科學(xué)探究中猜想能力的培養(yǎng)

陳春雷

（南通市啟秀中學(xué)江蘇南通226001）

科學(xué)探究中猜想能力的培養(yǎng)

陳春雷

（南通市啟秀中學(xué)江蘇南通226001）

猜想是根據(jù)某些已知的事實(shí)材料與已有知識(shí),通過(guò)理論思維的能動(dòng)作用對(duì)未知量及其關(guān)系所作出的一種猜測(cè)性推斷。為什么在科學(xué)探究中要培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力呢？

首先,猜想是一種創(chuàng)造性思維,是探究與創(chuàng)新的源頭。培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力是科學(xué)探究的關(guān)鍵,這不僅僅是科學(xué)知識(shí)傳授的過(guò)程,更是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的思維方式和方法,使他們擁有機(jī)敏智慧的過(guò)程。猜想是科學(xué)智慧的重要組成部分,是發(fā)展科學(xué)、推動(dòng)創(chuàng)造的重要方式。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題敢疑、敢想、會(huì)疑、會(huì)想,能為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)鋪墊思維臺(tái)階。同時(shí),在自然學(xué)科的教學(xué)中,教師經(jīng)常會(huì)采用實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生往往有機(jī)會(huì)觀察到很多有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,必然會(huì)在心中提出疑問(wèn),并給出一些猜想解釋。此時(shí)教師在教學(xué)中必須要讓學(xué)生主動(dòng)地把自己的想法說(shuō)出來(lái),大膽地提出猜想,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以論證。所以說(shuō),科學(xué)探究中進(jìn)行猜想是新課程背景下課堂教學(xué)中必不可少的一種教學(xué)手段,是課堂教學(xué)中不可分割的重要組成部分,是提高教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)。

其次,在探究中,猜想是核心內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定,數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的收集都是圍繞著它而進(jìn)行的,沒(méi)有猜想就沒(méi)有實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),沒(méi)有實(shí)驗(yàn)依據(jù),探究是否科學(xué)無(wú)從得知。因此,猜想是科學(xué)探究的必要條件。牛頓說(shuō)過(guò)：“沒(méi)有大膽的猜測(cè),就沒(méi)有偉大的發(fā)現(xiàn)?！辈孪胧且环N重要的思維方式,很多科學(xué)家的偉大發(fā)現(xiàn)都離不開猜想,比如19世紀(jì)著名的德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒對(duì)苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的猜想。所以,科學(xué)探究中需要猜想。然而猜想意識(shí)、猜想能力不是與生俱來(lái)的,是從學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步形成和提高的,是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。那么,在科學(xué)探究中,教師如何利用有限的課堂培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力呢？筆者就自己的教學(xué)體會(huì),總結(jié)如下：

一、體現(xiàn)學(xué)生探究的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生勇于猜想

現(xiàn)代教育最重要的特征就是弘揚(yáng)人的主體性,即強(qiáng)調(diào)以人為本,以人的發(fā)展為本,實(shí)現(xiàn)自我的不斷完善。但在一些中學(xué),許多教師仍然采取傳統(tǒng)教學(xué)方式,即以教師的講解為主,學(xué)生往往是被動(dòng)接受知識(shí),不能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,學(xué)生的好奇心受到壓制,想象力受到約束。新課程改革要求體現(xiàn)學(xué)生在課堂中的主體地位,教師要以學(xué)生活動(dòng)為主,對(duì)學(xué)生心中的想法予以鼓勵(lì)和引導(dǎo),使學(xué)生大膽地提出來(lái),勇于猜想。不管他們的猜想是否準(zhǔn)確,教師都要持肯定的態(tài)度。例如在學(xué)習(xí)“Na2O2和H2O反應(yīng)”的內(nèi)容時(shí),我用一團(tuán)棉花包裹一定量的Na2O2粉末,然后向棉花滴加水,可以看到棉花劇烈燃燒。水不是用來(lái)滅火的嗎？這里怎么變成了生火？學(xué)生心中充滿了疑問(wèn)。此時(shí)我讓學(xué)生們分組進(jìn)行討論,把心中所想大膽地提出來(lái),并以比賽的方式看哪個(gè)小組對(duì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因猜想的又快又準(zhǔn)確。學(xué)生們紛紛推出自己小組的代表踴躍發(fā)言：有提出該反應(yīng)是放熱反應(yīng)導(dǎo)致燃燒、有說(shuō)是由于有氧氣生成所致、還有提出棉花達(dá)到著火點(diǎn)等,猜想很多。在猜想的基礎(chǔ)上,在試管中繼續(xù)做Na2O2與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象逐一揭開各種猜想的謎底。整個(gè)教學(xué)中充分體現(xiàn)了學(xué)生在課堂上的主體地位。在這一過(guò)程中學(xué)生的原有知識(shí)水平、原有知識(shí)結(jié)構(gòu)、智力水平、觀察能力、比較能力、分析能力等對(duì)于其能否作出合理的猜想也發(fā)揮著重要的作用。

