鼓勵(lì)猜想 提高學(xué)生思維能力

楊麗玲

“人類失去聯(lián)想，世界將會(huì)怎樣？”這則某品牌的著名廣告語告訴我們一個(gè)真理：想象和思維的發(fā)展推動(dòng)著世界的科技進(jìn)步。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中，也有這樣一個(gè)重要的步驟：做出猜想和假設(shè)。如果沒有猜想，那么整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究過程就會(huì)終止，我們就會(huì)淹沒在一大堆的疑問中卻無從下手。實(shí)際上，猜想是一種科學(xué)思維過程，許多偉大的科學(xué)家把他們的科學(xué)猜想付諸實(shí)踐，才有了科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天。著名教育學(xué)家陶行知說過：科學(xué)從娃娃抓起。我認(rèn)為，要培養(yǎng)當(dāng)今學(xué)生的科學(xué)思維能力，可以從學(xué)生的猜想這一方面入手，研究學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí)面對(duì)問題是如何思考的，也就是“猜想”這一步驟的產(chǎn)生過程。同時(shí)，教師需對(duì)學(xué)生猜想環(huán)節(jié)的思維進(jìn)行引導(dǎo)，通過師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，幫助學(xué)生頭腦中的思維產(chǎn)生碰撞，從而再進(jìn)行科學(xué)思維的整理，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力和邏輯思維能力，最終提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

一、現(xiàn)狀：猜想被限制或打斷

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究中，猜想對(duì)整個(gè)探究活動(dòng)起著導(dǎo)向作用，沒有合理的猜想，就可能導(dǎo)致研究者偏離方向，甚至浪費(fèi)寶貴的資源。做科研是這樣的，但這是否適用于小學(xué)生呢？我們知道，成人有豐富的生活閱歷和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，他們面對(duì)問題能做出合理的猜想，但是小學(xué)生的頭腦相對(duì)簡單，因?yàn)樗麄兊闹R(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn)都很少。新的科學(xué)知識(shí)，新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在他們的腦中可能就是白紙一張。正因?yàn)槿绱耍覀儠?huì)發(fā)現(xiàn)小學(xué)生在科學(xué)課堂中會(huì)提出各種問題和猜想，天馬行空，讓教師也手足無措。但是，為了完成課堂教學(xué)任務(wù)，我們有時(shí)會(huì)迫不得已引導(dǎo)學(xué)生盡快地朝著預(yù)設(shè)去猜想，以完成在有限時(shí)間內(nèi)的課堂實(shí)驗(yàn)任務(wù)。一般情況下，如果教師在上課時(shí)毫無準(zhǔn)備，這種引導(dǎo)就會(huì)變成生拉硬拽——使得“以學(xué)生為中心”的課堂又變成了“以教師為主體”的課堂。這樣，就不能達(dá)到我們想要的結(jié)果，學(xué)生的思維也會(huì)被硬生生地限制住。因此，限制并打斷學(xué)生的猜想，就是我們在猜想環(huán)節(jié)上存在的誤區(qū)。

比如我在上《水珠從哪里來》這一課時(shí)，遇到這樣一個(gè)思維特別活躍的班級(jí)，他們在面對(duì)問題時(shí)，遲遲不能觸碰到我接下來即將驗(yàn)證的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致整節(jié)課就卡在了猜想這個(gè)環(huán)節(jié)上面。

