物理教學(xué)中學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)

物理教學(xué)中在揭示現(xiàn)象的因果關(guān)系和本質(zhì)聯(lián)系或探索物理規(guī)律的過程中，有計(jì)劃地適當(dāng)運(yùn)用“科學(xué)猜想”的方法有很大的積極意義。在教學(xué)實(shí)踐中筆者體會(huì)到它有如下幾點(diǎn)好處：(1)“科學(xué)猜想”可以激發(fā)和保持學(xué)生對(duì)所研究問題的興趣和注意力，誘使學(xué)生企圖用現(xiàn)有知識(shí)去解釋或喚起他們對(duì)新知識(shí)的追求，從而產(chǎn)生進(jìn)一步探索以求得解決問題的求知渴望，并幫助他們加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解；(2)“科學(xué)猜想”可以激發(fā)和保持學(xué)生研究物理問題的欲望，欲望是驅(qū)使學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，使學(xué)生自覺地、積極地去探求物理知識(shí)，有利于培養(yǎng)他們聯(lián)想力、想象力和創(chuàng)造性思維能力；(3)“科學(xué)猜想”使學(xué)生獲得了掌握知識(shí)的過程和方法，提高了學(xué)生的分析力、觀察力、操作力和其他方面的實(shí)驗(yàn)技能，使物理教學(xué)過程變成了學(xué)生積極參與的智力活動(dòng)過程，以利于比較順利地得出科學(xué)結(jié)論，總結(jié)出物理規(guī)律；(4)“科學(xué)猜想”對(duì)培養(yǎng)學(xué)生潛創(chuàng)造力起著積極的作用，鍛煉學(xué)生發(fā)散思維品質(zhì)，提高解題的靈活性、變通性、高效性，為創(chuàng)造力的孕育、萌發(fā)創(chuàng)造條件。在課堂教學(xué)中，教師放手讓學(xué)生猜想，可能會(huì)遇到兩種尷尬的局面，一是學(xué)生怎么猜也猜不到點(diǎn)子上，二是學(xué)生的猜想漫無邊際。怎樣避免這兩種情況的發(fā)生呢？這有賴于教師在教學(xué)過程中不斷摸索。筆者在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一些嘗試，在此拋磚引玉，與大家共同探討。

1 創(chuàng)設(shè)民主和諧的學(xué)習(xí)氣氛，為合理的猜想打下基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，首先要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)民主和諧的環(huán)境，形成民主活躍的學(xué)習(xí)氣氛，這是落實(shí)以學(xué)生為主體精神的前提，是上好一堂課的基礎(chǔ)，我在課堂教學(xué)中總是努力去營造一個(gè)利于師生情感交流的輕松、愉悅、民主、活躍的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生敢于自由表達(dá)自己的見解，即使學(xué)生冒出一些離異古怪的念頭，出現(xiàn)一些幼稚可笑的錯(cuò)誤，也不輕率地給予責(zé)怪或諷刺，而是給學(xué)生多一些鼓勵(lì)的眼光，多一些真誠的贊許，多一些心靈的溝通，讓學(xué)生覺得我是一個(gè)大朋友，這樣，學(xué)生才真正享有自主、自由的權(quán)力。在民主、自由、和諧的氣氛中創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，使自主學(xué)習(xí)、寓教于樂得以體現(xiàn)。因此，在組織課堂教學(xué)過程中，我們要舍棄那種權(quán)威式的教學(xué)方法，教師要把愛心、微笑、激勵(lì)成功和信任帶入課堂，在足夠?qū)捤傻慕虒W(xué)環(huán)境中，學(xué)生的創(chuàng)造力就可以得到充分發(fā)展，學(xué)生的思維的火花才會(huì)開始綻放，各種猜想才會(huì)產(chǎn)生，進(jìn)一步才有創(chuàng)新的見解，如愛因斯坦的不少發(fā)明和理論都是由一定的猜想而產(chǎn)生的。

2 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)，提出“科學(xué)猜想”

例如，在探究滑動(dòng)摩擦力的大小可能與什么因素有關(guān)的過程中，在讓學(xué)生進(jìn)行猜想時(shí)，如果教師引導(dǎo)不夠，學(xué)生的猜想往往會(huì)出乎教師的意料。學(xué)生不僅猜想可能與壓力大小有關(guān)，可能與速度大小有關(guān)，可能與摩擦面的粗糙程度有關(guān)，可能與接觸面的面積有關(guān)，還猜想到了可能與質(zhì)量大小有關(guān)，可能與材料有關(guān)，可能與密度有關(guān)，可能與形狀有關(guān)等等……這樣學(xué)生的猜想放得太開，不容易猜到關(guān)鍵的點(diǎn)子上，如果所有的猜想都要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)際上在課堂教學(xué)的有限時(shí)間里也不可能做到，這時(shí)可以借助于日常生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)。比如，讓學(xué)生體驗(yàn)一下推重一些的箱子和輕一些的箱子，或者讓學(xué)生體驗(yàn)怎樣抓牢泥鰍，然后猜想出：(1)滑動(dòng)摩擦力的大小可能跟壓力的大小有關(guān)；(2)滑動(dòng)摩擦力的大小還可能跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。這樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的“猜想”，并有意識(shí)地避開學(xué)生可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤“猜想”，從而順利地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的的探索，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來檢驗(yàn)上述猜想是否正確。最后還要針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中可能存在的疑問進(jìn)一步提出錯(cuò)誤的“猜想”：滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的面積大小有關(guān)，可能與速度大小有關(guān)，進(jìn)而讓學(xué)生分別通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來研究這些問題，并通過實(shí)驗(yàn)否定了這兩個(gè)錯(cuò)誤的“猜想”。這樣的教學(xué)過程，學(xué)生不僅對(duì)滑動(dòng)摩擦力的大小跟什么因素有關(guān)獲得了深刻的理解，而且還學(xué)會(huì)了科學(xué)研究的基本方法。

