探究式課堂中構(gòu)建科學(xué)猜想的有效策略

1、探究式課堂中構(gòu)建科學(xué)猜想的有效策略探究式課堂中構(gòu)建科學(xué)猜想的有效策略隨著新課程改革的不斷深化，探究式教學(xué)在課堂教學(xué)中越來越受到教師與學(xué)生的關(guān)注，探究的各個要素和環(huán)節(jié)在實際教學(xué)中受到更多的重視.猜想是探究活動中的核心要素之一，在整個探究活動中有重要的作用.但在實際教學(xué)中，一方面學(xué)生對此要素認(rèn)識不充分，理解不到位，運用不恰當(dāng)，往往進展一些毫無根據(jù)的假猜想，阻礙了探究活動的順利開展；另一方面，在猜想過程中，教師沒有對學(xué)生加以引導(dǎo)，只在猜想結(jié)果上，用自己正確的猜想去判斷學(xué)生錯誤的猜想，喪失了自身在探究過程中的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性，嚴(yán)重影響了學(xué)生進展有效合理的猜想.因此在探究式教學(xué)中，要進步猜想的質(zhì)，必

2、須啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進展理性分析，探究有效策略引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)猜想.1理解猜想內(nèi)涵認(rèn)識科學(xué)猜想因此，對于探究性教學(xué)來說，猜想是一種重要的根本思維方法，它的根底是學(xué)生已有的知識儲藏與生活感性經(jīng)歷,它的主體是學(xué)生的主體性思維活動，它在整個探究活動中起到一種引導(dǎo)性作用，是探究活動的主線，是激發(fā)學(xué)生進展有效學(xué)習(xí)的催化劑.2探究有效策略構(gòu)建科學(xué)猜想在實際教學(xué)當(dāng)中，教師需要從學(xué)生的思維特點出發(fā)，設(shè)置各種情境，逐步引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷猜想過程，探究有效的猜想策略，使學(xué)生不僅懂得猜想，而且學(xué)會猜想，從而使猜想訪問每位學(xué)生，真正地構(gòu)建起科學(xué)猜想.2.1辨析問題指明方向在詳細的猜想活動施行之前，為了使學(xué)生的猜想有一個明確的指

3、向性，必需要讓學(xué)生知道猜想什么.因此在猜想過程當(dāng)中，需要教師引導(dǎo)學(xué)生辨析猜想的問題，指明猜想的方向.2.1.1問題的關(guān)系式對于問題關(guān)系式的猜想，教師需要引導(dǎo)學(xué)生首先尋找物理量之間的定性關(guān)系，然后再猜想物理量之間的定量關(guān)系.例如在探究彈性勢能的表達式時，學(xué)生往往憑空而想，缺乏猜想的根據(jù)，在這種情形下，需要教師循循善誘，由學(xué)生主動來尋求彈性勢能與哪些物理量有關(guān)系，再來猜想這些物理量之間的詳細關(guān)系.2.1.2問題的成因?qū)τ趩栴}成因的猜想，教師需要激活學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生注重觀察、重視過程，從結(jié)果當(dāng)中去尋找原因.例如在探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件時，首先要讓學(xué)生意識到所要猜想的是感應(yīng)電流產(chǎn)生的原因，并不是感

4、應(yīng)電流方向的規(guī)律，其次要讓學(xué)生體驗實驗過程，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗觀察的結(jié)果來進展猜想.2.1.3問題的規(guī)律對于問題規(guī)律的猜想，學(xué)生往往無從入手，使思維陷入困境，這就需要教師提示學(xué)生從事物變化的過程當(dāng)中去分析問題，提出猜想.例如在探究感應(yīng)電流方向時，引導(dǎo)學(xué)生主動參與實驗，認(rèn)真觀察實驗過程，細致分析感應(yīng)電流方向與磁通量變化量、感應(yīng)電流磁場的關(guān)系，提出對感應(yīng)電流方向的猜想.2.1.4實驗的結(jié)果對于實驗結(jié)果的猜想，學(xué)生容易陷入一個誤區(qū)，把實驗之前對結(jié)果的猜想與實驗完畢對結(jié)果的猜想這兩者混淆，此時教師要加以適當(dāng)?shù)奶崾?，尋找共同之處，辨析相異之處，做好這兩者的區(qū)分.例如在探究影響通電導(dǎo)線受力的因素時，教師要讓

