小學科學論文：小學科學探究過程中猜測活動的指導策略.doc

猜測乃發(fā)現(xiàn)之母小學科學探究過程中猜測活動的指導策略【摘要】 猜測在探究過程中具有先導作用,對猜測活動的指導策略包括： 多給學生猜測的機會、正確對待錯誤的猜測、力求猜測與計劃整合。并提出培養(yǎng)學生猜測能力的三個途徑?！娟P(guān)鍵詞】猜測 探究 SDDS模型牛頓說: “沒有大膽的猜測，就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)”。猜測是在已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對提出的問題加以分析、加工、歸納，通過判斷、推理、聯(lián)想和綜合，對問題結(jié)果做出假設(shè)和預測。猜測是科學探究的重要環(huán)節(jié)，是科學原理產(chǎn)生的前提，許多偉大的科學發(fā)現(xiàn)都誕生在猜想的基礎(chǔ)上。從經(jīng)典的蘋果樹下的思考到廣受關(guān)注的蟲洞理論和超弦理論，均是源于科學猜測，并在不斷的猜測中發(fā)展的。在國外關(guān)于科學探究的認知過程的研究中,由Klahr和Dearch(1988)提出的雙重空間搜索的科學發(fā)現(xiàn)模型(SDDS模型)最有影響。此模型認為：搜索假設(shè)空間、檢驗假設(shè)和評價證據(jù)是科學探究的認知過程的三個成分。假設(shè)空間是由學習者在探究活動中所提出的各種不同假設(shè)構(gòu)成的。在搜索假設(shè)空間時，與探究的問題相關(guān)的領(lǐng)域性知識如概念、原理、日常經(jīng)驗等首先會影響假設(shè)空間的搜索，學習者根據(jù)這些已有觀念決定哪些假設(shè)是值得檢驗的，哪些假設(shè)是不必去嘗試的。小學科學探究活動中，教師應(yīng)指導學習群體對提出的問題進行假設(shè)空間的搜索，在對話和討論中利用全體學生的已有知識經(jīng)驗對各種猜測加以分析比較，并結(jié)合實驗驗證設(shè)計提出探究路徑，讓猜測成為科學問題過渡到構(gòu)建科學概念的橋梁。一 多給學生猜測的機會努力創(chuàng)設(shè)適宜的猜測情境，多給學生猜測的機會，積極引導學生進行大膽猜測。這樣，不僅能激發(fā)學生的探究熱情，享受自主探究的樂趣，更能讓學生在“猜測 驗證”探究過程中提高科學素質(zhì)。在食鹽在水里溶解了這個探究活動的“面粉在水中溶解了嗎”環(huán)節(jié)中，就給學生創(chuàng)設(shè)了三次猜測的機會：在學生探究鹽和沙子是否在水中溶解的背景下，出示面粉，讓學生對“面粉在水中會溶解嗎”的探究目標進行實驗前的猜測。以前的生活經(jīng)驗以及對鹽和沙子探究后建構(gòu)的溶解前概念，影響著學生假設(shè)空間的搜索：兩種物質(zhì)混合后其中一種物質(zhì)消失了的溶解概念表征與面粉和水混合后成為面團的經(jīng)驗直接影響著猜測結(jié)果。猜測面粉能在水中溶解的比例達80（表1）。（表1） 學生對“面粉在水中溶解了嗎”的三次猜測情況統(tǒng)計表301303304305306307308309310311312實驗前溶 解353732383029343723313235879.73不溶解45621083313676714.92不確定2031042154224 5.34攪拌后溶 解323128222933282728263031469.93不溶解8119178761210131111224.94不確定1042315232023 5.12過濾后溶 解475361540138107516.70不溶解373434383325324026333136380.85不確定0120113120011 2.45學制改革實驗，將四上的教材平移到三下學習。第二次猜測則是在學生完成十份的冷水與一份的面粉混合實驗操作之后進行的，部分學生類比了鹽、沙子和面粉，感覺到面粉與前兩種物質(zhì)與水混合后的情況均有差異，因此猜測面粉能在水中溶解的人數(shù)下降了近十個百分點。此時教師引入過濾概念，介紹過濾裝置，但不提示過濾與溶解的關(guān)聯(lián)性。在演示了面粉與水的混合物過濾實驗后，請學生進行第三次猜測，結(jié)果不溶解的比例高達81。這時候，請同學們用自己的語言說說什么是溶解，對初步形成的溶解概念加以內(nèi)化。三次猜測，使學生水到渠成地完成對溶解概念的建構(gòu)。當然，多給學生猜測的機會，并不等于樣樣猜測，要防止濫用猜測。現(xiàn)在就有些是瞎猜，有位老師甚至讓學生猜一猜她給學生帶來了什么？猜這有意義嗎？猜測就要猜測有價值的，要有利于學生后續(xù)探究。僅僅為了猜測而讓學生猜測，還不如不猜測。