科學(xué)課實驗中如何有效“作出假設(shè)”

陸永勝

摘 要：“作出假設(shè)”是進行科學(xué)探究的第一步，引導(dǎo)著探究的方向。本文意在從多個方面引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會有效“作出假設(shè)”，杜絕學(xué)生實驗探究前，以沒有憑據(jù)的胡亂猜測而做出虛假“預(yù)測”。

關(guān)鍵詞：有效假設(shè)；知識經(jīng)驗；多角度假設(shè)；假設(shè)依據(jù)；數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

假設(shè)，也就是預(yù)測，“作出假設(shè)”是科學(xué)探究的第一步，引導(dǎo)著探究的方向。牛頓說：“沒有大膽的猜測就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”能否順利做出假設(shè)，關(guān)切著學(xué)生探究活動能否順利進行。2017版科學(xué)課標(biāo)在“科學(xué)探究學(xué)段目標(biāo)”中，針對“作出假設(shè)”這一目標(biāo)，對不同學(xué)段提出了不同層次的要求?？梢钥闯鰺o論哪一個學(xué)段的目標(biāo)都是要求學(xué)生在作出猜想或假設(shè)時都要聯(lián)系已有的知識和經(jīng)驗，講求真憑實據(jù)，不能胡猜。特別是五六年級學(xué)段的目標(biāo)中不光要求學(xué)生作出假設(shè)，還要說明假設(shè)的依據(jù)，以此提高假設(shè)的合理性、準(zhǔn)確性。探究實驗中，為有效指導(dǎo)學(xué)生作出合理的假設(shè)，我覺得我們可以做到以下幾點：

一、提供必要的知識經(jīng)驗

假設(shè)來自于學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗。離開了已有的知識經(jīng)驗，讓學(xué)生假設(shè)，學(xué)生可能會想當(dāng)然似的胡猜。學(xué)生恰巧不具備某一方面的知識和經(jīng)驗時，讓學(xué)生去做出合理的假設(shè)是不現(xiàn)實的。如在學(xué)習(xí)《把液體倒入水中》一課時，由于生活中學(xué)生缺乏把一種液體倒入另一種液體的經(jīng)歷，所以當(dāng)要求學(xué)生對“把食用油和蜂蜜倒入水中會發(fā)生什么現(xiàn)象”作出假設(shè)時，學(xué)生可能無所適從。為此有教師教學(xué)時，先是做了一個演示實驗。老師把一小瓶紅色液體瓶口朝上放入一個大瓶的水底，引導(dǎo)學(xué)生進行觀察看到了什么現(xiàn)象。學(xué)生看到小瓶中的紅色液體不斷向水面升騰，不一會水面上就覆蓋了一層紅色的液體，紅色液體浮在了水面上。學(xué)生認識到了紅色液體比水輕，所以紅色液體就浮在了水面上。有了這樣的知識經(jīng)驗后，老師讓學(xué)生對“把食用油和蜂蜜倒入水中會發(fā)生什么現(xiàn)象”作出假設(shè)時，學(xué)生就能很順利地做出預(yù)測——要么沉入水中，要么浮在水面上，不至于很茫然而無從假設(shè)。且在知道了食用油比水輕和蜂蜜比水重的情況下，學(xué)生就很容易地可以作出“把食用油倒入水中，食用油會上浮在水面上”和“把蜂蜜倒入水中，蜂蜜會沉在水底”這樣的假設(shè)。已有的知識經(jīng)驗就成了學(xué)生猜測的基礎(chǔ)。

二、引導(dǎo)學(xué)生多角度假設(shè)

假設(shè)是為制定探究計劃而作出的。假設(shè)的多角度性就會出現(xiàn)實驗研究對象的多面性、研究內(nèi)容的全面性和研究結(jié)果的科學(xué)性。因此應(yīng)該重視指導(dǎo)學(xué)生多角度進行假設(shè)，盡可能的找出與研究問題相關(guān)的因素，為實驗的科學(xué)性和準(zhǔn)確性作保證。如《運動與摩擦力》一課，老師先出示了一些與摩擦力有關(guān)的圖片，如旱冰鞋，鞋底有花紋和無花紋的鞋子，帶有很深花紋的輪胎，陷進淤泥里的車等，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生觀察之后，讓學(xué)生討論摩擦力的大小與什么因素有關(guān)，這時學(xué)生很容易的想出摩擦力的大小可能與物體的重量和接觸面的光滑程度有關(guān)。經(jīng)過教師引導(dǎo)，學(xué)生還猜測出了摩擦力的大小還可能和運動的方式是滑動還是滾動有關(guān)，與運動的快慢有關(guān)，與接觸面的軟硬有關(guān)，與拉力的大小有關(guān)，與接觸面的大小有關(guān)等。盡管有的因素與摩擦力的大小沒有關(guān)系，但是學(xué)生能根據(jù)問題進行多方面的大膽猜測很不簡單，開闊了學(xué)生的思路，為學(xué)生研究問題拓寬了思路，可以更全面的解決問題。

