對(duì)探究要素-“猜想與假設(shè)”建立的探討

1、對(duì)探究要素“猜想與假設(shè)”建立的探討單位：琪縣杉木樹中學(xué)姓名：溫樹滋 電話：4081206新課程理念下的物理科學(xué)探究，是指讓學(xué)生親身經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué) 探究時(shí)的相似過程，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)物理，在體驗(yàn)中感受物理，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn) 問題、解決問題的能力。新課程標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)牛對(duì)物理過程的體驗(yàn)，主張讓學(xué) 生在探究活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，在創(chuàng)新和成功中學(xué)習(xí)物理思想和科學(xué)方法。新課 程標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)探究分為七個(gè)要素：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)、分折和論證、評(píng)估、交流與合作。在探究活動(dòng)中，七個(gè)要 素只是科學(xué)探究的“形”，并不是必須把科學(xué)探究搞成千篇一律的固定模式。在 教學(xué)活動(dòng)中

2、，只要滲透了科學(xué)探究的精神實(shí)質(zhì)，哪怕你只引入了科學(xué)探究的某個(gè) 或某幾個(gè)要素，這樣的活動(dòng)也是科學(xué)探究。但是，猜想與假設(shè)是使學(xué)生思維發(fā)散 的最為活躍的階段，也是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)。猜想與假設(shè)應(yīng)該說都是一種科學(xué) 假說，雖有所區(qū)別，但實(shí)質(zhì)是一樣的，它是在觀察和實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)科 學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)進(jìn)行理性思維和加工以后，對(duì)未知的自然現(xiàn)象及規(guī)律所作的的 假定性解釋和說明。在課堂教學(xué)中，積極鼓勵(lì)學(xué)牛猜想與假設(shè)有時(shí)會(huì)遇到尷尬的 局面；一是學(xué)生無論怎么猜也猜不到點(diǎn)子上；二是學(xué)生在猜想與假設(shè)吋漫無邊際。 這里談一談對(duì)“猜想與假設(shè)”建立的一些嘗試。一、應(yīng)用直覺進(jìn)行猜想與假設(shè)人的直覺就是利用以往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作基礎(chǔ)

3、，從整體上跳躍的、直接的、迅速 的、抽象的把握事物木質(zhì)的思維方式，它不需要具體的邏輯推理，也不需要一定 的邏輯程序。(1) 操作流程：提出問題一一憑直覺去感覺一一提出猜想與假設(shè)(2) 應(yīng)用實(shí)例：在研究“光的反射中，反射角與入射角之間的關(guān)系”時(shí)，可 這樣進(jìn)行：首先提岀問題“反射角與入射角的關(guān)系是怎樣的？ ”然后讓學(xué)生憑借 直覺馬上作出回答。每個(gè)學(xué)生的猜想不一定一致：相等、不相等、有時(shí)相等有時(shí) 不相等、入射角大、反射角大二、利用日常生活的經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)，建立猜想與假設(shè)在一般的學(xué)習(xí)中，通過h常生活的經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)進(jìn)行猜想與假設(shè)是十分常見 的。(1) 操作流程：提出問題利用已有的經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)提出猜想與假設(shè)其中已

4、有的經(jīng)驗(yàn)包括；大腦中已有的的知識(shí)、日?，F(xiàn)象等；已知事實(shí)包括科 學(xué)公理、科學(xué)準(zhǔn)則等。(2) 應(yīng)用實(shí)例：在研究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，就可以以學(xué)生的 牛活經(jīng)驗(yàn)作為引導(dǎo)他們猜想的出發(fā)點(diǎn)。啟發(fā)他們聯(lián)系“井里或河里提水”、“游泳”、“煮餃子”等典型的生活經(jīng)驗(yàn)來提出猜想。當(dāng)學(xué)生為猜想與實(shí)際比較接近時(shí)就會(huì) 有極大的滿足感，增強(qiáng)了探求知識(shí)的興趣和信心。又如光的傳播有什么特點(diǎn)呢？ 學(xué)生都知道的事實(shí)是陽光下或燈光下都會(huì)留下影子，看來光是不能繞過擋住它的 障礙物傳播的，手電筒和激光電棒都能形成一束光柱，乂證明了什么？于是提出 猜想：光是沿著直線傳播的。當(dāng)然，猜想并不是結(jié)論，允許出現(xiàn)與結(jié)論不一致的 猜想。三、

5、根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)，建立猜想與假設(shè)(1) 操作流程：提出問題一一一已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)一一尋找聯(lián)系，提出猜想與 假設(shè)(2) 應(yīng)用實(shí)例：我們學(xué)過了凸透鏡成像的規(guī)律，知道凸透鏡在不同的條件下 既能成實(shí)像，又能成虛像。那么，凹透鏡能成實(shí)像還是虛像呢？我們知道凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，而凹透鏡對(duì)光線發(fā)散作用，我們還學(xué)過實(shí)像 是實(shí)際光線會(huì)聚而成，虛像是發(fā)散光線的反向延長(zhǎng)線相交而成。猜想：凹透鏡可 能成虛像。四、通過類比的方法，建立猜想與假設(shè)(1) 操作流程：提出問題一一類比的知識(shí)一一歸納分析一一建立猜想與假設(shè)(2) 應(yīng)用實(shí)例：在進(jìn)行歐姆定律教學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生用水壓來類比電壓， 水流來類比電流，水管的阻力來類比導(dǎo)體

