新課程下如何培養(yǎng)學(xué)生的“猜想與假設(shè)”能力

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，科學(xué)探究已成為現(xiàn)代物理教學(xué)的核心，探究式學(xué)習(xí)也成為現(xiàn)代中學(xué)生的一種重要學(xué)習(xí)方式。而在科學(xué)探究的諸多要素中，“猜想與假設(shè)”是其中的重要環(huán)節(jié)，它對解決問題的方案做了一定預(yù)見性的思考，為收集信息提供一個大致的框架，為制定探究計劃、設(shè)計實驗方案奠定必要的基礎(chǔ)?！安孪肱c假設(shè)”這一環(huán)節(jié)是學(xué)生思維發(fā)散的最為活躍的階段，探究的過程也是一個創(chuàng)造的過程，而創(chuàng)造的過程離不開思維發(fā)散的過程，沒有發(fā)散思維的階段談不上探究。由此可以看出“猜想與假設(shè)”這一環(huán)節(jié)對于探究過程是極為重要的。

一、按物理思維的一般過程建立科學(xué)假設(shè)

在實際課堂教學(xué)過程中，針對探究課題的內(nèi)容可采取多樣的手段讓學(xué)生去尋找與之有關(guān)的實例。如觀察周圍的現(xiàn)象、利用身邊的器材、回憶有關(guān)的事實經(jīng)驗或者查閱有關(guān)的資料等。充分利用插圖、掛圖創(chuàng)設(shè)問題情景，讓學(xué)生觀察掛圖、分析現(xiàn)象、認(rèn)真思考，在教師的引導(dǎo)下抓住本質(zhì)所在，形成概念性語言。引導(dǎo)學(xué)生分析所收集到的實例，找出其共性內(nèi)容或特點，然后根據(jù)這些共性內(nèi)容或特點，再進(jìn)一步的引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)或建立模型。教師為學(xué)生創(chuàng)造適宜的猜想情境，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在課堂教學(xué)時，可采用以下兩種形式進(jìn)行操作：

1 以班級為單位展開討論。讓學(xué)生把搜集的實例都列到黑板上，指導(dǎo)全班同學(xué)一起討論，找到共性的東西。從而建立全班統(tǒng)一的假設(shè)或模型。

2 以兩人或四人學(xué)習(xí)小組為單位展開研究。讓各學(xué)習(xí)小組的同學(xué)將自己搜集到的實例列到各自小組公共的練習(xí)冊上，然后組內(nèi)成員集體討論，找到共性的東西。雖然各小組歸納的內(nèi)容不一定完整，建立的假設(shè)或模型可能是殘缺的、不完善的，或是不怎麼合理的但卻是多樣的。

例如，在研究“光的直線傳播”這一規(guī)律時，可先引導(dǎo)學(xué)生提出問題：光是怎樣傳播的？其傳播路線是直線還是曲線？然后讓學(xué)生集體思考，相互討論去尋求光傳播的實例。

1 日常生活的經(jīng)驗實例：手電筒發(fā)出的光束、影子的形成。

2 運用桌子上的器材進(jìn)行分組實驗：如用激光燈、紙片等器材自由做實驗。

布置學(xué)生將上述事例、實驗現(xiàn)象列到黑板上，集體討論，找到光傳播的共同特點：沿直線傳播。接著指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步討論，以完善、升華假設(shè)：在同種均勻的介質(zhì)中是沿直線傳播的最后再根據(jù)建立的假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生提出可以用“光線”這一模型去研究光的傳播問題。

二、按日常生活的經(jīng)驗或?qū)嵤逻M(jìn)行猜想

在一般的學(xué)習(xí)中，通過日常生活中的經(jīng)驗或已知的實事進(jìn)行假設(shè)與猜想是十分常見的。這里所說的日常生活經(jīng)驗和已知實事是指大腦中的已有知識、日?，F(xiàn)象實例、實驗現(xiàn)象等已有信息。

例如在研究“重力勢能與哪些因素有關(guān)”時，可采取如下的方法進(jìn)行：提出問題后，讓學(xué)生回憶日常生活中的經(jīng)驗，如高處下落的物體破壞性強、重的物體下落危害大等等，從而引導(dǎo)學(xué)生提出猜想，重力勢能可能與高度、重力或質(zhì)量等有關(guān)。