三、強調(diào)作出假設(shè)的依據(jù)

“作出假設(shè)”需要講究證據(jù)，不能胡蒙瞎猜。在學(xué)生“作出假設(shè)”后，讓學(xué)生說說這樣假設(shè)的理由，可以培養(yǎng)學(xué)生假設(shè)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，杜絕瞎蒙。在《把液體倒入水中》一課，教師引導(dǎo)學(xué)生猜測，如果把油倒入水中會看到什么現(xiàn)象？學(xué)生說：油會浮在水上。理由是：家里洗碗的池子里水面上會漂著油花，油比水輕，所以油在水里會漂。這是學(xué)生聯(lián)系生活現(xiàn)象尋找猜測的依據(jù)。接著老師讓學(xué)生猜測如果先在水中倒入油再倒入蜂蜜和先在水中倒入蜂蜜再倒入油以及把油和蜂蜜一起倒入水中可能會看到什么現(xiàn)象，并分別說說為什么這樣想。對于前兩種倒入方法，學(xué)生都認為油會在上層，蜂蜜在最下層。理由是油比水輕，蜂蜜比水重。但是對于同時把油和蜂蜜一起倒入水中，出現(xiàn)了三個不同的意見。一是猜測它們會相互混合。理由是可能會融合（溶解）了。二是認為油還是在水上，水下是蜂蜜。理由是同樣的東西不管倒入的順序如何，用的都是一樣的東西，可能結(jié)果也是一樣的。三是認為水在最上面，油會在中間，底下是蜂蜜。理由是把它們同時倒入水中可能會把水?dāng)D開，水就會在最上面，油較輕會浮在水下，蜂蜜最重就會沉在水底?？梢钥闯鰧W(xué)生的每一次猜測都不是瞎胡猜的，都是有自己的理由的。盡管有的猜測和理由不正確，恰恰說明這是學(xué)生獨立思考的結(jié)果。這樣多讓學(xué)生說說猜測的依據(jù)，學(xué)生實驗前的假設(shè)會做到越來越科學(xué)，越來越合理。

四、講求假設(shè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確

對于量性實驗，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生做出預(yù)測的數(shù)據(jù)盡可能的準(zhǔn)確，不能信口胡猜?！蹲孕熊嚿系暮唵螜C械》一課中有“變速自行車如何變速”的研究內(nèi)容。研究時通常選用變速車前齒輪的最大齒輪，讓它轉(zhuǎn)動1圈，看看分別能帶動后齒輪的最小齒輪、中等齒輪和最大齒輪各轉(zhuǎn)動多少圈，以此分析車速的變化，總結(jié)自行車變速的方法。實驗前，我讓學(xué)生猜測：前齒輪的最大齒輪轉(zhuǎn)動1圈時，后齒輪的最小齒輪轉(zhuǎn)動多少圈？有學(xué)生猜測3圈、4圈、5圈。他們猜測的依據(jù)是：普通自行車前齒輪轉(zhuǎn)動1圈時，后齒輪會轉(zhuǎn)動2圈，而變速車的前齒輪的最大齒輪要比普通自行車的前齒輪大一些，所以后齒輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)肯定要超過2圈?？梢妼W(xué)生猜測注重了依據(jù)，沒有胡猜。通過實驗發(fā)現(xiàn)，用變速車前齒輪的最大齒輪轉(zhuǎn)動1圈時，后齒輪的最小齒輪轉(zhuǎn)動了3圈多一點。然后我讓學(xué)生預(yù)測：在用變速車前齒輪的最大齒輪轉(zhuǎn)動1圈時，后齒輪的中等齒輪能轉(zhuǎn)動多少圈？學(xué)生猜測是2圈或2圈多，依據(jù)是后齒輪增大了，那么轉(zhuǎn)動的圈數(shù)會少一些。實驗證實了他們的猜測。他們看到在用變速車前齒輪的最大齒輪轉(zhuǎn)動1圈時，后齒輪的中等齒輪能轉(zhuǎn)動了2圈多一點。在此基礎(chǔ)上我讓學(xué)生猜測：在用變速車前齒輪的最大齒輪轉(zhuǎn)動1圈時，能帶動后齒輪的最小齒輪能轉(zhuǎn)動多少圈？學(xué)生異口同聲地說到：會轉(zhuǎn)動1圈多一點。因為他們都能知道后齒輪又變大了，當(dāng)然轉(zhuǎn)動的圈數(shù)會少于2圈的。實驗證實的確如此。預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，大大激發(fā)了學(xué)生的自豪感。如此這樣多加關(guān)注，學(xué)生對于量性實驗中數(shù)據(jù)的預(yù)測會越來越準(zhǔn)確，這對于規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論的形成都有很強的引領(lǐng)作用。endprint