上課前五分鐘的計(jì)劃是：將冰塊放入燒杯，靜置觀察燒杯外壁，學(xué)生發(fā)現(xiàn)燒杯外壁出現(xiàn)了許多小水珠。

這五分鐘很正常，學(xué)生觀察到位，現(xiàn)象明顯，表達(dá)清晰。

師：這些小水珠是從哪里來的呢？（出示板書課題：水珠從哪里來？）

生1：水珠是燒杯中的冷氣變成的。

師：冷氣是什么呢？是指冷空氣嗎？空氣和水不是同一種物質(zhì)，所以冷空氣能不能變成水珠？

生2：水珠是燒杯里的水變成的。

師：有可能。那么燒杯里的水是怎么跑到燒杯外壁去的呢？

生2：不知道。

生3：水珠是冰融化時(shí)形成的。

師：你認(rèn)為水珠的形成原因跟冰融化有關(guān)是嗎？那么水珠到底是從哪里來的呢？

生3摸頭，聽不懂：就是冰融化時(shí)自動(dòng)形成的。

生4：水珠是熱氣和冷氣相遇形成的。

師：剛剛已經(jīng)說了，熱氣和冷氣本身和水不是同一種物質(zhì)，不可能轉(zhuǎn)化。

話談到這里我已經(jīng)很著急了，因?yàn)樗麄儾]有按著我的預(yù)設(shè)來猜想。但是我發(fā)現(xiàn)這是個(gè)很好的研究機(jī)會(huì)，為了了解學(xué)生在猜想時(shí)的思維方式，我繼續(xù)追問。

師：同學(xué)們，現(xiàn)在在燒杯外壁出現(xiàn)了小水珠。在自然界中，水有三種形態(tài)，固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。我們想一想，這三種形態(tài)的水我們現(xiàn)在能在燒杯附近找到嗎？

生：固態(tài)的是冰，液態(tài)的是冰融化成的水，氣態(tài)的是空氣中的水蒸氣。

師：沒錯(cuò)。只有這三種狀態(tài)的水才有可能變成小水珠粘在杯壁上，也就是說，小水珠的來源只可能來自燒杯中的冰塊、燒杯中的水、空氣中的水蒸氣。那么剛才誰猜到了？

生5：生2猜到了。但是燒杯里的水不可能跑到燒杯外面去，燒杯不滲水。

師：你怎么知道不滲水呢？你還沒有用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證呢。

生5：燒杯是玻璃做的，如果滲水不就漏了嗎？

其他學(xué)生：對(duì)啊對(duì)啊！

這是真實(shí)的課堂對(duì)話，實(shí)際上，我特別想引出讓學(xué)生做出水珠可能是由①杯子里的水和冰塊從杯口蒸發(fā)后再跑到燒杯外壁上;②杯子里的水從杯壁滲出到杯壁上（可能由很小的分子形式滲透）這兩種猜想?？墒菍W(xué)生要么早已否定這兩種猜想，不再進(jìn)行猜測，要么在猜想時(shí)把“水珠從哪里來”和“水珠形成的原因”兩個(gè)問題混淆了。

我很想限制并打斷學(xué)生的這種看似不知所云的猜想，盡快將學(xué)生拉上實(shí)驗(yàn)前的正軌，但這樣帶著生硬目的地引導(dǎo)學(xué)生猜想，期望學(xué)生盡快實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，不僅扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，而且更容易造成課堂偏離軌道，遠(yuǎn)離重心——這是有些教師，包括我經(jīng)常會(huì)進(jìn)入的誤區(qū)。我認(rèn)為，讓學(xué)生學(xué)好科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，不是一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的，必須將學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行有效的引導(dǎo)和梳理才行。

二、策略：創(chuàng)設(shè)情境充分預(yù)設(shè)

