淺談科學(xué)探究中學(xué)生猜想能力的培養(yǎng) 新課標(biāo) 人教版（通用）

1、淺談科學(xué)探究中學(xué)生猜想能力的培養(yǎng) 平橋二中 龐杰摘要：本文通過對當(dāng)前探究教學(xué)中存在的名為探究、實為外顯、表淺的實驗操作與驗證過程，沒有實現(xiàn)探究的真正意義的分析，提出注重培養(yǎng)學(xué)生大膽的猜想能力是提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的有效途徑的觀點，并從猜想的重要性，學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)等幾方面作了一些有益的探討，希望引起大家的關(guān)注關(guān)鍵詞：猜想 科學(xué)探究 創(chuàng)新思維 培養(yǎng)1、問題的提出：傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式基本是灌輸接受，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式基本是：聽講記憶，理解練習(xí)再現(xiàn)教師傳授的知識。整個教學(xué)過程學(xué)生往往被老師牽著走，教師設(shè)計好教學(xué)的每一步，實際教學(xué)時來回控制，把學(xué)生引向預(yù)定的結(jié)果，而當(dāng)學(xué)生提出與教師的預(yù)定結(jié)果不相一致甚

2、至相反意見時，往往被教師斥之為“異想天開”、“胡思亂想”，從而扼殺了學(xué)生猜想的天性，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生，對學(xué)習(xí)缺乏積極性，不愿意思考問題，只是盲目地等待教師給出的正確答案或結(jié)論，以此養(yǎng)成了學(xué)習(xí)上的被動與惰性，毫無疑問的，當(dāng)他們邁出校門走向社會時必然缺乏競爭力，缺乏創(chuàng)新的激情與活力?，F(xiàn)今，新一輪課程改革正在如火如茶地進行，廣大教師試圖用探究性教學(xué)來改變這一切，使學(xué)生的創(chuàng)造性思維得到很好的發(fā)展與培養(yǎng)。但是，在當(dāng)前的課堂教學(xué)上，探究式教學(xué)往往流于這樣一種形式：教師引導(dǎo)學(xué)生遵循課本上正確的推理邏輯，預(yù)定的探究程度和表面的實驗操作，來驗證書本上科學(xué)知識的正確性。這樣的探究教學(xué)必須會使學(xué)生形成這樣的科學(xué)觀

3、與探究觀：探究學(xué)習(xí)、科學(xué)實驗只不過是在證明一個已知結(jié)論的假設(shè)而已。這樣的探究學(xué)習(xí)其實已失去了探究活動的濃郁味道和勃勃生氣，名為探究，實為外顯，表淺的實驗操作與驗證，學(xué)生的探究體驗?zāi)w淺，更談不上對知識真?zhèn)蔚谋鎰e與意義構(gòu)建，久而久之，學(xué)生便會失去科學(xué)探究的熱情與興趣。因此，筆者認(rèn)為，面對一個問題，需要開動腦筋，大膽猜想，提出各種可能的假設(shè)，然后組織學(xué)生進行討論、設(shè)計與驗證，才能使學(xué)生真正體驗科學(xué)探究的樂趣，艱辛體驗挫折感與成就感。從而真正起到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的目的，這才是科學(xué)探究的精神所在，也是探究教學(xué)的目標(biāo)所在。2、猜想的重要性首先從科學(xué)探究的整個過程來看，科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)有：提出問題猜

4、想與假設(shè)制訂計劃與設(shè)計實驗進行實驗與收集證據(jù)分析與論證評估、交流與合作。在這一過程中，提出猜想，樹立假設(shè)是科學(xué)研究問題的核心環(huán)節(jié)，它決定探究的方向，同時又是學(xué)生認(rèn)識事物的第一自我判斷，對于培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力而言，應(yīng)該說，提出猜想，樹立假設(shè)比驗證更為重要，沒有對問題探究的猜想與假設(shè)，染色也就談不上驗證，因此，在學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)中大膽而正確的猜想與假設(shè)是非常重要的。第二，從猜想的思維過程看，猜想是指在觀察、操作或根據(jù)已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上對問題的發(fā)展趨勢或本質(zhì)規(guī)律進行歸納，判斷的思維過程。因此，猜想并非瞎猜，是以一定科學(xué)事實和理論為依據(jù)的，具有科學(xué)性的特點。同時，猜想又是一種超前思維，具有一定的

5、猜測性，與已成為真理的理論相區(qū)別，它的結(jié)論是否正確還需通過實踐檢驗，因而具有證偽性的特點，它能激起學(xué)生強烈的探究與驗證欲望，進而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。再者，猜想又是一種創(chuàng)造性的思維方式，一切創(chuàng)造活動都需經(jīng)過認(rèn)真思維，作大膽猜想才能實現(xiàn)，猜想思維往往能透過紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象直接涉及事物的本質(zhì)，重新排列已有的認(rèn)識，創(chuàng)造出新形象，或在已有認(rèn)知基礎(chǔ)上提出新的見解，這些正是創(chuàng)造性思維的特征，因而猜想具有創(chuàng)造性，培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生的猜想能力，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的最佳途徑。第三、從現(xiàn)代教育心理理論來看，猜想符合學(xué)生好奇、大膽、敢于嘗試的心理特點，猜想為學(xué)生提供了展示自己才能的自由空間，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的猜想是

