合理引導(dǎo)猜想，有效提高課堂效率

胡春明

摘??? 要： 新課程倡導(dǎo)探究式教學(xué)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在科學(xué)探究學(xué)習(xí)過程中，首先要猜想，在此基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，可見猜想這一步有舉足輕重的地位。在初中物理各環(huán)節(jié)教學(xué)中，猜想無處不在，無時(shí)不有，因此，在教學(xué)中讓學(xué)生適時(shí)進(jìn)行猜想顯得格外重要。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)探究??? 猜想??? 假設(shè)

新課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一;而其中“猜想與假設(shè)”則是科學(xué)探究過程的重要環(huán)節(jié)之一，它不但能幫助我們明確探究的內(nèi)容和方向，為制訂探究計(jì)劃，制訂探究方案奠定基礎(chǔ)，還為我們收集信息、分析與解釋信息提供大致框架。楊振寧說：“在所有物理和教學(xué)的最前沿的研究工作，很大一部分要花在猜想上。”科研工作尚且如此，可見猜想在教學(xué)中的地位更是極其重要的。歷史上不少著名理論都是在科學(xué)假設(shè)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展和建立起來的。如在奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后，法拉第由電能生磁現(xiàn)象反思，提出磁應(yīng)該也能生電的猜想。在這樣的猜想下，他經(jīng)過多年實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。同樣，如果沒有愛因斯坦的大膽猜想，就不會(huì)有廣義相對(duì)論的出現(xiàn)。許多事例都充分說明了“猜想與假設(shè)”在科學(xué)探究中是非常重要的環(huán)節(jié)。其次，中學(xué)物理教學(xué)不僅要把物理知識(shí)傳授給學(xué)生，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，使他們擁有敏捷的物理智慧，而猜測和想象則是物理智慧中最活躍的成分。因此，對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)，不僅是物理探究過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而且是教師在教學(xué)過程中往往較難把握的難點(diǎn)。下面我就猜想環(huán)節(jié)在探究式教學(xué)過程中的注意點(diǎn)談?wù)効捶ā?/p>

一、學(xué)生猜想和假設(shè)的能力有待進(jìn)一步培養(yǎng)和提高

在課堂教學(xué)中，當(dāng)教師放手讓學(xué)生猜想時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)遇到學(xué)生或是猜想漫無邊際，或是怎么猜也猜不到點(diǎn)子上。有時(shí)僅是猜想環(huán)節(jié)就花去了很大一部分課堂教學(xué)時(shí)間，最終無法完成教學(xué)任務(wù)。可見學(xué)生猜想和假設(shè)的能力還是比較薄弱的。教師要不斷引導(dǎo)，讓學(xué)生嘗試根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，從而提高成功猜想的效率。例如在研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素時(shí)，學(xué)生往往感到無從下手，但如果我們提醒學(xué)生聯(lián)系生活中曬衣服的情景時(shí)，學(xué)生很容易就作出了猜想：液體蒸發(fā)速度可能跟溫度、液體表面積、周圍空氣流動(dòng)的速度等有關(guān)。再如，在探究牛頓第一定律的教學(xué)中，學(xué)生通過分析小車在不同材料表面上的運(yùn)動(dòng)情況得出：斜面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)。學(xué)生憑經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)就能解決：假設(shè)平面非常光滑，則小車就會(huì)運(yùn)動(dòng)得非常遠(yuǎn)，從而提出猜想：若小車在水平面的阻力為零，它將會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。

二、學(xué)生在探究活動(dòng)中猜想的合理性有待進(jìn)一步提高

猜想絕不是憑空瞎想，而是對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行加工、處理的過程，如果學(xué)生頭腦中沒有類似現(xiàn)象，就很難猜想出來。比如在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，如果學(xué)生在照相時(shí)沒有注意到像的大小與相機(jī)與景物間距離有關(guān)，那么就很難猜想出，凸透鏡要得到不同性質(zhì)的像，可能要改變物距。如果學(xué)生對(duì)能量轉(zhuǎn)化特別是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的知識(shí)理解不透徹，恐怕也很難猜想出熱機(jī)的工作原理。為此，有時(shí)就需要教師用適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ龑?dǎo)學(xué)生，讓其做出合理猜想。例如在講解聲音是如何產(chǎn)生時(shí)，我們可以運(yùn)用歸納法猜想。教師應(yīng)首先舉例，人發(fā)出聲音時(shí)聲帶振動(dòng);蜜蜂發(fā)出“嗡嗡”聲時(shí)翅膀在振動(dòng);敲擊桌子時(shí)，桌子振動(dòng)發(fā)出聲音;撥琴時(shí)，琴弦振動(dòng)發(fā)出聲音，等等，讓學(xué)生通過對(duì)大量實(shí)例歸納提出猜想：聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。又如，在探究串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)時(shí)，我們可以通過聯(lián)想利用類比的方法提出猜想。通過電流可以聯(lián)想到水流，引導(dǎo)學(xué)生把電路類比成水管，電流類比為水流。學(xué)生對(duì)水在管道中流動(dòng)的情況是熟悉的，從而提出串聯(lián)電路中各處電流都相等的猜想。當(dāng)然，在科學(xué)探究活動(dòng)中還有很多提出猜想的方法，例如觀察分析法、反向思維法、因果判斷法等。這些都需要在教學(xué)過程中根據(jù)探究內(nèi)容和學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)加以應(yīng)用。這樣既能使學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂趣，又能提高課堂教學(xué)效率，不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的“胡亂猜想”而浪費(fèi)了寶貴的課堂時(shí)間。同時(shí)，在平時(shí)的教學(xué)中，我們要讓學(xué)生多留心觀察生活中的物理現(xiàn)象，這不僅符合新課程中“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，而且能讓學(xué)生積累豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于物理教學(xué)特別是探究活動(dòng)的開展大有好處。