科學(xué)探究理念強(qiáng)調(diào),人的發(fā)展是在完成某種活動(dòng)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,人在活動(dòng)過(guò)程中認(rèn)識(shí)客觀世界,認(rèn)識(shí)自己的本性,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)在和外在的統(tǒng)一,使自主性、創(chuàng)造性和自主精神得以發(fā)展。因此,科學(xué)探究中,教師應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與探究活動(dòng),在活動(dòng)中將知識(shí)、技能加以運(yùn)用,在活動(dòng)中獲得體驗(yàn),在活動(dòng)中增長(zhǎng)能力。

二、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的猜想欲望

在課堂教學(xué)中,有的教師不注意給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境,學(xué)生往往會(huì)覺(jué)得枯燥無(wú)味,失去猜想欲望。其實(shí)科學(xué)知識(shí)的探究形式豐富多彩、多種多樣,教師要注意學(xué)會(huì)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境,比如實(shí)驗(yàn)情境、問(wèn)題情境等,以引起學(xué)生的好奇心和求知欲,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,使學(xué)生在求知過(guò)程中自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題,并作出合理的猜想。例如在高三復(fù)習(xí)“氯氣和水反應(yīng)的性質(zhì)”時(shí),我設(shè)置了這樣一個(gè)情境：在針筒中加入10mLH2O和40mLCI2,可以觀察到什么現(xiàn)象？為什么？針筒久置以后又會(huì)有什么現(xiàn)象？氣體體積有何變化？學(xué)生們一下有了興趣,猜想的欲望很自然地被激發(fā)出來(lái),我看到了教室里很多高舉的手……可見(jiàn)教學(xué)中情境的創(chuàng)設(shè)不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生處于學(xué)習(xí)的主體地位,更能激發(fā)學(xué)生的猜想欲望,情緒處于亢奮階段,從而起到事半功倍的效果。

三、掌握科學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生合理猜想

教育改革的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,猜想需要學(xué)生掌握一定的科學(xué)知識(shí)作為前提,如果沒(méi)有一定的知識(shí)作為基礎(chǔ),猜想也就成了主觀的、憑空的猜想,失去了科學(xué)意義。在學(xué)生掌握一定知識(shí)的前提下,還需要教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜想。如果在課堂教學(xué)中教師放手讓學(xué)生猜想,可能會(huì)遇到一種尷尬的局面,即學(xué)生隨意猜想,不著邊際,導(dǎo)致在有限的課堂時(shí)間內(nèi)不能完成教學(xué)任務(wù),從而失去了課堂教學(xué)的高效性。因此,教師在化學(xué)教學(xué)中要幫助學(xué)生不斷溝通化學(xué)知識(shí)間的聯(lián)系,構(gòu)建成化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在教學(xué)中,教師要有意識(shí)地傳授一些化學(xué)學(xué)習(xí)方法,對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā),激活學(xué)生的思維,促使學(xué)生主動(dòng)去觀察,分析,猜想,使學(xué)生感悟領(lǐng)會(huì),從而豐富學(xué)生的思維經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生的猜想合理化。

四、運(yùn)用類比、歸納、分析、論證等方法對(duì)科學(xué)猜想提升

建構(gòu)主義認(rèn)為,載有科學(xué)新知識(shí)的信息,以各種渠道傳遞給學(xué)生,作為認(rèn)識(shí)主體的學(xué)生接受到科學(xué)信息時(shí),首先對(duì)新的信息進(jìn)行識(shí)別、辨認(rèn),在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中進(jìn)行搜索,在辨認(rèn)、檢索中,運(yùn)用類比、歸納、分析、論證等方法,形成對(duì)信息的一個(gè)猜想。例如在學(xué)習(xí)鹵族元素時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生與學(xué)過(guò)的堿金屬進(jìn)行類比。由堿金屬在金屬性、最高價(jià)氧化物的水化物的堿性等方面的遞變性,教師可讓學(xué)生采用類比、歸納、分析、等方法對(duì)鹵族元素的非金屬性、最高價(jià)氧化物的水化物的酸性等方面提出猜想。這時(shí)學(xué)生的思維處于高度激發(fā)狀態(tài),教師再順勢(shì)指出以上只是猜想,是否正確尚需通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)論證。再如學(xué)習(xí)了硫酸的知識(shí)后開始學(xué)習(xí)鹽酸的性質(zhì)時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生反思上節(jié)課的探究過(guò)程,把陌生的對(duì)象和熟悉的對(duì)象進(jìn)行對(duì)比,從中學(xué)會(huì)“類比”,從而進(jìn)行科學(xué)猜想。

總之,猜想是科學(xué)探究中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究欲望的重要手段,猜想是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的重要方法。猜想教學(xué)很好地體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,我們教師要充分地認(rèn)識(shí)到猜想在科學(xué)探究中的重要地位,創(chuàng)設(shè)情境,科學(xué)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想活動(dòng),使學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到質(zhì)的飛躍。

1008-0546（2011）04-0061-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.029