5、學(xué)生明白這個猜想在實驗進展之前，使學(xué)生的猜想思維集中在實驗之前.2.2創(chuàng)設(shè)情境啟發(fā)猜想盡管學(xué)生所提出的猜想不一定是最終的科學(xué)結(jié)論，但學(xué)生所進展的猜想活動，并不是憑空捏造，也不是單獨參與活動，而是教師通過創(chuàng)設(shè)豐富多彩的猜想情境，激發(fā)學(xué)生思維的興趣，疏通學(xué)生的思維通道，調(diào)動頭腦中已有知識與生活經(jīng)歷，貼近學(xué)生思維的最近開展區(qū)，并在教師的恰當(dāng)引導(dǎo)下，打破原有的認(rèn)知程度，進入猜想的最正確狀態(tài)，使學(xué)生跳一跳，夠得著，從而真正啟發(fā)學(xué)生進展有效合理的猜想，使學(xué)生的猜想有目的性、有針對性.2.2.1問題情境情境1：兩條長為l、電阻為r的導(dǎo)體，將其串聯(lián)時總電阻為多少？單獨一條與串聯(lián)時電阻大小的差異在哪里？這種差異

6、對導(dǎo)體電阻大小有什么樣的影響？情境2：兩條長為l、電阻為r的導(dǎo)體，將其并聯(lián)時總電阻為多少？單獨一條與并聯(lián)時電阻大小的差異在哪里？這種差異對導(dǎo)體電阻大小有什么樣的影響？情境3：電線常用銅絲而不是鐵絲，銅絲與鐵絲對自由電子的束縛才能不同，它們對電流的阻礙作用也不盡一樣，這種差異對導(dǎo)體電阻大小有什么樣的影響？通過以上系列問題情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生在分析問題、解決問題過程當(dāng)中，主動探究，自我啟發(fā)進展有效有序的猜想.2.2.2實驗情境實驗情境的創(chuàng)設(shè)不僅僅是知識背景設(shè)置與情景鋪墊，更是思維激活的手段，只有當(dāng)學(xué)生被特定的實驗情境所感染，并與學(xué)生原有的認(rèn)知構(gòu)造嚴(yán)密相連，發(fā)生互相作用時，學(xué)生的思維就會進入主動探究狀

7、態(tài)之中，原有的認(rèn)知程度才會得到提升，才會產(chǎn)生新的思路啟迪優(yōu)化猜想.比方在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時，可以設(shè)置以下的實驗情境:2.2.3生活情境學(xué)生不僅對新穎的事物感興趣，而且還對自己熟悉的、親身經(jīng)歷的事物感興趣.創(chuàng)設(shè)熟悉的、有趣的、新奇的、體驗性的論文聯(lián)盟 :/生活化情境，可以激發(fā)學(xué)生思維的熱情，引導(dǎo)學(xué)生進展積極主動的考慮，使學(xué)生自然沉浸到富有生活化氣息的情境中，入情入境，體驗過程，并促使學(xué)生圍繞自己身邊的問題展開想象，自主構(gòu)建出合理恰當(dāng)?shù)牟孪?比方在探究重力勢能時，可以鋪設(shè)以下的生活化情境：物體由于被舉高而具有重力勢能，放在地面上的石塊沒有殺傷力，而放在高處的石塊假設(shè)掉下來是很危