三、通過各種途徑鼓勵(lì)學(xué)生勇于、敢于猜想

猜想是人們?cè)诮沂締栴}實(shí)質(zhì)、探索客觀規(guī)律、尋找命題結(jié)論時(shí)，憑自己的想象進(jìn)行估計(jì)，推測的一種思維方式。牛頓有句名言：“沒有大膽的猜想，就沒有偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)?！痹趥鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生往往是被動(dòng)的，接受式地學(xué)習(xí)，根本不能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)。他們的好奇心受到了壓制，想象空間受到了擠壓。因此，在教學(xué)中我們應(yīng)通過各種途徑鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測，多方驗(yàn)證，這樣才能鍛煉學(xué)生豐富的想象力。愛因斯坦說：“提出一個(gè)問題，往往比解決一個(gè)問題更重要?！苯處熞膭?lì)學(xué)生不受固定模式制約，勇于質(zhì)疑，提出獨(dú)特見解。例如：我們?cè)谔骄科矫骁R成像實(shí)驗(yàn)中物與像的關(guān)系時(shí)，很多同學(xué)作出了不同猜想。有的同學(xué)說，物與像到平面鏡的距離相等;還有說物與像的連線跟平面鏡相互垂直等;此時(shí)，有同學(xué)說，物與像是軸對(duì)稱關(guān)系。很簡單的一句話概括了物像間的完整關(guān)系。讓我驚訝的是學(xué)生無意間已把數(shù)學(xué)知識(shí)滲透到物理中，頓時(shí)，我把贊賞的目光投向了這位學(xué)生，并說：“很好，你把數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到解決物理問題上，很了不起，希望大家都能向他學(xué)習(xí)?！奔词蛊綍r(shí)在探究活動(dòng)中，有些同學(xué)的猜想是“胡思亂想”，但只要是經(jīng)過積極思考的，我都及時(shí)給予鼓勵(lì)和表揚(yáng)，讓他們產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)情緒，使每個(gè)學(xué)生都能感覺獲得學(xué)習(xí)成功，從而提高學(xué)習(xí)物理的信心，促使學(xué)生奮發(fā)努力。

四、正確對(duì)待探究活動(dòng)中學(xué)生“出人意料”的猜想和假設(shè)

學(xué)生在猜想過程中提出的有些方案雖然超出課堂教學(xué)內(nèi)容，但只要是正確可行的、有創(chuàng)造性的，就應(yīng)給予表揚(yáng)和肯定。況且有些學(xué)生的猜想未必就是“胡思亂想”。比如說在探究滑動(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)生猜想時(shí)，如果教師引導(dǎo)不夠，則學(xué)生的猜想往往會(huì)出乎教師的意料。學(xué)生不禁猜想可能與壓力大小有關(guān)，可能與速度有關(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)，還猜想可能與質(zhì)量有關(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)……對(duì)于這些猜想很多老師往往只是簡單地說：“由于課堂時(shí)間有限，我們就僅對(duì)同學(xué)們提出的部分猜想加以驗(yàn)證?！边@樣對(duì)待學(xué)生的猜想似乎是在搪塞，像是在為了教學(xué)任務(wù)而探究，而并非如新課標(biāo)所說的“讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過程”。因此，對(duì)于這些出人意料的猜想，我們要進(jìn)行討論，去偽存真，去繁求精。首先通過討論可以把質(zhì)量、物體的密度、對(duì)接觸面壓力歸結(jié)為一個(gè)因素;把材料、物體表面形狀、摩擦面的粗糙程度歸為另一個(gè)因素;對(duì)于一些確實(shí)覺得“有可能”的因素，如速度、接觸面積等，只有通過生活中的經(jīng)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)探究去偽存真。同時(shí)，我們可以讓學(xué)生體驗(yàn)推動(dòng)講臺(tái)和課桌，或者讓學(xué)生體驗(yàn)抓泥鰍，然后讓學(xué)生再次猜想。此時(shí)，學(xué)生的猜想就有了明確的指向性，就能做到有的放矢，有助于學(xué)習(xí)任務(wù)的順利完成。又如一位同學(xué)在猜想浮力與什么因素有關(guān)時(shí)，提出“浮力和物體的溫度有關(guān)”，預(yù)習(xí)過的同學(xué)或許會(huì)嗤之以鼻，但敢于猜想、勇于回答本身就應(yīng)該肯定。當(dāng)這位同學(xué)解釋道：當(dāng)物體的溫度變化時(shí)，質(zhì)量一定，其體積必然變化，所受浮力能不變化嗎？他把浮力知識(shí)同熱、密度等已有知識(shí)結(jié)合，融會(huì)貫通后，就有了更高、更全面的視角。同時(shí)，這位同學(xué)得到我和同學(xué)們贊許的目光。這種出人意料的猜想也許會(huì)使課堂背離教師原本的設(shè)計(jì)，也許這節(jié)課的預(yù)設(shè)任務(wù)因此而不能完成，但探究中的創(chuàng)新、活動(dòng)中的亮點(diǎn)正在于此。學(xué)生的創(chuàng)新熱情和對(duì)科學(xué)的興趣也許就在此時(shí)被激發(fā)，也許學(xué)生對(duì)物理就有了極大偏愛。

科學(xué)探究活動(dòng)在中學(xué)物理學(xué)習(xí)過程中的重要性是不言而喻的，其中“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)的重要性是顯而易見的。以上僅是我對(duì)“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)中幾個(gè)問題的思考。關(guān)于“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)中應(yīng)該注意的問題，我們還需要在今后的工作中不斷實(shí)踐和完善。