在探究活動中教會學(xué)生猜想的方法
——以探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系為例

沙艷麗

(如皋市第二中學(xué) 江蘇 南通 226500)

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在探究活動中教會學(xué)生猜想的方法
——以探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系為例

沙艷麗

(如皋市第二中學(xué) 江蘇 南通 226500)

猜想是物理探究活動的重要環(huán)節(jié)，也是物理探究的重要技能之一，它滲透在每一個探究活動過程中．猜想應(yīng)有理有據(jù)，教會學(xué)生基于已有知識儲備、生活經(jīng)驗、哲學(xué)思考等方面進行有理有據(jù)目標性更強的猜想．

探究活動 教會 猜想

1 猜想的重要性

猜想，也叫“猜測”[1]，屬于想象的一種．想象是在原有感性形象的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新形象的心理過程．科學(xué)探究活動中的猜想屬于科學(xué)想象，它是“利用科學(xué)知識所造成的表象來創(chuàng)造新形象的過程，是根據(jù)已有觀念、知識、經(jīng)驗以一定的科學(xué)理論和技術(shù)手段為指導(dǎo)，去發(fā)揮人的想象、聯(lián)想、猜測和幻想能力以超脫客觀條件的限制，去構(gòu)思未知事物的形象、未知的變化過程變化規(guī)律的創(chuàng)造性思維活動．”[2]猜想是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，對后續(xù)探究起奠基作用．猜想正確才能合理選擇實驗方法，設(shè)計科學(xué)可行的實驗方案，才有得到正確探究結(jié)論的可能．有理有據(jù)的猜想可以讓科學(xué)探究少走彎路．教師恰當引導(dǎo)學(xué)生猜想，將學(xué)生興趣引導(dǎo)到被探究的問題上來，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，凝聚學(xué)生注意力．猜想從學(xué)生所熟悉的知識或事實出發(fā)，有利于降低問題難度，具有較好的可接受性．只有學(xué)生掌握猜想的方法，具有猜想的良好思維品質(zhì)，探究活動才會有好的效果．猜想也可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維．所以，應(yīng)在探究活動中教會學(xué)生猜想的方法．

2 猜想在現(xiàn)實物理教學(xué)中存在的不足之處

猜想重要，卻得不到真正重視．現(xiàn)實教學(xué)中只是作為一個點綴性的環(huán)節(jié)來安排，而非發(fā)揮其應(yīng)有的教育教學(xué)功能．在多次聽課活動中，發(fā)現(xiàn)在猜想這一環(huán)節(jié)，一些教師的處理有待商榷．例如，不讓學(xué)生自己去完成猜想，而是教師包辦代替，教師的理由很“充分”，學(xué)生不會猜想，讓他們亂猜，浪費時間，不能完成教學(xué)進度；雖讓學(xué)生充分猜想，但缺乏必要方法的指導(dǎo)，猜想變成胡思亂想．

學(xué)生不知如何進行猜想，將猜想變成胡思亂想，漫無目的只猜不想，這的確浪費時間，且沒有意義，然而造成這一現(xiàn)狀的責(zé)任不在學(xué)生，而在教師．教學(xué)中，教師長期剝奪了學(xué)生猜想的機會，學(xué)生自然不會．在教學(xué)中，沒有滲透猜想的方法，只是告訴學(xué)生本處科學(xué)家的猜想是什么、我們的猜想是什么，卻不解釋為何要這樣猜想？依據(jù)是什么？只有發(fā)揮學(xué)生的主體性，把猜想的機會還給學(xué)生，學(xué)生在面對科學(xué)探究問題時，才有可能有序思考，合理猜想；只有教會學(xué)生猜想的方法，學(xué)生才不會把猜想變胡思亂想，才會體會到猜想不僅僅是猜，更要想，需要有理有據(jù)思考．物理教師更要意識到，猜想是學(xué)生綜合能力的體現(xiàn)，其培養(yǎng)絕非一蹴而就，是一個漫長的蘊育過程．

3 物理教學(xué)中滲透的猜想方法

有理有據(jù)的猜想十分重要，已學(xué)過知識是“理”，生活實例是“據(jù)”．沒有基礎(chǔ)、沒有根據(jù)的猜想，會不著邊際，會違背事實，會變成胡思亂想．有基礎(chǔ)有依據(jù)的猜想，才有方向，探究活動中設(shè)計實驗方案時才會有更強的目的性，才會少走彎路．猜想需要一定的基礎(chǔ)作為依據(jù)，這個基礎(chǔ)除了物理知識儲備，還可以是學(xué)生已獲得的來源于生活經(jīng)驗、定性演示實驗等獲得的感性認知，可以是學(xué)生已經(jīng)了解的哲學(xué)方法．

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的探究實驗中，應(yīng)讓學(xué)生思考后明白：

