讓孩子們學(xué)會(huì)合理猜想

摘 要：猜想是探究性學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)活動(dòng)預(yù)見性的重要實(shí)施渠道。主要從遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，讓學(xué)生充分展開想象翅膀，并對(duì)合理猜想進(jìn)行檢驗(yàn)三個(gè)方面來闡述如何培養(yǎng)學(xué)生的合理猜想能力，使其能夠真正學(xué)科學(xué)、做科學(xué)。

關(guān)鍵詞：想象；合理猜想；認(rèn)知規(guī)律；事實(shí)

著名詩人歌德說：“想象是詩人的翅膀，猜想是科學(xué)家攀登科學(xué)高峰的天梯。”猜想就是在觀察、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或根據(jù)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)問題的發(fā)展趨勢(shì)或本質(zhì)規(guī)律進(jìn)行歸納、判斷的思維過程。在新課標(biāo)背景下，猜想是探究性學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)探究的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)包括了能運(yùn)用已有知識(shí)作出自己對(duì)問題的假想答案。

一、遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，播撒合理猜想之種

“猜想是應(yīng)用現(xiàn)有知識(shí)解決新問題的過程，是發(fā)揮創(chuàng)造性的過程，也是一個(gè)充滿智慧挑戰(zhàn)和精神歷險(xiǎn)的過程。”在我們的科學(xué)教學(xué)中，將合理猜想的種子播撒在課堂上，靈活運(yùn)用猜想，不僅可以提高課堂的教學(xué)效果，而且可以發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維，使學(xué)生的思維更靈活，但對(duì)于小學(xué)生來說，猜想知識(shí)處于一種起步階段，所以，必須符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律。

在探究活動(dòng)中，學(xué)生的猜想不是無根據(jù)的幻想，而是以自己已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，他們?cè)谌粘Ｉ罾镌缫逊e累了對(duì)客觀世界中各種事物和現(xiàn)象的看法，并逐漸形成了自己獨(dú)特的思維方式。

因此要想好好播撒合理猜想之種，問題的猜想要難易適中，就要符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。

如在教學(xué)“擺”這課時(shí)，我先讓每個(gè)小組自制一個(gè)單擺并實(shí)驗(yàn)。每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)3次，分別記錄15秒鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)匯報(bào)結(jié)果，我將數(shù)據(jù)按小組形式寫在黑板上。在數(shù)據(jù)分析時(shí)，突然聽到這樣的聲音：

生1：為什么我們組的擺比他們組的擺擺動(dòng)快些？

師：其他小組有什么發(fā)現(xiàn)嗎？

生2：為什么有的擺擺動(dòng)快些？有的慢？

生3：我們的擺線好像比較長(zhǎng)！

生1：我們的擺錘會(huì)不會(huì)比較重？重的物體下落比較快！

生2：我不同意他的觀點(diǎn)，根據(jù)伽利略在比薩斜塔上做了“兩 個(gè)鐵球同時(shí)落地”的實(shí)驗(yàn)，物體的下落速度快慢和重量無關(guān)。

生4：我們抬起的擺角比較大可能有影響？越用力擺動(dòng)時(shí)擺角越大擺得越快！

在這次猜想中，通過設(shè)計(jì)一個(gè)問題情境，學(xué)生能夠充分調(diào)動(dòng)已有的科學(xué)知識(shí)來進(jìn)行猜想、分析，順利地提出要研究的問題，并在交流之中學(xué)生還說出了自己猜想的理由，相互之間受到啟

發(fā)，并認(rèn)識(shí)到自己的猜想并不是毫無根據(jù)的憑空亂猜，而是建立在一定的邏輯、理性思考基礎(chǔ)之上，這時(shí)的猜想就更具科學(xué)合理。只有遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，不合理的猜想才能被避免，合理猜想之種才能順利播撒。

二、放飛學(xué)生想象翅膀，培育合理猜想之花

在科學(xué)探究活動(dòng)中，學(xué)生進(jìn)行猜想過程就是展開想象的過

程，是一種處在積極的萌發(fā)狀態(tài)的思維過程，每一項(xiàng)猜想都是學(xué)生創(chuàng)新思維的具體體現(xiàn)。有意識(shí)地放飛學(xué)生想象的翅膀就會(huì)產(chǎn)生許多意想不到的創(chuàng)造性猜想。我國(guó)的巧匠魯班也是從衣服和皮膚上帶刺的茅草得到的聯(lián)想啟示，發(fā)明了鋸子。

“解暗箱”的課程就是訓(xùn)練學(xué)生想象力的良好載體，在我們的教材中有許多諸如此類的“解暗箱”課型，包括宇宙天體的內(nèi)部構(gòu)造、人體構(gòu)造生理知識(shí)、植物生理知識(shí)等，這些看不見、摸不著的又較為抽象的科學(xué)知識(shí)對(duì)于閱歷淺的小學(xué)生來說，都是“難以開啟”的“暗箱”。對(duì)于有一定結(jié)構(gòu)的“暗箱”，讓學(xué)生說出這個(gè)“暗箱”的內(nèi)部情況無疑需要通過合理想象。如五年級(jí)上冊(cè)“晝夜交替”這課，為了幫助學(xué)生了解太陽和地球之間的這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，我們可以結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行類比猜想，幫助學(xué)生搜集一些證據(jù)對(duì)所做的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。如結(jié)合學(xué)生“坐在高速行駛的列車上看窗外的感覺”“快速轉(zhuǎn)頭時(shí)看周圍物體的感覺”“坐在旋轉(zhuǎn)木馬上看到四周物體的感覺”進(jìn)行類比，使學(xué)生在討論的基礎(chǔ)上總結(jié)出我們看到太陽的東升西落、晝夜交替的現(xiàn)象，主要是地球的自轉(zhuǎn)造成的。