再如在研究“電流的熱效應(yīng)的有關(guān)因素”時，可采取如下的程序：提出問題后，學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識可能會感覺到：在電路中，電熱一般都與電流、電壓、電阻等有關(guān)，并且由學(xué)生自己的經(jīng)驗會感到：時間越長，一般放熱會越多。此時老師因勢利導(dǎo)，學(xué)生定會提出這樣的猜想與假設(shè)：電熱可能與電流、電壓、電阻、時間有關(guān)。

三、運用直覺進(jìn)行猜想

這里所說的“直覺”是指人們對某一問題的突然領(lǐng)悟或某一創(chuàng)造性思維的突然降臨。它不需要具體的邏輯推理，也不需要一定的邏輯程序。通俗的講指的是“靈感”一現(xiàn)。

例如，在研究“光的反射中，反射角與入射角之間的關(guān)系”時，可這樣進(jìn)行：首先提出問題：反射角與入射角的關(guān)系是怎樣的？然后讓學(xué)生憑借直覺馬上作出回答：“相等、不相等、有時相等有時不相等、入射角大、反射角大。”

四、運用經(jīng)驗與直覺相結(jié)合進(jìn)行猜想與假設(shè)

這種方法指的是引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常實例、已有的實事及實驗現(xiàn)象等，憑直覺進(jìn)行非邏輯性思維，企圖感悟出些什麼，最后根據(jù)直覺思維的結(jié)果形成猜想與假設(shè)。

下面以探究“牛頓第一定律”為例說明。師生先一起做斜面實驗，看到三種表面上的不同情況，即斜面越光滑，小車運動的就越遠(yuǎn)。此時學(xué)生會憑直覺感悟到：“若表面非常光滑，則小車將運動到無限遠(yuǎn)?！弊詈罄蠋熆芍笇?dǎo)學(xué)生由剛才的那種直覺建立猜想與假設(shè)：物體在不受外力的作用時將沿原方向速度不變地永遠(yuǎn)運動下去。

五、運用科學(xué)方法進(jìn)行猜想與假設(shè)

這里所談及的科學(xué)方法是指常見的物理學(xué)研究方法。如：類比法、逆向推理法等。下面僅舉兩種利用常用方法進(jìn)行猜想的例子。

1 運用“類比法”進(jìn)行猜想與假設(shè)。在研究某一個物理問題時，若該問題過于抽象，可從生活中或?qū)W生已有的知識中找出與之相類似的問題進(jìn)行比較，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。如在研究“電阻大小的決定因素”時，可采取如下過程進(jìn)行：提出問題后并不先急于研究該問題，而是先讓學(xué)生探討另一個問題：現(xiàn)有許多學(xué)生要過隧道，則什麼因素能影響學(xué)生的順利通過？學(xué)生通過討論，得出結(jié)論：隧道的長度、寬度、隧道是否平坦等因素。然后將上述的結(jié)論與導(dǎo)體類比：把自由電荷比作學(xué)生、把導(dǎo)體比作隧道。從而引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：電阻的大小可能與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料等因素有關(guān)。

2 利用逆向推理法進(jìn)行猜想。這種方法主要是在提出問題后，引導(dǎo)學(xué)生先回憶相反問題的結(jié)論，接著對相反問題的結(jié)論相反的思考，最后提出彩色與假設(shè)。如在學(xué)習(xí)了增大摩擦的方法后，對減小摩擦的方法的研究可采取這樣的過程進(jìn)行：提出問題后，讓學(xué)生回憶增大摩擦的有關(guān)方法：增大壓力、增大接觸面的粗糙程度、變滾動為滑動等等。然后讓學(xué)生對這些方法進(jìn)行相反的思考，提出減小摩擦方法的猜想：減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動等等。

猜想是一種思維方式，它可以直接從探究的問題陳述中產(chǎn)生，也可以從大量的觀察、實驗、資料的搜集和材料的分析中產(chǎn)生。因此，在物理教學(xué)中，教師在組織、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式教學(xué)時，要著重考慮：一是選取恰當(dāng)?shù)妮d體，充分調(diào)動學(xué)生的原有知識和經(jīng)驗，對新事物作出合理的猜想；二是提供必要的輔助資料，讓學(xué)生依據(jù)一定的事實進(jìn)入猜想的過程。總之，在教學(xué)過程中，我們要勇于發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，弘揚學(xué)生的主體精神，促進(jìn)學(xué)生個性的和諧發(fā)展，努力培養(yǎng)創(chuàng)新型的人才。

（責(zé)任編輯 賀蕾蕾）