淺談高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力

摘 要：伴隨新課改的大力深入，不管是物理學(xué)科的權(quán)威人士還是物理學(xué)科的教師，均都認(rèn)清在物理教學(xué)中實(shí)施科學(xué)探究的作用。由此新課標(biāo)的課程目標(biāo)中，將科學(xué)探究當(dāng)作學(xué)習(xí)目標(biāo)的主要部分，但是必須要?dú)v經(jīng)探究的過程，真正清楚科學(xué)探究的作用和意義。在科學(xué)探究的過程中，有兩個(gè)比較重的環(huán)節(jié)就是猜想和假設(shè)。通過在高中物理教學(xué)中應(yīng)用這兩個(gè)環(huán)節(jié)，來學(xué)習(xí)物理，檢驗(yàn)物理的特點(diǎn)和規(guī)律，可以有效提升高中物理教學(xué)質(zhì)量和成效。

關(guān)鍵詞：高中物理；猜想與假設(shè)能力；培養(yǎng)

新教材對(duì)學(xué)生科學(xué)探究中的猜想和假設(shè)環(huán)節(jié)提出了新的高標(biāo)準(zhǔn)要求，即：結(jié)合學(xué)生所學(xué)知識(shí)和生活實(shí)踐來對(duì)問題形成的因素實(shí)施合理科學(xué)的猜想，對(duì)于探究的方向與將要發(fā)生的事件實(shí)施事前的假設(shè)和預(yù)測。在科學(xué)探究過程中，精準(zhǔn)合理的猜想與假設(shè)對(duì)其來說是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)也是現(xiàn)時(shí)期高中物理實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生與教師共同重視的一點(diǎn)。

一、 引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本身所學(xué)知識(shí)及生活實(shí)踐實(shí)施猜想與假設(shè)

生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是人們?cè)谏畹倪^程中，通過不斷摸索和實(shí)踐總結(jié)出的類似判斷性的一種感覺，是促進(jìn)學(xué)生有效接受新事物的前提，對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，必須要輔助自身或是別人的生活經(jīng)驗(yàn)，這樣才能有效達(dá)成。

例如，在焦耳定律這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，主要探究的是阻礙電流經(jīng)過導(dǎo)體后所產(chǎn)生熱量因素的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，此時(shí)，教師可依據(jù)學(xué)生對(duì)于生活的常識(shí)及經(jīng)驗(yàn)來激勵(lì)學(xué)生大膽猜想和假設(shè)，如家用微波爐所形成的熱量要遠(yuǎn)比普通照明燈所形成的熱量大得多，并且普通照明燈所形成的熱量，遠(yuǎn)大于導(dǎo)體上所形成的熱量。要求學(xué)生經(jīng)過交流、思考和討論以后，給出合理的猜測，即：熱量的形成與導(dǎo)體上的電阻和電流大小有關(guān)。隨后，教師可在此基礎(chǔ)上，接著啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生去證實(shí)電熱量和別的因素間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)必須要在這兩者共同并連到家用電器中的同等電壓下進(jìn)行，電阻不同，所產(chǎn)生的電流也會(huì)存在差異。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到這一步，學(xué)生便會(huì)猜想出，電流熱量還很有可能與導(dǎo)體電流量有關(guān)系。最后，教師與學(xué)生一同，設(shè)計(jì)探索電流流過導(dǎo)體時(shí)形成的熱量和電流、電阻與經(jīng)過時(shí)間兩者間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，通過所學(xué)的控制變量法來對(duì)這一探究目的進(jìn)行驗(yàn)證，在此過程中，不但探究了學(xué)生的猜想和假設(shè)，同時(shí)也極大程度的滿足學(xué)生求知欲。

二、 引導(dǎo)學(xué)生利用感官直覺來實(shí)施猜想與假設(shè)

直覺就是通過學(xué)生自身的感官組織，結(jié)合學(xué)生所聽到的、看到的、感受到的事件，提出相應(yīng)的合理性猜想與假設(shè)。物理屬于主要以探究實(shí)驗(yàn)及觀察為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，很多知識(shí)點(diǎn)都是通過猜想與假設(shè)的方式所提出來的。