(1)要探究力與運動的關(guān)系，為何要探究加速度與哪些因素有關(guān)？

(2)為什么想到要去探究加速度、力、質(zhì)量的關(guān)系，而不是加速度和描述物體的其他物理量的關(guān)系，即如何猜想的問題？

對這兩個問題，可以從已有的物理知識來分析，可以從已有的來源于生活經(jīng)驗的感性認識，也可以從哲學(xué)層面進行思考等來獲得正確猜想．

3.1 基于已有知識進行猜想

探究活動中，可讓學(xué)生利用掌握的物理知識、方法來分析學(xué)生熟悉的生產(chǎn)、生活經(jīng)驗，在此基礎(chǔ)上提出自己的猜想．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了加速度及其物理意義、牛頓第一定律，可以根據(jù)學(xué)生的這些知識儲備引導(dǎo)猜想．

師：牛頓第一定律的意義是什么？

生：一切物體都具有慣性；力是改變物體運動狀態(tài)的唯一的原因．

師：運動狀態(tài)的改變是指什么的改變？

生：速度的改變．

師：怎樣來描述速度的改變？

生：用加速度大小來描述速度變化的快慢．

師：要研究力與運動的關(guān)系就必須研究加速度與哪些因素有關(guān)，物體的加速度究竟與哪些因素有關(guān)呢？

生：與速度變化的大小和時間……

生：不對，加速度與這兩個因素?zé)o關(guān)．

生：應(yīng)與力有關(guān).

師：為什么？

生：力是改變運動狀態(tài)的唯一的原因，加速度描述運動狀態(tài)改變的快慢，所以加速度與力有關(guān)．

師：非常好，點贊．請同學(xué)們再想想加速度還與其他因素有關(guān)嗎？

生：質(zhì)量，質(zhì)量越大慣性越大，運動狀態(tài)的改變越困難．

3.2 基于生活經(jīng)驗進行猜想

學(xué)生已有生活經(jīng)驗可以為學(xué)生的物理學(xué)習(xí)提供豐富的素材支撐，正確引導(dǎo)分析可以把感性經(jīng)驗上升為理性認識．探究物體獲得的加速度與物體所受合外力及質(zhì)量之間的關(guān)系的實驗中，可以根據(jù)學(xué)生在日常生活中搬座位的例子來引導(dǎo)猜想．

師：又到了換組搬座位的時候了，某同學(xué)用水平推力把桌子從第1組推到第4組，桌子加速度大小與什么因素有關(guān)？請簡單分析．

生：推力越大，桌子的速度變化越快，加速與推力的大小有關(guān)．

師：很好，分析得很到位．但只與力有關(guān)嗎？

生：應(yīng)該還與質(zhì)量有關(guān).

師：為什么？

生：推桌子的時候，如果桌子里面放滿了書，質(zhì)量變大了，即使我用很大的力推桌子桌子速度變化也很慢，所以質(zhì)量的大小對加速度有影響．

師：非常好，從剛才同學(xué)們的分析可看出物體獲得的加速度與力和質(zhì)量有關(guān)．

3.3 基于哲學(xué)思考進行猜想

物理學(xué)以豐富的方法論和科學(xué)觀以及充滿哲理的物理思想影響著人們的思想、觀點、方法，是一門具有方法論性質(zhì)的科學(xué)．物理學(xué)的方法已具有普編的方法論意義，在物理教學(xué)實驗探究中，引導(dǎo)學(xué)生從哲學(xué)層面思考問題，進行猜想，可以培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，讓學(xué)生的思維有廣度和深度，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀點、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神，以及實踐能力和創(chuàng)新意識，有極其重要的意義．探究物體獲得的加速與物體所受合外力及質(zhì)量之間的關(guān)系的實驗中，可以在牛頓第一定律基礎(chǔ)上進行哲學(xué)層面的思考分析得出：為什么要研究加速度和力的關(guān)系、為什么要研究加速度和質(zhì)量的關(guān)系．

師：請同學(xué)們回憶牛頓第一定律．

生：一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．

師：牛頓第一定律揭示了什么？

生：前半句揭示了“一切物體任何時候都有慣性”．

師：慣性跟什么因素有關(guān)？

生：質(zhì)量越大慣性越大，運動狀態(tài)改變越困難．

師：這說明質(zhì)量與物體運動狀態(tài)的改變有關(guān)，質(zhì)量是“抗拒”運動狀態(tài)改變的唯一因素，是影響運動狀態(tài)改變的唯一內(nèi)因．定律后半句揭示了什么？

生：只有力才能改變物體的運動狀態(tài)．

師：這說明力是改變物體運動狀態(tài)的唯一原因，力是“主動”改變運動狀態(tài)的唯一因素，是影響運動狀態(tài)改變的唯一外因．從哲學(xué)高度來看，分析事物的

2015-11-17)