淺談科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)

王占德

課程改革實(shí)施以來(lái)，科學(xué)探究作為化學(xué)教學(xué)課堂改革的一個(gè)亮點(diǎn)，越來(lái)越被廣大教育者所重視。在化學(xué)課堂上，學(xué)生通過(guò)“提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流”八個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，對(duì)他們發(fā)散性思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)起到了重要作用。下面我就科學(xué)探究中的猜想與假設(shè)這一環(huán)節(jié)談?wù)勛约旱捏w會(huì)。

一、猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的意義

猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的起始階段，是智力活動(dòng)中最具活力的環(huán)節(jié)，往往是創(chuàng)新的萌芽和開(kāi)始。猜想需要有豐富的想象力。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界的一切，推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉。因此，猜想在科學(xué)探究中具有重要的意義，它是科學(xué)探究的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)在動(dòng)力。

二、猜想在科學(xué)探究中的作用

猜想在知識(shí)的形成過(guò)程中是一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。在化學(xué)教學(xué)中，猜想的作用主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

1.猜想能促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)思考，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣

我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生進(jìn)行燃燒紅磷測(cè)定空氣里氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是集氣瓶里水面上升不足容積的1/5。就這一問(wèn)題，我讓學(xué)生提出自己的猜想。學(xué)生有的猜想紅磷量不足，反應(yīng)后尚有氧氣剩余；有的猜想裝置漏氣，有少量空氣進(jìn)入集氣瓶；有的猜想是因?yàn)槲吹燃瘹馄坷鋮s就打開(kāi)了止水夾，集氣瓶?jī)?nèi)氣體溫度過(guò)高……大家都想馬上驗(yàn)證自己的猜想是否正確，學(xué)習(xí)積極性被極大地調(diào)動(dòng)了起來(lái)。

2.猜想能誘導(dǎo)學(xué)生思維的深入，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

在學(xué)習(xí)了氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法后，我提出以下問(wèn)題讓學(xué)生猜想：實(shí)驗(yàn)室中有氯酸鉀和少量的高錳酸鉀，如何能較快地制出大量的氧氣？氯酸鉀和高錳酸鉀混合后加熱，發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？氯酸鉀分解反應(yīng)的催化劑是哪種物質(zhì)？有3名同學(xué)制取氧氣，A生：加熱10克氯酸鉀；B生：加熱10克氯酸鉀和4克高錳酸鉀；C生：加熱10克氯酸鉀和4克二氧化錳。問(wèn)哪位同學(xué)制取氧氣的速度最慢？哪位同學(xué)制取的氧氣最多？一系列問(wèn)題的提出，可使學(xué)生的思維始終處于活躍狀態(tài)，不斷激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行積極思考，從而促使他們?nèi)ヌ剿髡_的答案。

三、善于創(chuàng)設(shè)猜想情境

問(wèn)題設(shè)計(jì)是化學(xué)教學(xué)的核心，而猜想則是解決問(wèn)題的前奏。解決問(wèn)題前，首先要對(duì)問(wèn)題答案的各種情況進(jìn)行合理的猜想，然后再設(shè)法對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。因此，不管是教學(xué)的整體過(guò)程，還是教學(xué)過(guò)程的某些環(huán)節(jié)，教師都應(yīng)重視猜想情境的創(chuàng)設(shè)，那么化學(xué)教學(xué)中教師如何創(chuàng)設(shè)猜想情境呢？

利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)猜想情境。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的展示是創(chuàng)設(shè)猜想情境的有效手段。如在教學(xué)“分子之間是否有間隙”這一內(nèi)容時(shí)，我首先取兩份50毫升的酒精，讓學(xué)生猜想混合后體積有何變化。然后將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生——混合后體積不變。我又取50毫升酒精和50毫升水混合，讓學(xué)生猜想混合后體積又有何變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是混合后體積小于100毫升。我讓學(xué)生試著自己尋找產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因。學(xué)生對(duì)此非常感興趣，個(gè)個(gè)想先找出答案。

通過(guò)問(wèn)題設(shè)計(jì)創(chuàng)設(shè)猜想情境。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容巧妙地提出一些問(wèn)題，可以使學(xué)生明確思考方向，從而做出合理的猜想。學(xué)習(xí)“溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)”的內(nèi)容時(shí)，我首先拿出兩杯硫酸銅溶液，問(wèn)怎樣判斷溶液的濃稀。學(xué)生根據(jù)溶液顏色的深淺很容易就做出了正確的判斷。我又問(wèn)：“如果換成兩杯白糖水呢？”學(xué)生問(wèn)：“能嘗嘗嗎？”我說(shuō)：“當(dāng)然可以。”我再問(wèn)：“若是換成兩杯氫氧化鈉溶液呢？”看和嘗的方法都不行了，于是學(xué)生更積極地思考、討論，提出了各種各樣的猜想。

利用思維困惑創(chuàng)設(shè)猜想情境。思維困惑指當(dāng)一些與學(xué)生已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)相悖的現(xiàn)實(shí)出現(xiàn)在眼前時(shí)，學(xué)生會(huì)大為不解和迷茫。這時(shí)候，好奇心會(huì)激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望。在學(xué)習(xí)燃燒定義時(shí)，我問(wèn)：“燃燒是否一定有氧氣參加？”學(xué)生們都認(rèn)為一定有氧氣參加。于是我做了鎂條在二氧化碳中燃燒的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都認(rèn)為不可思議，急切地想知道如何解釋這一現(xiàn)象。這就為學(xué)生透徹理解燃燒的定義創(chuàng)設(shè)了良好的教學(xué)情境。

在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，要重視學(xué)生對(duì)問(wèn)題的猜想，盡可能地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)猜想的教學(xué)環(huán)境，以激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，讓素質(zhì)教育真正落到實(shí)處。

（責(zé) 編 莫 荻）