8、險的；同體積的棉花糖和小石塊從同一高度落下，小石塊的殺傷力大，請你分析造成殺傷力的決定因素.通過此生活情境的鋪設(shè)，學(xué)生可以自主獲得影響重力勢能的因素，并由此提出關(guān)于重力勢能表達式的猜想.2.2.4多媒體情境多媒體具有文本、圖形、動畫、視頻圖像、聲音等多種媒體集成的特點，利用多媒體創(chuàng)設(shè)生動活潑、形象直觀，感染力強、動靜結(jié)合的情境，可以模擬真實的情境，調(diào)動學(xué)生的視覺、聽覺等多種感官，激發(fā)學(xué)生思維的自主性，使學(xué)生進入積極主動的認(rèn)知狀態(tài)，從而促使學(xué)生展開大膽的猜想. :/比方在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，可以搭設(shè)以下的多媒體情境：在某一紅綠燈處，等綠燈亮后，摩托車、小轎車、載重貨車啟動后加速情況；方

9、程式賽車與普通小汽車從同一起跑線同一時刻由靜止出發(fā)，啟動后加速情況.通過觀察多媒體視頻，讓學(xué)生分析摩托車和方程式賽車啟動快的原因所在，在此根底上引導(dǎo)學(xué)生提出比較全面的符合邏輯的猜想.2.3探究方法獲取猜想學(xué)生在教師引導(dǎo)下知道了猜想的方向，并通過創(chuàng)設(shè)豐富多彩的情境，啟發(fā)了學(xué)生進展有效合理的猜想.但學(xué)生獲得真正的猜想還有一定的間隔 ，需要教師進展有效正確的指導(dǎo)，以學(xué)生已有認(rèn)知與思維程度作為猜想出發(fā)點，以學(xué)生原有的知識構(gòu)造與初步設(shè)想作為猜想的生長點，讓學(xué)生積極主動參與體驗猜想形成過程，探究合理恰當(dāng)?shù)姆椒?，自主獲取猜想.2.3.1外推法外推法是指將某個連續(xù)變化的物理量推廣到一個假想的極限，把的科學(xué)結(jié)論

10、或結(jié)果應(yīng)用到未知領(lǐng)域中，它是形成猜想的或然性推理.譬如在伽利略理想斜面實驗教學(xué)設(shè)計中，首先讓學(xué)生操作在斜面上某一高度從靜止釋放一個小球，觀察滾上另一個與它對接斜面的高度，同時讓學(xué)生指出小球沒有上升到同一高度的原因，再進一步分析出忽略此原因，小球會上升到同一高度.然后在此根底上讓學(xué)生通過減小第二個斜面的傾角，推理小球在第二個斜面上的情況.最后讓學(xué)生考慮假設(shè)將第二個斜面的傾角繼續(xù)逐漸減小直至程度，猜想所產(chǎn)生的結(jié)果，此時學(xué)生自然而然會想到把前面的結(jié)論遷移到這種程度極限當(dāng)中.這種按照斜面傾角變化設(shè)計的系列問題，緊扣學(xué)生已有的認(rèn)知程度和思維才能，在自主探究解決問題的過程中，學(xué)生主動獲得了外推法，同時又獲

11、取了合理的猜想，真正擴展了學(xué)生的認(rèn)識構(gòu)造，進步了學(xué)生的探究才能.2.3.2類比法類比法是根據(jù)兩種事物在某些屬性上的相似，得出它們在其他屬性上也可能相似的思維方法.在探究教學(xué)中，往往可以通過聯(lián)想利用這種類比的方法提出猜想.譬如在庫侖定律教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)實驗情境，讓學(xué)生自主得出電荷間的作用力隨電荷量的增大而增大，隨間隔 的增大而減小.這樣一個初步的定性猜想，還不能明確它們之間定量關(guān)系.此時可以設(shè)計如下過程：(1)讓學(xué)生回憶影響兩物體之間的引力與什么因素有關(guān)，并指出它們之間定性關(guān)系和定量關(guān)系；(2)比較電荷間的作用力與引力的相似之處；(3)通過比較相似之處，獲取電荷間的作用力表達式的猜想.通過上述過