要想讓猜想環(huán)節(jié)變成活躍有趣的師生對(duì)話，保證一場科學(xué)探究活動(dòng)的順利進(jìn)行，就要采取一些有效的策略。

說到對(duì)學(xué)生的猜想進(jìn)行引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)情境是一種有效的辦法。在學(xué)生的認(rèn)知中，有很多種可能，但是在教師創(chuàng)設(shè)的情境中，學(xué)生更能得出合理的猜想。比如，在教學(xué)《水和水蒸氣》一課時(shí)，我給學(xué)生創(chuàng)設(shè)的情境是：小明發(fā)現(xiàn)晴天曬衣服比陰天干得快，夏天曬衣服又比冬天干得快。于是就提出問題：衣服干得快慢跟什么有關(guān)呢？這時(shí)猜想對(duì)學(xué)生而言就是一種思維的碰撞，在這個(gè)情境中，其實(shí)可以看出對(duì)比實(shí)驗(yàn)的變量：晴天和陰天的區(qū)別是什么呢？僅僅是有沒有太陽嗎？溫度有沒有區(qū)別？那同樣是晴天，炎熱的夏天和寒冷的冬天，媽媽洗的衣服在哪種情況下干得快呢？這時(shí)學(xué)生就能將溫度與水的蒸發(fā)快慢聯(lián)系起來，從而容易得出經(jīng)驗(yàn)性的結(jié)論：溫度越高水蒸發(fā)得越快。在這里，學(xué)生的提問和猜想的表達(dá)方式可能不同，甚至有些有先見之明的學(xué)生在提出問題時(shí)已經(jīng)把自身的經(jīng)驗(yàn)猜想代入了進(jìn)去，變成提問：是不是溫度越高衣服干得越快呢？猜想答案：是。

只有身臨其境，結(jié)合學(xué)生自己的生活經(jīng)驗(yàn)和已有認(rèn)知，才能激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的合理猜測，否則，學(xué)生可能為了迎合課堂氣氛，做出比較夸張的不合理猜測，使得課堂陷入混亂。比如在猜測100毫升水能溶解多少食鹽的時(shí)候，有人猜10克、20克，就會(huì)有人猜100克、200克，成為純粹的嘩眾取寵，毫無意義。

因此，為了避免這種情況發(fā)生，讓學(xué)生從合理的角度進(jìn)行猜測，教師需在學(xué)生猜測前幫助其創(chuàng)設(shè)出符合實(shí)際的情境，讓學(xué)生的思維有據(jù)可依，這樣的猜想就能順應(yīng)著課堂教學(xué)的發(fā)展。比如可以出示實(shí)物100毫升的水和不同分量的食鹽，肉眼可以直接對(duì)比兩者量的多少，感官刺激有了，那么合理性也就有了。如果還有開放性的猜測，教師也要鼓勵(lì)學(xué)生說清楚原因，甚至可以讓個(gè)別學(xué)生在課上和課后做進(jìn)一步研究。

三、評(píng)價(jià)：鼓勵(lì)和重視猜想

猜想最能體現(xiàn)學(xué)生的思維，學(xué)生用自己的語言表達(dá)方式展現(xiàn)大腦中的想法，不論是有還是無，也不論是對(duì)還是錯(cuò)，都是值得鼓勵(lì)和重視的。更何況，猜想本沒有對(duì)錯(cuò)，往往正是不切實(shí)際的猜想，推動(dòng)了科技的發(fā)展。

（一）猜想中“說不出”的已有認(rèn)知

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，“猜想”這一環(huán)節(jié)往往是在我們提出問題時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)的。因?yàn)槲覀兂３?huì)根據(jù)自己的已有經(jīng)驗(yàn)及時(shí)地解決問題，只不過人腦的運(yùn)轉(zhuǎn)速率已經(jīng)快到一瞬間的境界。關(guān)于“水珠從哪里來”這個(gè)問題，學(xué)生總是不提出“水珠可能是燒杯中的冰塊融化的水從杯壁滲出”這個(gè)猜想。對(duì)此，教師不能強(qiáng)求，因?yàn)檫@種猜想是違背他們已有經(jīng)驗(yàn)的——學(xué)生認(rèn)為燒杯是不滲水的，所以水珠不可能從燒杯壁滲出。可見，他們不是不會(huì)猜想，而是早就有了猜想。