6、正確的并為實驗所證實時，心理就會產(chǎn)生一種滿足感與成就感，因而更能促進其探究問題的興趣；當(dāng)學(xué)生的猜想被事實證明是錯誤時，在其腦海中便會留下深刻的印象，加深其對知識真?zhèn)蔚谋鎰e與體驗，并為構(gòu)建正確的知識體系作準(zhǔn)備，只要正確引導(dǎo)，亦能激發(fā)其再度猜想，探究的熱情，以滿足自身的好奇心與求知欲，正如愛因斯坦所說：“我內(nèi)心深信，科學(xué)探索的發(fā)展主要在于滿足對科學(xué)的如步與對純粹知識的渴求”；因而，猜想之于學(xué)生各方面主動學(xué)習(xí)和主動發(fā)展具有十分重要的意義。第四、從自然科學(xué)的發(fā)展史來看，猜想思維在基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展過程中是普遍存在的并起著不可低估的作用；如道個頓（原）假說：阿佛加 分子假說：促進了當(dāng)時化學(xué)研究的深入與發(fā)展；

7、胡克關(guān)于物體相互作用與距離平分成反比的猜想為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律打下了堅實的基礎(chǔ)；法拉第由“電生磁”進而大膽猜想“磁生電”而發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，并為電與磁統(tǒng)一奠定了基礎(chǔ)，普朗克關(guān)于能量量子化的猜想打開了近代物理學(xué)的大門可見偉大的猜想造就了非凡的智慧，科學(xué)是從想象開始，沒有想象就不可能有創(chuàng)造的意向，便不能進行創(chuàng)造，只有想象和大膽的猜想才能產(chǎn)生假說，同時想象和猜想又能激勵創(chuàng)造。因此，在物理教學(xué)與實踐中有意識、有計劃地鼓勵、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)猜想能力具有十分重要的意義。3、學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)方法首先要改變教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的猜想習(xí)慣傳統(tǒng)的灌輸接受式教學(xué)，教師總是要求學(xué)生課前先預(yù)習(xí)，課堂認(rèn)真聽，課后要復(fù)習(xí)

8、，學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中其實已知道相關(guān)的結(jié)論在教學(xué)過程中其實不可能有異于書本知識的猜想，這對于培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力顯然是不利的。因此筆者認(rèn)為采用探究式教學(xué)，教師首要的一條是不能讓學(xué)生進行課前預(yù)習(xí)，只有把學(xué)生置于一種未知結(jié)論的情景下才能有效地開展猜想與探究。筆者曾經(jīng)聽過一堂縣級公開課，教學(xué)內(nèi)容是庫侖定律，任課老師試圖用探究式教學(xué)，師生共同猜想實驗驗證的出點電荷相互作用力大小計算公式庫侖定律。當(dāng)教師要求學(xué)生猜想一下點電荷間的相互作用力與哪些因素有關(guān)時，有學(xué)生馬上回答點電荷間相互作用力與兩帶電體間的電量的乘積成正比，與點電荷間距離的平方成反比。學(xué)生馬上將結(jié)論得出，弄得上課老師十分尷尬、被動。事實證明，學(xué)生在

9、已知結(jié)論情況下是不可能真正進行猜想的，因為一切的猜想與假設(shè)在已知結(jié)論面前是顯得那么的多余和蒼白無力。因此也就談不上對科學(xué)知識獲得過程的體驗，從而掌握科學(xué)的思想方法，培養(yǎng)自己的思維能力。同時要注意挖掘教材中的探究點，注意預(yù)設(shè)問題的梯度性設(shè)問必須由易到難，引導(dǎo)學(xué)生去思考、探究，養(yǎng)成對問題的猜想探究的好習(xí)慣。其次、改變教學(xué)觀念，營造猜想氛圍試想，在教學(xué)活動中，教師板著一張臉，學(xué)生繃著一張臉，在老師不看置疑的權(quán)威目光下，學(xué)生能進行大膽的猜想嗎？實踐證明是不可能的。因此，在師生互動的探究活動中，教師應(yīng)發(fā)揚民主教學(xué)，成為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的組織者、引導(dǎo)者、任命者，要摒棄“師道尊嚴(yán)”舊思想、舊觀念，積極投入到學(xué)生