3 引導(dǎo)學(xué)生在“質(zhì)疑”的基礎(chǔ)上，提出“科學(xué)猜想”。

例如，夏天游泳池邊上的瓷磚被太陽曬得很熱，而游泳池里的水卻溫度適宜；夜里游泳池邊上的瓷磚涼了，而游泳池里的水卻比較暖和。根據(jù)這一生活現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：為什么在同一時(shí)刻瓷磚和水的溫度不一樣呢？這樣學(xué)生的好奇心、注意力一下子被吸引住了，學(xué)生自然提出“猜想”：可能是瓷磚吸熱升溫或放熱降溫都比水快的緣故。這時(shí)學(xué)生的求知欲望達(dá)到高潮，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)來驗(yàn)證猜想，從而得出物質(zhì)的比熱容這一物理特性，再組織學(xué)生交流與討論跟比熱容這一特性有關(guān)日常生活現(xiàn)象，學(xué)生就會(huì)牢固掌握比熱容這一物理概念。這一猜想，盡管大多數(shù)學(xué)生都能猜到，但不能因?yàn)槿菀拙秃鲆暡孪氲倪@一環(huán)節(jié)。牛頓說過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！币栏鶕?jù)已有的經(jīng)驗(yàn)作出合理的猜想，這是科學(xué)探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。只有從細(xì)微之處有意識(shí)地養(yǎng)成學(xué)生積極思維，積極猜想的習(xí)慣，才能逐步使他們形成良好的物理學(xué)習(xí)方法。

4 引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比的方法，進(jìn)行“科學(xué)猜想”。

例如，講解“歐姆定律”這一教學(xué)內(nèi)容時(shí)，首先要使學(xué)生明確本節(jié)課要研究的課題是：“怎樣通過實(shí)驗(yàn)來研究某一段電路中的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這三個(gè)物理量之間的關(guān)系”。接著引導(dǎo)學(xué)生把水流跟電流進(jìn)行類比，即用水壓來類比電壓，用水管的阻力來類比導(dǎo)體的電阻--學(xué)生很容易明白：水從水管里通過的流量：(1)當(dāng)這段水管的阻力一定時(shí)，水壓(水位差)越大，水流量也越大；(2)當(dāng)水壓一定時(shí)，這段水管的阻力越大，水流量則越小。通過類比，可以向?qū)W生提出如下的“科學(xué)猜想”：(1)在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度可能跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；(2)在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度可能跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這時(shí)學(xué)生的思維處于高度激發(fā)狀態(tài)，教師應(yīng)該因勢(shì)利導(dǎo)，指出以上只是猜想的可能結(jié)論，是否正確尚需通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法出發(fā)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路，并動(dòng)手裝接實(shí)驗(yàn)線路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別得出幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；再引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系(聯(lián)系上述“猜想”，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理)，通過思考、歸納，先得到具體的數(shù)值關(guān)系式；進(jìn)而通過推理、概括，再抽象到文字之間的關(guān)系式，也就是運(yùn)用歸納法，綜合概括電流強(qiáng)度和電壓、電阻三個(gè)量之間的變化規(guī)律，總結(jié)出歐姆定律的公式。

總之，作為老師，盡量要多動(dòng)些腦筋，多創(chuàng)造一些機(jī)會(huì)，不斷激勵(lì)學(xué)生通過觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、質(zhì)疑、類比等手段提出種種假設(shè)或猜想，使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用假設(shè)或猜想的方法解決問題，要讓學(xué)生善于模仿科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)的探究。探究的過程應(yīng)當(dāng)有懸念，有波瀾，要讓學(xué)生感受到成功的喜悅與失敗的痛苦，并從中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的、正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀。還要在猜想的同時(shí)發(fā)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行交流、討論，培養(yǎng)發(fā)散性思維。中學(xué)物理的探究過程實(shí)際上再現(xiàn)前人是如何創(chuàng)造、發(fā)明的，讓學(xué)生在前人走過的軌跡上，親自體驗(yàn)科學(xué)探究的過程與方法，使它們真正成為善于學(xué)習(xí)的人。