有效引导学生进行科学猜想

石美霞

(江苏省江阴初级中学，江苏 无锡 214400)

《义务教育物理课程标准(2011年版)》将科学探究作为课程内容的一个重要组成部分，强调它不仅是学生学习的目标，也是学习的主要方式。通过科学探究不但可以让学生主动获取科学知识，而且还可以领悟科学的探究方法，发展探究的能力，体验探究过程的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。

科学探究一般包括提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估与交流等要素。要想让探究发挥它的最大作用，猜想与假设至关重要，它是通向真理的桥梁，为后面的探究指明了前进的方向。课程标准中对于猜想与假设提出了以下3点要求：(1)尝试根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想；(2)能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测和假设；(3)了解猜想与假设在科学探究中的意义。但在日常的教学过程中，往往会出现以下两种情况：一是学生通过预习，从教材上直接找到猜想的结果，这样可大大减少猜想的时间，加快教学的进度，但学生的思维并没有得到锻炼；二是教师为了凸显学生的主体性，放手让学生毫无根据地乱猜，这样白白浪费了时间，教学目标也很难达成。

如何在猜想环节中引导学生，既锻炼思维又少走弯路，使学生的猜想变得有效，促进探究的深入开展？笔者从以下几个方面进行了探索。

1 猜想源于生活

物理来源于生活，教师可以针对探究的内容，有意识地引导学生结合平时所接触到的相关生活现象，进行分析，加以思考，从而提出合理的猜想。

例如，在探究物体动能大小的影响因素时，教师可引导学生结合交通事故中两车相撞时，车的质量大小和车速快慢可能对撞车结果产生的影响进行分析；或者结合平时生活中两个学生无意间发生碰撞，学生的质量大小、速度大小会对碰撞后果产生影响对此展开讨论，让学生有一个感性的认识，从而能够很快提出猜想。又如，在探究平面镜成像的实验中，教师可引导学生回忆平时照镜子时看到的情景，人靠近镜子时，像如何移动？像的大小如何变化？当人举起左手时，镜中的人举的是哪只手？再如，在探究液体的蒸发快慢与什么因素有关时，教师可对照平时的生活经验引导并启发学生：湿衣服在阳光下和阴凉处、在有风时和无风时、在展开时和未展开时，哪种情况干得更快？进而提出合理的猜想。

引导学生以生活现象为依据展开猜想，不仅能够有效避免由于猜想不当引起的尴尬，节省猜想环节的时间，而且还能让学生意识到物理源于生活，同时也可通过这类猜想鼓励学生注意观察日常生活中的物理现象，迈出自主探究的第一步。

2 猜想基于旧知

猜想是一种思维活动，是在已有知识和经验的基础上，对未知的事物及其规律提出假定性看法。教师要引导学生，让其认识到：猜想要以已有知识为基础，这样才能避免胡思乱猜。

例如，在探究光的折射规律时，如果仅仅根据观察的现象进行猜想，学生的猜想往往会东一榔头西一棒，无法做到完整、有条理。教师可根据图1所示现象引导学生先回顾光的反射定律：(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面；(2)反射光线、入射光线分居在法线的两侧；(3)反射角等于入射角。再让学生对照这三方面内容进行类比性的猜想：光的折射是否也有类似的规律？这样可以提高猜想的有效性，同时也使得后面的探究实验能够有效开展下去。

图1

以已有知识为基础让学生展开猜想，不仅可以加深学生对已学知识的理解和应用，而且也可以让学生体会到知识的连贯性以及科学方法的重要性，同时也可激发学生的思维，提高其逻辑推理能力，有效促进探究。

3 猜想始于实验

物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学也有着其他教学方法所不可替代的作用。在猜想环节中，教师可以预先设计小实验作为铺垫，这样往往能够化繁为简，让学生豁然开朗。

例如，在探究凸透镜成像与哪些因素有关时，如果让学生凭空猜想，难度较大。教师可预先设计一个简单实验，让学生用同一凸透镜分别观察书本上的字和窗外的房屋，比较分析这两次成像的不同点及其原因。学生通过实验操作，对实验现象进行分析讨论，就容易猜想出凸透镜成像的特点。

再比如说在探究电流热效应的影响因素的实验中，我们可以利用自制实验器材引导学生进行猜想。

演示实验1：如图2所示，闭合开关，电源发生短路，锡箔纸迅速燃烧；如图3所示，将一小灯泡串联到同一个电路中，闭合开关，同一段锡箔纸没有燃烧，仅观察到小灯泡发光。通过这组实验，就能引导学生猜想电流通过导体时产生的热量与电流大小有关。

图2

图3

演示实验2：如图4所示，将一段锡箔纸中间部分剪窄，接入原电路后闭合开关，发现中间部分先燃烧起来。引导学生分析流过锡箔纸粗细部分的电流是相同的，中间变窄的部分先燃烧起来，说明产生的电热多，而粗细部分的电阻不同，从而猜想电流通过导体时产生的热量多少与电阻大小有关。

图4

以课堂实验为载体，不仅能为学生提供猜想的情境，有时还能让学生发现其中的关系，避免学生的乱猜，同时也能提高学生猜想的积极性，让学生体验到实验是物理学习的重要方法。

4 猜想起于讨论

小组合作学习是课程改革所倡导的学习方式，也是学生主动构建科学认识的有效途径之一，它有助于培养学生的合作意识和团队之间的竞争意识。在猜想环节中，教师也可以借助团队的力量，引导学生相互讨论、激发思维，从而提高猜想的有效性。

在探究物体内能大小与哪些因素有关时，猜想难度较大。教师可让学生以小组为单位，结合已学知识，展开讨论，取长补短。在提出猜想时，有的学生结合内能的概念：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，有的学生结合动能大小的影响因素，有的学生结合势能大小的影响因素等，展开讨论和猜想，集思广益，使得猜想更完整。

5 结语

猜想是科学探究的关键要素，也是学生在解决物理问题时使用的重要科学思维方法，更是保证探究实验能够顺利进行的关键。有效的猜想会引导学生将探究活动变得更加深入、高效，因此教师在引领学生猜想时，要整合不同资源，采用不同方法，提高学生猜想的有效性。在训练学生思维的同时，还可以在信息的收集、分析和处理中多方获取物理知识，训练各种技能，增强学生的自主学习能力，为学生的终身学习奠定坚实的基础。