10、群體中去，與學(xué)生打成一片，構(gòu)建和諧、民主、平等的新型的師生關(guān)系；同時，教師要鼓勵學(xué)生積極思考、大膽猜想，敢于提出問題，敢于提出不同見解，敢于大膽質(zhì)疑，敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，真正讓學(xué)生暢所欲言。當(dāng)學(xué)生的猜想與假設(shè)合理時，教師要進行表揚、鼓勵，當(dāng)學(xué)生猜想出現(xiàn)錯誤或偏差時，教師要進行引導(dǎo)和糾偏，師生共同對猜想與假設(shè)進行討論，設(shè)計與實驗驗證，共同體驗科學(xué)探究的樂趣。實踐證明，只有在這種民主、輕松、和諧的氛圍中，學(xué)生才能毫無壓力地解放思想，大膽猜想，積極探究，其創(chuàng)造潛能才能最大限度地得到發(fā)揮、發(fā)展。第三要適時啟迪，培養(yǎng)學(xué)生的猜想信心“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)”，要讓學(xué)生充分認(rèn)識到猜想的重要性。在平時

11、的教學(xué)中，要有機地滲透科學(xué)史中科學(xué)家由大膽猜想而導(dǎo)致重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科研成果的事例，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的“靈感”和意向，例如在進行有關(guān)電磁感應(yīng)中，可以引導(dǎo)學(xué)生模仿法拉第由電生磁的實驗事實，逆向思維作出磁能否生電的大膽猜想，進而進一步引導(dǎo)學(xué)生一起探究如何能使磁生電，如何設(shè)計實驗檢測出由磁生電的電流？如何由把導(dǎo)體棒置于強電場中使其產(chǎn)生電流的靜態(tài)思維，到移動導(dǎo)體棒的動態(tài)思維，而發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，并進一步猜想，如果導(dǎo)體棒沒有切割磁感線運動能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？并最終發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化這一科學(xué)結(jié)論，在此基礎(chǔ)上教師再進一步啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生猜想這一產(chǎn)生感應(yīng)

12、電流的閉合回路中的感應(yīng)電流大小與哪些因素有關(guān)？如何設(shè)計實驗來定量討論探究它們之間的定理關(guān)系，并最終由實驗定量的出法拉第電磁感應(yīng)律的數(shù)學(xué)表達式，在這一探究式教學(xué)過程中，教師應(yīng)是學(xué)生探究活動的組織者、引導(dǎo)者、合作者，當(dāng)學(xué)生進行猜想的，教師要善于抓住其創(chuàng)意加以表揚，培養(yǎng)其猜想的積極性自信心。有了猜想后，還要注意培養(yǎng)學(xué)生不管正確與否都要親自動手與證明的良好習(xí)慣，一旦猜想被證實，學(xué)生就會有一種成就感，猜想的積極性會更高，而一旦學(xué)生的猜想不正確時，教師要注意適時啟迪與引導(dǎo)，有意識地保護學(xué)生的猜想積極性，并且教師也可以把自己作為學(xué)生中的一員去積極參與學(xué)生的猜想與反駁，有時甚至可以有意提出錯誤的猜想與假設(shè)，被

13、學(xué)生所反駁、證偽，這樣，既能使學(xué)生感受到科學(xué)探究的巨大力量，同時也能使學(xué)生深切體驗科學(xué)探究的過程，加深對科學(xué)知識的理解，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維的能力，也才能使學(xué)生走出學(xué)習(xí)只是為了用正確結(jié)論去解題的應(yīng)試教育的誤區(qū)。第四要開展多種活動，提高學(xué)生的猜想能力除了在課堂教學(xué)上采用探究式教學(xué)外，為了提高學(xué)生的猜能力，在課外教師還可以提出不帶結(jié)論的問題去讓學(xué)生去討論，辯論去猜想，或以小論文形式，或以辯論會形式或以設(shè)計小實驗、小發(fā)明等多種形式，提高學(xué)生的猜想能力。例如，在進行磨擦力知識教學(xué)后，可以以“假如沒有磨擦”為題，要求學(xué)生以小論文形式展開大膽而合理的猜想，世界將會怎么樣？我們的生活將會有哪些改變？再在進行完有關(guān)萬有引力知識教學(xué)后；可以布置學(xué)生思考，結(jié)合宇宙大爆炸理論，布置學(xué)生猜想，萬有引力作用使天體間有相互靠近趨勢，而大爆炸理論認(rèn)為現(xiàn)在宇宙還處于不斷膨脹之中，今后宇宙演化趨勢如何？是一直膨脹下去？還是要回塌宿回來？等等，象這樣的例子還很多，它要求我們廣大教師充分挖掘書本知識及課外活動的探究點以提高學(xué)生的猜想能力。當(dāng)然猜想畢竟是猜想，在進行論證前不能作為真命題，教師可舉出一些不正確事例對學(xué)生進行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神教育，為防止學(xué)生胡亂猜測或模式化，可以讓學(xué)生充分地猜，并要求說明這樣猜的理由，與此同時，我們教師要積極加以引導(dǎo)。一位哲人說得好：“知識是創(chuàng)造的基礎(chǔ)，想像是創(chuàng)造的翅膀”，而想象的主要