圍繞問題大膽假設(shè)，通過驗證探究結(jié)論
——《冷和熱》教學(xué)例談

?張學(xué)鋒

圍繞問題大膽假設(shè)，通過驗證探究結(jié)論
——《冷和熱》教學(xué)例談

?張學(xué)鋒

根據(jù)小學(xué)《科學(xué)》課標(biāo)提出的教學(xué)理念，在進行《科學(xué)》的教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)發(fā)展的規(guī)律，按照“問題——假設(shè)——驗證——結(jié)論”的科學(xué)認(rèn)識程序，組織學(xué)生開展探究活動。

一、問題

“好奇心總使我們不停地提出問題，并謀略找出答案?！庇袉栴}，才有思考；有思考，才有探究；有探究，才有發(fā)現(xiàn)；有發(fā)現(xiàn)，才會有進步。人類認(rèn)識科學(xué)和掌握科學(xué)的規(guī)律，決定了《科學(xué)》這門學(xué)科的教學(xué)，必須從問題入手，這也是科學(xué)教學(xué)的一大特色。問題可以由教師提出，讓學(xué)生思考；也可以是學(xué)生從日常生活中對某些現(xiàn)象產(chǎn)生的疑問。

例如，在進行《熱水變冷》的教學(xué)時，教師可以啟發(fā)學(xué)生思考：冷和熱，是生活中常見的現(xiàn)象，一杯水放在桌上，過一會兒會變涼。熱水變涼的過程中，溫度是怎樣變化的？又如，在進行《熱往哪里傳》的教學(xué)時，教師可以啟發(fā)學(xué)生思索：熱在金屬里是怎樣傳的？一杯水又是怎樣變熱的？再如，在進行《吸熱和散熱》的教學(xué)時，教師可以這樣引導(dǎo)學(xué)生：不同的物體的吸熱和散熱性能一樣嗎？不同顏色的物體，它們的吸熱、散熱性能一樣嗎？至于在進行第四課《冷和熱對物體的影響》的教學(xué)時，教師則可以這樣啟發(fā)學(xué)生：物體受熱以后會產(chǎn)生什么變化？水和空氣在加熱和冷卻后，會有熱脹冷縮的變化嗎？在進行第五課《水的變化》的教學(xué)時，教師可以這樣引導(dǎo)學(xué)生：水在什么情況下會變?yōu)楣腆w？在什么情況下會變?yōu)闅怏w？……這些問題的提出，為學(xué)生探究科學(xué)的真諦增加了興趣。

二、假設(shè)

假設(shè)就是大膽的判斷。我們知道，無數(shù)的發(fā)明都是來源于科學(xué)家大膽的假設(shè)。在《科學(xué)》的教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生圍繞問題，根據(jù)以往的經(jīng)驗，說出自己的估計。假設(shè)的過程，主要是讓學(xué)生調(diào)動已有的經(jīng)驗，在觀測前對事物的變化趨勢進行預(yù)測。在這過程中，教師不要粗暴地干預(yù)學(xué)生的假設(shè)，應(yīng)當(dāng)讓他們充分發(fā)表自己的意見，他們才會在實驗的過程中，有一種更加求實的精神，并渴望通過實驗尋求答案。

例如，在進行《熱水變冷》的教學(xué)時，當(dāng)老師提出問題：一杯熱水，在溫度下降的時候，溫度有什么變化規(guī)律？教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生根據(jù)日常生活的經(jīng)驗，說出自己的假設(shè)。諸如“溫度會均勻下降”、“溫度開始的時候下降得很快，后來越來越慢”、“溫度開始的時候下降得慢，后來越來越快”的答案，教師不要馬上下結(jié)論，提示學(xué)生通過實驗來了解最終的答案。

三、驗證

驗證就是學(xué)生通過親自動手做實驗，對實驗的結(jié)果進行觀察比較，以此來檢查自己的假設(shè)是否正確的過程。驗證是學(xué)生獲得真知，解決問題的關(guān)鍵。驗證更是學(xué)生運用所學(xué)的知識技能，親自去尋找答案的過程，它是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的有效手段。所以，在驗證的過程中，教師要想方設(shè)法，注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力和比較能力。

1.重視觀察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象 觀察能力是人在親身實驗的條件下考察客觀事物的能力，是人有目的、有計劃地感知客觀事物的能力，是獲取感性材料的基本途徑。表現(xiàn)在觀察實驗的過程中，能比較細(xì)致地觀察到實驗的每一個步驟、實驗的每一次變化現(xiàn)象等等。