作為教師，這種時(shí)候不應(yīng)該把時(shí)間浪費(fèi)在等待學(xué)生提出猜想再去驗(yàn)證上，這樣的引導(dǎo)太過牽強(qiáng)。這并不是說猜想不重要，而是因?yàn)?，一味生硬地要學(xué)生說出這種顯而易見的可能，是違背學(xué)生的認(rèn)知的，因?yàn)橛袝r(shí)候?qū)W生對(duì)科學(xué)的認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于他們應(yīng)有的水平。因此，教師可以讓學(xué)生做猜想時(shí)把想到的話都表達(dá)出來，這也是整理思維的一種有效方法，能夠直觀地展現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)思維。同時(shí)，要對(duì)學(xué)生的表述予以評(píng)價(jià)。像遇到學(xué)生直接過濾的這種“不可能”猜想，我靜下心來思考后，覺得我可以這樣問：“那么水珠可能是從燒杯壁滲出來的嗎？”接著問：“有辦法驗(yàn)證嗎？”這樣就順其自然地把重心移到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上了。

（二）猜錯(cuò)比猜對(duì)更有趣

再比如研究磁鐵能吸引哪些材料做成的物品時(shí)，學(xué)生會(huì)把每種物品可能的猜想結(jié)果羅列出來，能被磁鐵吸引的有：回形針，鐵片，鋁片，銅導(dǎo)線，鐵釘。不能被磁鐵吸引的有：紅領(lǐng)巾，塑料尺，橡皮。有趣的是，實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果告訴我們，除了鐵釘、回形針和鐵片，其他都不能被磁鐵吸引。當(dāng)磁鐵吸不住銅鋁金銀之類的物品時(shí)，他們是很詫異的，有的學(xué)生甚至懷疑這些物品是用假的材料做成的。這個(gè)結(jié)果顛覆了學(xué)生的認(rèn)知，他們本來可能認(rèn)為，只要是金屬都能被磁鐵吸引。在這里教師要繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生：“能被磁鐵吸引的物體有什么共同特征嗎？”這時(shí)學(xué)生很容易得出結(jié)論：磁鐵能吸引鐵做成的物品。這時(shí)候這個(gè)猜錯(cuò)后得出的結(jié)論，往往比猜對(duì)了讓學(xué)生更為印象深刻。

（三）科學(xué)有條理地表述

很多學(xué)生在科學(xué)課上回答和解釋時(shí)會(huì)出現(xiàn)條理不清的問題，究其原因主要是因?yàn)闆]有對(duì)頭腦中的已有思維進(jìn)行整理的結(jié)果。要正確表述，就要知道自己想要說清什么。比如在面對(duì)教師的追問“如果不同的物體運(yùn)動(dòng)距離是相同的，怎樣比較它們的快慢？”時(shí)，學(xué)生這樣回答：“比如我和某某一起跑步，誰先跑到終點(diǎn)就是誰快。”這樣回答看似沒有問題，但卻不夠簡單直白。學(xué)生用了舉例方式，“誰先跑到終點(diǎn)”這個(gè)“先”字就說明了答案。教師可以這樣引導(dǎo)：“那在這次跑步比賽中，判斷快慢的標(biāo)準(zhǔn)具體是什么數(shù)值？”學(xué)生會(huì)說是“時(shí)間”。所以，“理解”和“會(huì)表達(dá)”不但直接相關(guān)，還需要有一個(gè)對(duì)思維進(jìn)行整理的過程。這正是需要在課堂上慢慢培養(yǎng)的。

所以說，猜測結(jié)果本身并不重要，無論猜錯(cuò)或猜對(duì)，學(xué)生都能得到強(qiáng)化的認(rèn)識(shí)——前者是獲得成功的喜悅，后者是獲得顛覆前科學(xué)概念的頓悟。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，重要的是學(xué)生在大腦中的思維碰撞產(chǎn)生的火花，他們的大腦不斷地冒出一切的可能性，又高效迅速地撇去了一些絕無可能的因素，然后把剩下的值得斟酌和思量的留下，再根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行排除或驗(yàn)證。這就是科學(xué)猜想的精髓所在。正確引導(dǎo)學(xué)生的這個(gè)猜想環(huán)節(jié)，把握住學(xué)生思維碰撞產(chǎn)生的火花，鍛煉學(xué)生在回答問題時(shí)的科學(xué)語言表述，無疑是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的一個(gè)有效途徑，更值得我們好好研究。