想出摩擦力的大小可能与物体的重量和接触面的光滑程度有关。经过教师引导，学生还猜测出了摩擦力的大小还可能和运动的方式是滑动还是滚动有关，与运动的快慢有关，与接触面的软硬有关，与拉力的大小有关，与接触面的大小有关等。尽管有的因素与摩擦力的大小没有关系，但是学生能根据问题进行多方面的大胆猜测很不简单，开阔了学生的思路，为学生研究问题拓宽了思路，可以更全面的解决问题。

三、强调作出假设的依据

“作出假设”需要讲究证据，不能胡蒙瞎猜。在学生“作出假设”后，让学生说说这样假设的理由，可以培养学生假设的准确性和科学性，杜绝瞎蒙。在《把液体倒入水中》一课，教师引导学生猜测，如果把油倒入水中会看到什么现象？学生说：油会浮在水上。理由是：家里洗碗的池子里水面上会漂着油花，油比水轻，所以油在水里会漂。这是学生联系生活现象寻找猜测的依据。接着老师让学生猜测如果先在水中倒入油再倒入蜂蜜和先在水中倒入蜂蜜再倒入油以及把油和蜂蜜一起倒入水中可能会看到什么现象，并分别说说为什么这样想。对于前两种倒入方法，学生都认为油会在上层，蜂蜜在最下层。理由是油比水轻，蜂蜜比水重。但是对于同时把油和蜂蜜一起倒入水中，出现了三个不同的意见。一是猜测它们会相互混合。理由是可能会融合（溶解）了。二是认为油还是在水上，水下是蜂蜜。理由是同样的东西不管倒入的顺序如何，用的都是一样的东西，可能结果也是一样的。三是认为水在最上面，油会在中间，底下是蜂蜜。理由是把它们同时倒入水中可能会把水挤开，水就会在最上面，油较轻会浮在水下，蜂蜜最重就会沉在水底。可以看出学生的每一次猜测都不是瞎胡猜的，都是有自己的理由的。尽管有的猜测和理由不正确，恰恰说明这是学生独立思考的结果。这样多让学生说说猜测的依据，学生实验前的假设会做到越来越科学，越来越合理。

四、讲求假设数据的准确

对于量性实验，应该引导学生做出预测的数据尽可能的准确，不能信口胡猜。《自行车上的简单机械》一课中有“变速自行车如何变速”的研究内容。研究时通常选用变速车前齿轮的最大齿轮，让它转动1圈，看看分别能带动后齿轮的最小齿轮、中等齿轮和最大齿轮各转动多少圈，以此分析车速的变化，总结自行车变速的方法。实验前，我让学生猜测：前齿轮的最大齿轮转动1圈时，后齿轮的最小齿轮转动多少圈？有学生猜测3圈、4圈、5圈。他们猜测的依据是：普通自行车前齿轮转动1圈时，后齿轮会转动2圈，而变速车的前齿轮的最大齿轮要比普通自行车的前齿轮大一些，所以后齿轮转动的圈数肯定要超过2圈。可见学生猜测注重了依据，没有胡猜。通过实验发现，用变速车前齿轮的最大齿轮转动1圈时，后齿轮的最小齿轮转动了3圈多一点。然后我让学生预测：在用变速车前齿轮的最大齿轮转动1圈时，后齿轮的中等齿轮能转动多少圈？学生猜测是2圈或2圈多，依据是后齿轮增大了，那么转动的圈数会少一些。实验证实了他们的猜测。他们看到在用变速车前齿轮的最大齿轮转动1圈时，后齿轮的中等齿轮能转动了2圈多一点。在此基础上我让学生猜测：在用变速车前齿轮的最大齿轮转动1圈时，能带动后齿轮的最小齿轮能转动多少圈？学生异口同声地说到：会转动1圈多一点。因为他们都能知道后齿轮又变大了，当然转动的圈数会少于2圈的。实验证实的确如此。预测数据的准确，大大激发了学生的自豪感。如此这样多加关注，学生对于量性实验中数据的预测会越来越准确，这对于规律的发现和结论的形成都有很强的引领作用。endprint