例如，在進行《熱往哪里傳》的實驗時，可以按如下步驟來訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力：(1)提出問題：熱在金屬里是怎樣傳遞的？(2)學(xué)生假設(shè)：讓學(xué)生預(yù)測熱在金屬里是怎樣傳遞的，并畫出傳遞的示意圖。(3)觀察驗證：教師在一塊金屬片均勻地涂滿一層蠟燭油，然后在金屬的一角用蠟燭進行加熱，讓學(xué)生注意觀察金屬片上的蠟燭油的溶化過程。學(xué)生通過細(xì)致觀察實驗的過程，發(fā)現(xiàn)蠟燭油是呈扇形散開的。這證明熱在金屬里沿著物體進行傳遞的，只要物體不間斷，熱就會沿著物體從高溫處傳向低溫處，表現(xiàn)為熱的“傳導(dǎo)”。……在《科學(xué)》書本里，像這樣的實驗不可勝數(shù)，教師只要持之以恒，就可以使學(xué)生的觀察能力得到了很好的鍛煉。

2.動手操作，探求真知 “實踐出真知”，這句名言說明了親自動手實驗的重要性。培養(yǎng)學(xué)生親自動手操作的能力，就是動手能力。學(xué)生的動手能力主要表現(xiàn)為：在實驗的過程中，能按順序進行實驗；操作規(guī)范，每一個實驗的動作準(zhǔn)確無誤；并在動手實驗的過程中要獲得最直接、最感性的資料。

例如，在進行《吸熱和散熱》的實驗時，可以按照這樣的順序來訓(xùn)練學(xué)生的動手能力：(1)提出問題：不同的物體，其吸熱和散熱的性能一樣嗎？(2)大膽假設(shè)：讓學(xué)生假設(shè)沙和水的吸熱、散熱性能。(3)動手操作。首先，教師組織學(xué)生討論，做這個實驗，需要控制哪些相同的條件？需要哪些材料？怎樣做實驗？小組內(nèi)應(yīng)該怎樣分工？通過討論，讓學(xué)生明白應(yīng)該按怎樣的順序做實驗，在實驗中要注意什么，也明白自己的職責(zé)。其次，組織學(xué)生根據(jù)需要，到陽光下或陰涼處測量水和沙的升溫和降溫情況。在鼓勵學(xué)生動手實驗的過程中，要提醒學(xué)生注意相同條件的控制和實驗數(shù)據(jù)的搜集。一般在陽光下測量10分鐘，記好升溫情況。在陰涼處也是測量10分鐘，記錄好降溫情況。然后，將記錄的數(shù)據(jù)，填在圖表上，連上曲線，形成曲線圖?！襁@樣的實驗，通過問題引發(fā)學(xué)生的興趣，通過動手實驗得出結(jié)果，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力很有幫助。

3.學(xué)會比較，辨別異同 比較就是將兩樣或兩樣以上的物體，通過從諸多的方面進行對比，得出異同的過程。比較是分類、抽象、概括和歸納的基礎(chǔ)。比較能力是在頭腦中確定事物之間的差異點和共同點的能力。比較能力的培養(yǎng)，對學(xué)生認(rèn)識事物、掌握規(guī)律、掌握科學(xué)起著巨大的作用。

例如，上面提到的《吸熱和散熱》的實驗，學(xué)生通過動手測量陽光下和陰涼處的不同溫度，畫出了曲線圖。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行比較，發(fā)現(xiàn)變化的規(guī)律：沙升溫快，降溫很慢；水升溫很慢，降溫很快。通過這樣的分析比較，同志歸納這樣的結(jié)論：沙的吸熱性能好，是很好的保溫材料；水的散熱性能好，是不錯的散熱材料。并鼓勵學(xué)生將這些結(jié)論運用到日常生活中去……這樣的實驗，使學(xué)生的比較能力得到了很好的鍛煉。

四、結(jié)論

“科學(xué)課既強調(diào)學(xué)生親歷探究的過程，還重視在實驗的過程中搜集和積累數(shù)據(jù)，強調(diào)對事物的認(rèn)識不僅要在質(zhì)上認(rèn)識，更要從量的分析中得出結(jié)論。由于定量分析會使學(xué)生的頭腦更加精確化，更加科學(xué)化，只有用一定的數(shù)據(jù)來描述事物時，才算是達到了對事物內(nèi)在性質(zhì)的真正的了解。”因此，上好科學(xué)課，必須教會學(xué)生在重視數(shù)據(jù)的搜集和積累，學(xué)會車好實驗的結(jié)論。

結(jié)論就是通過動手實驗的驗證后，得出的最終結(jié)果。它是印證學(xué)生假設(shè)的根本依據(jù)。因而，教師要指導(dǎo)學(xué)生在實驗的過程中做好記錄，將實驗的結(jié)果寫在記錄卡上，以此來培養(yǎng)學(xué)生勤寫結(jié)論的習(xí)慣。

“問題——假設(shè)——驗證——結(jié)論”的探究方式，為科學(xué)的教學(xué)提供了廣闊的實踐空間，對培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、比較能力、歸納能力有較為顯著的功效。

重慶市水土鎮(zhèn)九龍山小學(xué)校 400714)