例如，在向心力知識(shí)的學(xué)習(xí)中，當(dāng)水流星轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的時(shí)候，水為何不會(huì)從杯子中流出來？學(xué)生經(jīng)過觀察和探究實(shí)驗(yàn)以后，會(huì)很快形成直覺，思維中會(huì)想，極有可能與水流星經(jīng)過高點(diǎn)時(shí)的速度有關(guān)系。由此，猜想出水流星經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度值，之后再將向心力知識(shí)引入其中進(jìn)行分析，最終可以對(duì)水流星原理有一個(gè)清楚的理解。在對(duì)牛頓第一定律進(jìn)行深入探究時(shí)，也可以應(yīng)用這種方法來進(jìn)行探究，教師與學(xué)生一同做小汽車在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，從視覺上可以看出存在三種差異狀態(tài)，斜坡表面越是光滑，小汽車的運(yùn)動(dòng)車速就越快，從視覺上來看，光滑的平面將使小汽車的速度會(huì)更快，同時(shí)運(yùn)行的距離也會(huì)更長，從上面的特點(diǎn)能夠發(fā)現(xiàn)，如小汽車在不受外力阻礙的影響下，小汽車便會(huì)沿著原來的軌跡運(yùn)行下去。像這種通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的方式，不但可以充分地鍛煉學(xué)生自身的實(shí)際操作能力，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的猜想和假設(shè)能力，提高學(xué)生解析和觀察的能力。

三、 引導(dǎo)學(xué)生通過類比法來實(shí)施

類比就是將兩個(gè)或者是多個(gè)相同與完全不同的事物，擺在一起來進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生從原有對(duì)事物的了解中，大膽猜想事物未知的一些特性。在物理知識(shí)的學(xué)習(xí)中，針對(duì)一些具有新鮮性的知識(shí)點(diǎn)來說，學(xué)生會(huì)缺少一些感性上的認(rèn)識(shí)，教師如直接將理論知識(shí)傳授給學(xué)生，學(xué)生將無法理解和掌握。如教師應(yīng)用類比法來合理地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生通過對(duì)事物的熟悉和了解以后再進(jìn)行對(duì)比，這樣學(xué)生在接受新事物時(shí)便會(huì)更加輕松。

例如，在學(xué)習(xí)電勢能和電勢內(nèi)容時(shí)，電荷在電場中到底存不存在能量？因?yàn)殪o電力做功與重力做功間存在相同點(diǎn)，也就是說做功和路徑并沒有關(guān)系，學(xué)生可類比重力勢能，由此猜想電荷在電場當(dāng)中也存在勢能，也就是電勢能，那么這種電勢能能否呈現(xiàn)電場能性質(zhì)？因?yàn)殡姾呻妱菽芎碗姾纱嬖谙嚓P(guān)性，所以學(xué)生能夠類比電場力，但卻不能呈現(xiàn)電場力性質(zhì)，可通過猜想得出相同結(jié)論。

四、 引導(dǎo)學(xué)生通過逆向思維實(shí)施猜想與假設(shè)

逆向思維形式的猜想，就是從結(jié)合已證實(shí)完的成果及現(xiàn)象，反向思維來審視問題，假設(shè)形成這一效果的干擾因素，確切地說便是通過逆向思維來進(jìn)行合理的猜想。在分析物理學(xué)知識(shí)時(shí)，一些問題能夠采用這樣的方式來進(jìn)行解決，從影響問題因素著手，結(jié)合各個(gè)問題的需求來猜想影響問題的公式。然而，在影響因素當(dāng)中，仍有一些不確定性的因素存在，為此，需持續(xù)這一操作直至求出結(jié)論，由此可以讓問題變得更簡單。

例如，在進(jìn)行加速度問題的探討中，為了進(jìn)一步深入地研究a、F與m之間的定量關(guān)系，可以在確定運(yùn)用控制變量法的前提下進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，教師引導(dǎo)學(xué)生在開展小組合作學(xué)習(xí)的前提下，通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集，并展開實(shí)驗(yàn)探究，在一一將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析后，對(duì)a、F與m之間的定量關(guān)系展開大膽猜想，進(jìn)而再利用圖像法，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注在數(shù)軸上，其中縱軸為加速度，橫軸為合力，由此進(jìn)行描點(diǎn)制圖，進(jìn)而驗(yàn)證結(jié)論的正確性。

總體來說，在科學(xué)探究的過程中，猜想和假設(shè)是其非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)探究有非常重要的作用。在高中物理學(xué)科的教學(xué)中，教師需應(yīng)用各種手段和方法，有針對(duì)性的引導(dǎo)學(xué)生大膽地提出假設(shè)和猜想，由此，良好的培養(yǎng)學(xué)生的猜想和假設(shè)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]林東檳.物理探究教學(xué)中培養(yǎng)猜想與假設(shè)能力的策略[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2013，30（4）：10-12.

[2]唐建華.談?wù)剬?duì)物理教學(xué)中猜想與假設(shè)能力培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)[J].新課程（中學(xué)），2014（10）：36-37.

[3]魯海峰.淺談物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)[J].小作家選刊：教學(xué)交流，2012（9）：110-110.

作者簡介：

彭建杰，一級(jí)教師，江蘇省溧陽市，江蘇省溧陽市南渡高級(jí)中學(xué)。