6、的電阻。因?yàn)閷W(xué)生明白：當(dāng)某段水管的 阻力一定時(shí)，水壓越大，水流量也越大；當(dāng)水壓一定時(shí)，水管的阻力越大，水流 量越小。通過類比和歸納分析提出猜想：在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流可 能與電壓成正比；在電壓不變的情況下，導(dǎo)體屮的電流可能與電阻成反比。教師 再因勢(shì)利導(dǎo)，學(xué)生的思維就會(huì)高度激發(fā)起來。五、應(yīng)用逆向思維的方式，建立猜想與假設(shè)(1) 操作流程：提出問題一一回憶相關(guān)問題的結(jié)論一一對(duì)相反問題進(jìn)行相反 的思考一一提出猜想與假設(shè)(2) 應(yīng)用實(shí)例：噪聲會(huì)嚴(yán)重影響人們的工作和生活，因此控制噪聲十分重要, 我們?nèi)绾蝸砜刂圃肼暷兀肯然貞浡曇魪漠a(chǎn)生到引起我們聽覺經(jīng)歷了怎樣的過程： 聲源的振動(dòng)產(chǎn)生聲音，經(jīng)空氣等

7、介質(zhì)的傳播引起人耳鼓膜的振動(dòng)。猜想：要控制 它就要從防止它產(chǎn)生、阻斷它的傳播、防止它進(jìn)入人耳朵入手。六、設(shè)置探究臺(tái)階，建立猜想與假設(shè)當(dāng)探究?jī)?nèi)容高于學(xué)生的認(rèn)知水平時(shí)，教師應(yīng)該設(shè)置探究臺(tái)階，幫助學(xué)生解決探究 過程中遇到的困難，為學(xué)生的合理猜想提供可能。(1) 操作流程：提出問題一一設(shè)置探究臺(tái)階一一提出猜想與假設(shè)(2) 應(yīng)用實(shí)例：在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，限于學(xué)?，F(xiàn)有的牛活經(jīng)驗(yàn)和知 識(shí)基礎(chǔ)，很難對(duì)凸透鏡成像的性質(zhì)做出合理的猜想。為此，可以設(shè)置如下的探究 臺(tái)階：臺(tái)階1：透過凸透鏡由近及遠(yuǎn)觀察課本上的字(適當(dāng)調(diào)節(jié)眼睛到透鏡的距離), 你有什么發(fā)現(xiàn)？臺(tái)階2：再透過凸透鏡看遠(yuǎn)處的人有什么不同的結(jié)果？臺(tái)階3：

8、兩個(gè)焦距不同的凸透鏡平排同步由遠(yuǎn)及近去觀察課本上的字，你又 有什么發(fā)現(xiàn)？通過這樣設(shè)置探究臺(tái)階，切實(shí)解決了學(xué)生探究過程中的困難，不僅使學(xué)生經(jīng) 歷了猜想的過程，也為學(xué)生作出“凸透鏡成像的性質(zhì)，可能與物距、透鏡焦距有 關(guān)”這一猜想提供了可能。七、設(shè)置良好的實(shí)驗(yàn)情景和問題情景或認(rèn)知沖突情境，建立猜想與假設(shè)對(duì)于猜想與假設(shè)難度較大的內(nèi)容，可以設(shè)置實(shí)驗(yàn)情景和問題情景，如多媒體 出示一些影視問題情景或通過趣味故事、實(shí)驗(yàn)鋪址，增加猜想的信息，提高猜想 的熱情。以便引導(dǎo)學(xué)牛在科學(xué)研究的方向上進(jìn)行猜想。實(shí)驗(yàn)情景中也能較好誘發(fā) 猜想，使科學(xué)現(xiàn)象在學(xué)生眼前生動(dòng)地呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生感到驚奇，有趣，激發(fā)學(xué) 生學(xué)習(xí)興趣和求知欲

9、，促使學(xué)生去猜想，從而使學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力都得 到了培養(yǎng)。還可以設(shè)置認(rèn)知沖突情境，學(xué)生一切探索的行為來源于探索的動(dòng)力和 愿望，而探索的愿望源自認(rèn)知沖突。認(rèn)知沖突是一種矛盾，當(dāng)學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)內(nèi) 容與原有認(rèn)知發(fā)生沖突時(shí)，會(huì)產(chǎn)牛解決矛盾的沖動(dòng)和欲望，從而誘發(fā)出猜想的熱 情和動(dòng)力。(1) 操作流程：提出問題一一設(shè)置情景一一誘發(fā)學(xué)生提出猜想與假設(shè)(2) 應(yīng)用實(shí)例：在“研究摩擦力大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，可以設(shè)計(jì)“拔河 比賽”的問題情景：取一根木棒，事先在一端涂上油，讓班里力氣較大的男同學(xué) 和力氣較小的女同學(xué)分別用一只手握緊木棒兩端，涂油的一端給男同學(xué)，進(jìn)行拔 河。還可以創(chuàng)設(shè)以下實(shí)驗(yàn)情境讓學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)：將一張a4紙夾在漢語詞 典里，用力將紙拉出，比較紙夾在詞典的上面時(shí)和下面時(shí)的用力情況，提出猜想。 又如在進(jìn)行“力的分解”教學(xué)時(shí)，可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：取一個(gè)質(zhì)量較大的重錘 放在桌面上，用細(xì)線把它提起來。問學(xué)生是用一根線易斷還是兩根線易斷？學(xué)生 肯定回答一根線易斷，然后教師進(jìn)行演示，其結(jié)果是完全相反。這時(shí)學(xué)牛的