12、程，一方面使學(xué)生在已有知識的根底上找到了與未知知識溝通的橋梁，另一方面使學(xué)生的認(rèn)知自然而然擴展到新領(lǐng)域，這樣學(xué)生不但獲取了猜想而且也收獲了方法.2.3.3單位法單位法是指根據(jù)單位一樣的物理量才能彼此相等、相加或相減的原那么，用物理量的單位來檢驗運算過程的正確性，或者尋找物理量之間關(guān)系式的方法.譬如在探究單擺周期公式中，在教師指引下學(xué)生主動探究得到單擺的周期與擺長、重力加速度的定性關(guān)系：擺長越長，周期越長；重力加速度越大，周期越短，這個初步設(shè)想并不能準(zhǔn)確地知道單擺周期公式.因此，可以設(shè)計以下師生互動形式的對話來探究單擺周期的詳細表達式.師：請你寫出單擺周期與擺長、重力加速度這三者間的函數(shù)表示形式

13、？生：t=f(l,g).師：根據(jù)函數(shù)t=f(l,g)指明各物理量對應(yīng)的單位表達式？師：求出待定系數(shù)a、b？生：根據(jù)方程：a+b=0，-2b=1,可得，a=12,b=-12.師：根據(jù)a、b值，求出周期表達式？生：t=lg.師：以上通過師生交互對接，以學(xué)生已有的數(shù)學(xué)知識為出發(fā)點，用問題帶動學(xué)生考慮，將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，并在學(xué)生自主解決數(shù)學(xué)問題的過程中，學(xué)會通過單位法來猜想表達式.2.3.4分析法譬如在探究平拋運動的規(guī)律中，通過化曲為直的方法，將平拋運動處理為程度方向和豎直方向的兩個分運動后，猜想與尋求這兩個方向上的運動規(guī)律是整個探究問題的關(guān)鍵，因此可以設(shè)計如下兩個方面的問題誘導(dǎo)學(xué)生進展相應(yīng)的

14、猜想活動.問題1：請你考慮平拋運動豎直方向上的受力情況以及在這個方向上的初速度？根據(jù)你獲得的受力特征與運動情況，猜想平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律？問題2：請你考察平拋運動程度方向上的受力情況以及在這個方向上的初速度？根據(jù)你獲得的受力特征與運動情況，猜想平拋運動在程度方向上的運動規(guī)律？在這兩個問題的指引下，學(xué)生逐步認(rèn)識到平拋運動在豎直方向和程度方向上的多種要素或?qū)傩?，對要素的剖析過程中獲得了合理猜想，并自然形成了分析方法.2.3.5枚舉法枚舉法是指在研究問題時，把所有可能發(fā)生的情況一一列舉加以研究的方法，它是一種歸納性推理.譬如在探究碰撞中的不變量中，通過演示實驗知道所要追尋的不變量可能跟質(zhì)量

15、、速度有關(guān)，但還不能確定詳細的關(guān)系式.由于定勢思維的影響，學(xué)生往往會對這個不變量進展單一情形的猜想，比方學(xué)生會提出質(zhì)量是要尋找的不變量，此時要及時處理學(xué)生的錯誤猜想，提醒學(xué)生是否忽略了其他形式的猜想，這種引導(dǎo)會使學(xué)生主動猜想各種關(guān)于不變量的可能性，從而一一例舉出各種形式的不變量.以上通過教師恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，使學(xué)生充分發(fā)揮了主體性，在自主探究過程中獲取了猜想同時又兼顧了猜想方法.3評估科學(xué)猜想提升思維才能評估一個科學(xué)猜想，不僅僅只看猜想結(jié)果是否與科學(xué)事實相符，更要關(guān)注學(xué)生的猜想探究過程.因為在猜想過程中，師生之間互相交流，學(xué)生之間互相討論，各抒己見，思維發(fā)生劇烈沖突，創(chuàng)造性的猜想才會形成，猜想方法才會被學(xué)生所掌握，學(xué)生的猜想思維才會得到培養(yǎng).