張紅霞教授前幾天在小學科學網(wǎng)絡(luò)研修班的開班儀式上希望科學課要做到十戒，并提出了戒假觀察，戒假數(shù)據(jù)，戒課堂競賽，戒明知故問，戒變戲法等五戒，希望大家能補充另外五戒，也許戒濫猜測也應(yīng)該列入十戒之中吧?？茖W探究過程中需要猜測，而且很需要，但不是為形式，為表演，而是為了學生的學習！ 二正確對待錯誤的猜測猜測屬于直覺思維的范疇，而直覺思維具有創(chuàng)新性。所以，猜測與創(chuàng)新性思維有著緊密的關(guān)系。創(chuàng)新性思維雖有價值，但更多情況下是錯誤的和片面的。因此，正確的假設(shè)往往是在修改許多錯誤的或片面的假設(shè)以后才獲得的。 當學生猜測之后，應(yīng)當積極發(fā)現(xiàn)其中的價值，并給予適當?shù)脑u價和鼓勵，保護猜測的積極性，使學生在教師的激勵中獲得成功的體驗，更好的激發(fā)學生猜測的興趣與信心。在被壓縮的空氣的探究活動中，學生通過對注射器里的空氣進行壓縮，期望在（體積不變，空氣增加的壓縮狀態(tài)）空氣具有彈力的先前經(jīng)驗的啟動下，發(fā)現(xiàn)另一空氣壓縮狀態(tài)下（空氣不變，體積減少）也具有彈力。通過讓學生對松手后活塞位置進行猜測，來導向?qū)W生建構(gòu)壓縮空氣有彈力的具體概念。從表2的實驗記錄不難看出，盡管學生的第一次猜測與實際值相差很多，但后面的幾次猜測則趨近于實際值。從中可以看出，錯誤的猜測是正確猜測的前提，錯誤的猜測歷經(jīng)檢驗之后往往會形成新的接近目標。（表2）一學習小組在被壓縮的空氣的探究活動中的實驗記錄：推壓前空氣體積(ml)推壓時空氣體積(ml)松手后活塞位置(ml處)3015預測值：20實際值：29209預測值：19實際值：202512預測值：25實際值：25 35 13預測值：35實際值：35發(fā)現(xiàn)與解釋：我們發(fā)現(xiàn)推壓前空氣體積和松手后活塞位置的準確值十分相近，可能因為與擠壓空氣量有關(guān)。三力求猜測與計劃整合猜測對后續(xù)的現(xiàn)察和實驗具有先導作用。要關(guān)注學生的猜測性發(fā)言，在學生發(fā)表了自己的猜測意見后，通過“大家對他的猜測有什么意見或看法嗎？”的引導語，組織學生進行討論與評價，在評價中對猜測驗證的可能性加以分析，使猜測的結(jié)果成為學生制訂新探究計劃的開始，這是猜測在探究活動過程中最重要的作用。如果學生的猜測趨近于科學探究目標，那么這樣的猜測就會成為他們進行探究活動強大的動力，真正達到自主探究的目的，對于學生來說也是一番充滿快樂和喜悅的體驗。物體在水中的沉浮的探究活動中，針對“物體在水中的沉浮可能與哪些因素有關(guān)？”這一問題組織學生分組討論，提出各自的猜測。在學生匯報結(jié)果之后提出，如何用實驗來證明自己的猜測是正確的呢，請各組制定你們的實驗計劃。不僅可以讓他們在制定實驗計劃的同時對猜測做進一步的調(diào)整和修正，而且使學生明白如何確立探究目標和探究方向，如何用實驗去驗證自己猜測的正確性，大大促進學生養(yǎng)成科學的探究習慣。猜測不僅可以在探究活動的前期與問題和計劃聯(lián)系起來，而且可以在探究的后期與評價論據(jù)結(jié)合起來。不久前聽了熱起來了一課，幾乎所有的學生對衣服不會產(chǎn)生熱都有了正確的猜測和判斷。老師提出要有證據(jù)，接著引出怎樣測量衣服的溫度，一番的計劃、討論、測量后，有四個小組的測量數(shù)據(jù)顯示溫度略微下降，其中一個實驗小組匯報的數(shù)據(jù)為：第一分鐘衣服溫度是18.8，第二分鐘是18.3，第三分鐘為18.2。雖然證據(jù)表明衣服不會產(chǎn)生熱，但為什么溫度卻下降了呢？此時教師如果能引導學生對出現(xiàn)的問題加以分析并進行延伸性猜測，對揭開溫度下降之謎，更進一步地理解衣服的保溫作用和變量控制的方法都具有特別重要的意義。這樣的延伸性猜測往往成為新一輪探究活動的點火器，學生的發(fā)展自然會提升到一個新的水平。猜測是發(fā)現(xiàn)的起點，是發(fā)現(xiàn)之母。猜測活動也是學生思維最為積極的創(chuàng)造活動。因此，培養(yǎng)學生的猜測能力可以有效地提高學生科學素養(yǎng)。而培養(yǎng)學生的猜測能力的途徑之一是教給學生猜測的方法，引導學生運用逆向思維法、類比法、控制變量法進行猜測實踐。二是通過開展全過程的科學探究活動，讓學生在 “觀察猜測驗證”的實驗驗證過程中，不僅驗證了自己所猜測的結(jié)果，而且收獲更重要的猜測方法與思想。三是階段性的科學探究訓練，有目的地在一些課中側(cè)重對提出問題，猜想、假設(shè)、預測和實驗設(shè)計進行訓練，由簡單到復雜、由教師扶著走到逐步放開、由模仿到半獨立再到獨立的過程逐步進行?？茖W(36年級)課程標準在實施建議中指出，應(yīng)“鼓勵學生大膽猜想，對一個問題的結(jié)果作多種假設(shè)和預測?！薄霸趧邮謱嶒炛埃寣W生對實驗結(jié)果進行假設(shè)和預測。”讓我們一起讓探究成為科學