引導(dǎo)猜想 揚(yáng)起科學(xué)教學(xué)的風(fēng)帆

郭玉定

（江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)方巷鎮(zhèn)中心小學(xué)，江蘇揚(yáng)州 225117）

引 言

隨著新課程改革的不斷推行，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，猜想成了科學(xué)探究的重要組成部分。然而，在目前的課堂教學(xué)中，教師較多的還是向?qū)W生灌輸知識(shí)，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)自主展開猜想。即便有，學(xué)生也很少關(guān)注猜想的理由和依據(jù)，其猜想趨于盲目化，有走過(guò)場(chǎng)的感覺。筆者在引導(dǎo)學(xué)生展開科學(xué)猜想的過(guò)程中，注重引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的猜想方式，讓學(xué)生在猜想后展開實(shí)證探究，促使學(xué)生更理性地展開思考。

一、創(chuàng)設(shè)情境，激活心理漣漪

要引導(dǎo)學(xué)生積極展開猜想，教師首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)猜想的情境。筆者在教學(xué)中會(huì)先給學(xué)生展示一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生分析該實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了怎樣的科學(xué)原理。這樣就將學(xué)生帶入了特定的實(shí)驗(yàn)情境中。此后，筆者又組織學(xué)生展開自主猜想，如嘗試將原實(shí)驗(yàn)中的某些材料替換成其他的材料，并猜想是否會(huì)發(fā)生變化；或者可以改變實(shí)驗(yàn)的條件，如改變壓力、溫度等，這樣就能讓學(xué)生在合理的情境中展開猜想，其猜想也會(huì)更為有效。

例如，在教學(xué)《摩擦力的秘密》一內(nèi)容時(shí)，首先，筆者給學(xué)生展示了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，將一塊磚放在一面粗糙的木板上，然后用測(cè)力計(jì)拉一下，讓學(xué)生記錄數(shù)值，之后又在光滑的木板上拉一下，讓學(xué)生再次記錄數(shù)值；其次，引導(dǎo)學(xué)生展開比較，讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)從中能得到哪些信息。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，筆者將摩擦力這個(gè)概念引入教學(xué)中，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了相關(guān)的情境，并鼓勵(lì)學(xué)生展開猜想，讓其思考是否能更換其中的某些信息，促使摩擦力發(fā)生變化。學(xué)生首先將注意力放在了木板的粗糙度上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以證明木板的粗糙程度影響著摩擦力，于是有學(xué)生提出了猜想：“如果木板更為粗糙，如像樓梯一樣一格一格，是否需要的拉力就更大呢？”還有學(xué)生提出了與眾不同的猜想：“現(xiàn)在的板都是放平的，如果板本身就有一個(gè)坡度的話，結(jié)果是否一樣呢？”筆者鼓勵(lì)學(xué)生圍繞自己的猜想展開實(shí)驗(yàn)，嘗試驗(yàn)證猜想。

創(chuàng)設(shè)情境的方式一方面能將學(xué)生帶入特定的情境中，引發(fā)其思考；另一方面則能讓學(xué)生的猜想有一定的依據(jù)，避免毫無(wú)邊際地胡亂猜想[1]。這樣的猜想顯然更為有效，筆者引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，讓學(xué)生親手驗(yàn)證自己的猜想，這樣學(xué)生就會(huì)更加投入。

二、比較歸納，建構(gòu)解釋模型

在引導(dǎo)學(xué)生猜想的過(guò)程中，不能只猜想而不思考，猜想的目的是促使學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。筆者在教學(xué)中嘗試讓學(xué)生從周圍的事物或現(xiàn)象中獲得已有的知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上展開遷移。這樣，學(xué)生就可以在比較和歸納的過(guò)程中嘗試自主建構(gòu)解釋模型，并學(xué)會(huì)理性思考，以解決各種猜想的問(wèn)題。

例如，在教學(xué)《光的行進(jìn)》一內(nèi)容時(shí)，筆者組織學(xué)生參與“小孔成像”的實(shí)驗(yàn)。在該實(shí)驗(yàn)中，有學(xué)生提出了自己的猜想：“為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)叫作小孔成像呢？難道孔大就不能成像了嗎？”此時(shí)另有學(xué)生提出了建議：“我們是不是應(yīng)該驗(yàn)證一下，看看孔到底要小到怎樣的程度才能成像？”筆者肯定了學(xué)生的看法，然后組織學(xué)生展開自主實(shí)驗(yàn)，并要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)收獲的數(shù)據(jù)整理起來(lái)，進(jìn)行歸納，嘗試自主建構(gòu)解釋模型。有學(xué)生在分別計(jì)算了小孔的大小和距離后提出了自己總結(jié)的觀點(diǎn)：“孔越是小的話，出現(xiàn)的像就越是清晰，相反，孔如果變大的話，就會(huì)不清晰?！边€有學(xué)生補(bǔ)充了該解釋模型，提出：“我發(fā)現(xiàn)距離在其中也十分重要，如果距離夠大的話，即使孔大一些，還是能夠成像?！惫P者組織學(xué)生將總結(jié)出的數(shù)據(jù)整理成圖表，更清晰地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