因而在面對(duì)未知的科學(xué)現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生只有充分利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析、研究，將已知的某些實(shí)踐與未知的現(xiàn)象聯(lián)系起來，在頭腦中與所熟悉模型或現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)想和類比，才能做到有理、有據(jù)、符合邏輯地說明問題，有效地培育合理猜想之花。

三、尊重事實(shí)辯證真?zhèn)危Y(jié)出合理猜想之果

猜想雖然是一種想象或猜測(cè)，但它的提出不但要以實(shí)驗(yàn)材料與經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，而且要以學(xué)生已有的科學(xué)知識(shí)為依據(jù)，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)和證明。我們要引導(dǎo)學(xué)生明白：僅僅會(huì)大膽猜想是不夠的，猜想只是探究的手段，我們還要根據(jù)自己的猜想設(shè)計(jì)科學(xué)驗(yàn)證的方法、路徑，對(duì)自己的猜想進(jìn)行反思，以此來檢驗(yàn)自己猜想的可行性。

在“空氣的性質(zhì)”這課中，探究空氣是否有重量時(shí)，學(xué)生在設(shè)計(jì)方案時(shí)這樣猜想：

生1：空氣是有重量的。我們可以拿一個(gè)氣球吹大后來稱一稱。

師：我們可以試試，大家同意嗎？

生2：空氣沒有重量，你稱出來是氣球的重量。

學(xué)生一驚，繼續(xù)改進(jìn)方案。

生1：可以用兩個(gè)同樣的氣球放在天平上，一個(gè)氣球吹的氣比較多，另一個(gè)吹得少，如果氣多的這邊重，說明空氣有重量。

生3：干脆用兩個(gè)氣球放在天平上，一個(gè)吹滿氣，另一個(gè)不吹氣，如果吹滿氣的氣球比較重，就可以說明空氣有重量。

生2：氣球太輕了不好稱。

師：那怎么辦？還要繼續(xù)這個(gè)方案嗎？

生1：把兩個(gè)氣球吹得一樣大，固定在桿子上，用針刺破其中一個(gè)，把氣放掉，如果沒放氣的這邊重，說明空氣有重量。

經(jīng)過學(xué)生的不斷猜想、反思、修正，最終確定方案，設(shè)計(jì)檢驗(yàn)過程中，學(xué)生的思維發(fā)生了碰撞，進(jìn)而完善猜想，并根據(jù)實(shí)際條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了自己的猜想。在猜想不斷修正、完善、深入的過程中，學(xué)生完全能夠?qū)嵤虑笫牵踔劣性酱煸接碌奶骄烤瘛?/p>

如在本課探究空氣是否占據(jù)空間時(shí)，我拿了兩個(gè)相同大小的瓶子，一個(gè)是空的，一個(gè)是裝滿水的，把兩個(gè)同樣大小的氣球套在瓶口上，放入瓶?jī)?nèi)，問學(xué)生：“哪個(gè)瓶中的氣球能吹大？”學(xué)生思考后猜想：

生1：兩個(gè)都能吹大。

生2：都吹不大。

生3：空瓶子里的氣球能吹起來。

于是，我請(qǐng)來學(xué)生上臺(tái)試吹，結(jié)果兩個(gè)氣球都沒有被吹大。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)事實(shí)與自己原來的認(rèn)知完全相反。由此，學(xué)生進(jìn)一步深層思考，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望。

師：“平時(shí)氣球都能吹大呀？為什么放到瓶子里就吹不大了？用什么方法將瓶子里的氣球吹起來？”

我的引導(dǎo)提問，又引發(fā)了學(xué)生的思考。

生1：把瓶子戳幾個(gè)洞試試！

生2：我想把瓶子剪開。

……

這時(shí)學(xué)生躍躍欲試，不斷地爭(zhēng)搶著發(fā)言，想出了多種實(shí)驗(yàn)方法，終于吹大了瓶子里的氣球，通過課堂當(dāng)中大膽的猜想、激烈的爭(zhēng)辯，學(xué)生認(rèn)識(shí)到了氣球吹不大的主要原因是：空氣占據(jù)了空間，只有空氣跑出去了，氣球才能吹大。在整個(gè)探究過程中，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其猜想不一致時(shí)，能積極推翻了自己的假設(shè)猜想，并能夠?qū)ψ约旱牟孪朐俅涡薷霓q證，重新進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。這樣即使有了小小的挫折，也更能激發(fā)學(xué)生做科學(xué)的決心，拓展他們的思維能力，懂得科學(xué)研究就必須尊重事實(shí)辯證真?zhèn)?，這樣才能結(jié)出合理猜想之果。

科學(xué)探究活動(dòng)猶如一片沃土，若將學(xué)生的合理猜想之種精心播撒，努力培育，順利結(jié)果，我們的科學(xué)探究之地將碩果累累，豐收不斷。理性的猜想，嚴(yán)格的實(shí)證，在這樣的教育引導(dǎo)下，孩子們的心智自然會(huì)打開，科學(xué)素養(yǎng)也會(huì)潛移默化地形成，讓孩子們能夠真正地“像科學(xué)家那樣搞科學(xué)”也不再是夢(mèng)想。

參考文獻(xiàn)：

袁優(yōu)紅.科學(xué)探究中的猜想和假設(shè).科學(xué)課雜志.湖北教育報(bào)刊社，2008.

編輯 段麗君