學(xué)者蘇霍姆林斯基提出，在人們的心靈深處都有一種需要，就是感受自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者和研究者[2]。在指導(dǎo)學(xué)生展開猜想的過(guò)程中，教師要讓學(xué)生展開完整的探究活動(dòng)，不僅要學(xué)生嘗試猜想，還要其嘗試發(fā)現(xiàn)和研究，并嘗試自主解釋其中的某些問(wèn)題，這樣才能讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的思維解決自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

三、動(dòng)手操作，自主實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

在學(xué)生提出了科學(xué)猜想后，筆者還鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主驗(yàn)證的方式來(lái)獲得結(jié)果。在此過(guò)程中，學(xué)生要嘗試展開分析，提出自己的想法，然后展開科學(xué)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)某些猜想其實(shí)是錯(cuò)誤的，筆者鼓勵(lì)學(xué)生不要因此而感到泄氣，因?yàn)榭茖W(xué)猜想的真正目的不是驗(yàn)證自己的猜想是否正確，而是形成科學(xué)思考的能力，這才是真正的收獲。

例如，在學(xué)習(xí)怎樣運(yùn)動(dòng)重物《斜坡的啟示》的過(guò)程中，有學(xué)生提出了自己的猜想：“利用斜面搬運(yùn)重物真的能夠省力嗎？斜面省力到底和哪些因素有關(guān)呢？”也有學(xué)生提出了自己的觀點(diǎn)，認(rèn)為：“斜坡如果大的話，需要拉的距離就會(huì)減少，這樣是不是就能更加省力了呢？”筆者并沒有直接給出學(xué)生答案，而是指導(dǎo)學(xué)生展開自主驗(yàn)證。學(xué)生嘗試組成實(shí)驗(yàn)小組，通過(guò)分工合作的方式展開活動(dòng)，一個(gè)學(xué)生嘗試按照順序搭建不同坡度的斜坡，另一個(gè)學(xué)生嘗試記錄下小車上坡所需的拉力。筆者提醒學(xué)生思考：“每組實(shí)驗(yàn)是不是只做一次就能得到準(zhǔn)確的答案呢？”“在實(shí)驗(yàn)中要注意什么呢？”在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，筆者鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：“和之前的猜想相反，斜面越平緩越省力。”這樣，學(xué)生就推翻了自己的猜想，筆者又鼓勵(lì)學(xué)生嘗試提出新的猜想，并再次展開驗(yàn)證。

筆者組織學(xué)生展開小組活動(dòng)，學(xué)生不僅要商討自己猜想的內(nèi)容，還要思考如何合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能更好地展開驗(yàn)證。學(xué)生在探究的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些矛盾，這時(shí)，筆者就會(huì)組織學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行分析、驗(yàn)證，看誰(shuí)的看法更為準(zhǔn)確。這樣的活動(dòng)進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。

四、理性反思，深化探究精神

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，筆者還鼓勵(lì)學(xué)生展開理性反思，尤其是當(dāng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和自己的猜想出現(xiàn)較大差異時(shí)。這樣學(xué)生就能重組自己頭腦中的知識(shí)，嘗試形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而使其深化探究精神，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

例如，在教學(xué)《使沉在水里的物體浮起來(lái)》一內(nèi)容時(shí)，筆者組織學(xué)生參與讓雞蛋漂浮在水面上的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。筆者首先給學(xué)生介紹了死海的情況，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，能否借鑒死海讓物體漂浮的方法，讓雞蛋漂浮在水面上。學(xué)生提出可以在水中加鹽，讓雞蛋漂浮。筆者組織學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)失敗了，雞蛋無(wú)法漂浮。這時(shí)，筆者組織學(xué)生展開理性反思，思考雞蛋沒有漂浮的原因。例如，有學(xué)生提出：“死海里的鹽分很大，是不是我們?cè)谒蟹诺柠}不夠多，所以才漂不起來(lái)呢？”筆者鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，嘗試再次探索。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，增加鹽的量后，雞蛋果然漂浮起來(lái)了。之后，筆者鼓勵(lì)學(xué)生展開自主總結(jié)，如有學(xué)生提出了總結(jié)信息：“加鹽之后，水的密度就會(huì)變大，如果鹽水的濃度夠大的話，密度就會(huì)更大，這樣就能讓雞蛋漂起來(lái)，如果密度不夠大的話，那么雞蛋就漂不起來(lái)。”在理性反思中，學(xué)生的探究能力更強(qiáng)了。

在不斷反思的過(guò)程中，學(xué)生的猜想會(huì)逐步變得深入，變得更為理性。同時(shí)，學(xué)生也會(huì)認(rèn)識(shí)到猜想時(shí)要考慮周全，有時(shí)候猜想可能是錯(cuò)誤的，但他們逐步會(huì)懂得如何辯證地思考問(wèn)題，從而不斷提升自身的思維能力。

結(jié) 語(yǔ)

筆者在指導(dǎo)學(xué)生展開小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極展開科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在猜想、驗(yàn)證和反思的過(guò)程中不斷地積累知識(shí)，讓學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)變得更為豐富，這樣，學(xué)生的猜想能力就會(huì)得到不斷提高，進(jìn)而其思維能力也能得到強(qiáng)化。