葉德美

摘要：新課程改革強(qiáng)調(diào)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提倡開(kāi)展以探究式學(xué)習(xí)為核心的多樣化學(xué)習(xí)，猜想與假設(shè)是探究式學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，它決定了科學(xué)探究的方向。因此，物理教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)物理知識(shí)、客觀事實(shí)和科學(xué)理論對(duì)探究的相關(guān)物理問(wèn)題作出猜想與假設(shè)，讓學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)猜想與假設(shè)的方法，提高猜想與假設(shè)的能力，有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維品質(zhì)。本文在認(rèn)識(shí)猜想與假設(shè)重要性的基礎(chǔ)上，從教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題入手，探討教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力的一些策略。

關(guān)鍵詞：猜想與假設(shè)能力；物理教學(xué)；猜想方法；實(shí)施策略

科學(xué)探究是重要的學(xué)習(xí)方式，也是物理新課程的重要內(nèi)容?；A(chǔ)教育課程改革強(qiáng)調(diào)過(guò)程和方法的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提倡開(kāi)展以探究式學(xué)習(xí)為核心的多樣化學(xué)習(xí)，而猜想與假設(shè)是探究式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)和要素，也是在課改中較難攻克和實(shí)現(xiàn)突破的一個(gè)環(huán)節(jié)。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)科學(xué)探究能力中猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)作出這樣的基本要求：嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)對(duì)問(wèn)題的成因提出猜想，對(duì)探究的方向和可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)與假設(shè)，認(rèn)識(shí)猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的重要性。為了讓學(xué)生達(dá)到這些基本要求，物理教學(xué)應(yīng)突破探究式學(xué)習(xí)實(shí)施中的瓶頸，努力探索提高學(xué)生猜想與假設(shè)能力的有效途徑，使科學(xué)探究更有效地實(shí)施。

一、猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中的作用

1.猜想與假設(shè)是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo)。因?yàn)?，猜想與假設(shè)對(duì)解決問(wèn)題的方案作了一定的預(yù)見(jiàn)性思考，為收集信息、分析和解釋信息提供了一個(gè)大致的框架。如果猜想與假設(shè)一旦能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持，它就可能發(fā)展成為科學(xué)的結(jié)論。所以，猜想與假設(shè)能幫助探究者明確研究的內(nèi)容和方向，指導(dǎo)探究沿著預(yù)定目標(biāo)展開(kāi)，避免探究的盲目性，在科學(xué)探究中起著承上啟下的作用。

2.猜想與假設(shè)是思維訓(xùn)練的載體。以猜想與假設(shè)為核心的物理探究式學(xué)習(xí)，既注重學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，更注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程。猜想與假設(shè)是依據(jù)已有的物理相關(guān)資料、客觀事實(shí)和科學(xué)理論，對(duì)探討的物理問(wèn)題解決所做出的一種或幾種可能的猜想與假設(shè)、推理與判斷，盡情地發(fā)揮自己的想像力，并據(jù)此制定探究計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成探究活動(dòng)的過(guò)程。學(xué)生通過(guò)猜想與假設(shè)，可以逐步形成一種較強(qiáng)的思維能力、批判能力，一種分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，一種創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

二、實(shí)施猜想與假設(shè)易出現(xiàn)的問(wèn)題

猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中首要且十分重要的環(huán)節(jié)。具有讓學(xué)生突破思維定勢(shì)，形成批判的認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生思維創(chuàng)造力的作用。然而，兩年跟蹤新課程教學(xué)的情況反映，目前在物理課堂中，實(shí)施猜想與假設(shè)有一定的難度，常會(huì)遇到下面的問(wèn)題。

1.學(xué)生不會(huì)猜想。怕猜想。不敢猜想。一方面由于他們習(xí)慣了老師說(shuō)什么就是什么，另一方面他們怕說(shuō)錯(cuò)了，受到老師的指責(zé)或同學(xué)的嘲笑；更有一部分學(xué)生不知所從，人云亦云成了陪客。

2.學(xué)生懶于猜想或作虛假猜想?，F(xiàn)行教材，為了保證探究的知識(shí)性、系統(tǒng)性、完整性，最后幾乎都有明確的探究結(jié)論，教師指出問(wèn)題后，學(xué)生直接從書(shū)上找結(jié)論，或者學(xué)生在預(yù)習(xí)后，已經(jīng)知道結(jié)論。使猜想這個(gè)環(huán)節(jié)成了虛設(shè)。

3.學(xué)生猜想不著關(guān)鍵點(diǎn)，教師越俎代庖。學(xué)生對(duì)日常生活中的物理現(xiàn)象缺乏細(xì)致的觀察，甚至熟視無(wú)睹，極少去思考所看到的現(xiàn)象，加上學(xué)生知識(shí)面有限，因此，在猜想時(shí)缺乏必要的感性經(jīng)驗(yàn)，就無(wú)目的、無(wú)根據(jù)地胡思亂猜。若所有的猜想都設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，顯然課堂上的時(shí)間不夠，教師不等學(xué)生們說(shuō)完就直接拿出事先準(zhǔn)備好的猜想與假設(shè)直奔主題。

4.學(xué)生猜想結(jié)果與教師設(shè)想差距過(guò)大。當(dāng)老師真正放手讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)，由于種種原因，猜想的結(jié)果經(jīng)常出乎老師的意料，從而使精心準(zhǔn)備的教學(xué)過(guò)程被打亂，致使老師弄得措手不及，甚至下不了臺(tái)，所以部分教師對(duì)科學(xué)探究心存畏懼、敬而遠(yuǎn)之。

針對(duì)以上的問(wèn)題，老師應(yīng)針對(duì)自己學(xué)生的實(shí)際。講究策略，從遠(yuǎn)處著想近處人手，教給猜想的方法，培養(yǎng)猜想的習(xí)慣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)猜想、敢于猜想，提高全體學(xué)生的猜想與假設(shè)能力。

三、提高學(xué)生猜想與假設(shè)能力的策略

物理教學(xué)的一個(gè)最重要任務(wù)，就是要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力，使他們形成一定的物理思想。在學(xué)生猜想環(huán)節(jié)上，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生求知欲望，誘導(dǎo)學(xué)生提出可能的猜想，引導(dǎo)學(xué)生在了解背景知識(shí)下，針對(duì)研究的課題，猜想問(wèn)題的成因或猜想研究結(jié)果會(huì)是什么。猜想不可能一下就找到問(wèn)題的癥結(jié)，有的正確，有的可能不正確，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，但不能讓他們瞎猜、亂猜，應(yīng)該教會(huì)他們運(yùn)用已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)問(wèn)題中的事實(shí)尋求可能解釋的過(guò)程。因此猜想要有一定的依據(jù)和方法。

1.教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)猜想的方法

在物理教學(xué)中科學(xué)猜想與假設(shè)過(guò)程其實(shí)和科學(xué)研究一樣有兩種基本的方法，第一種是實(shí)驗(yàn)方法，另一種是理論分析方法。實(shí)驗(yàn)方法可以有下述幾個(gè)步驟：(1)明確研究本課題的目的和要求。(2)大膽進(jìn)行“科學(xué)猜想”。(3)對(duì)猜想結(jié)果進(jìn)行討論，去繁求精。而理論分析方法應(yīng)該有以下步驟：(1)有關(guān)物理定義的闡述。(2)定義中關(guān)鍵詞的分析。(3)針對(duì)定義中的關(guān)鍵詞進(jìn)行猜想。(4)對(duì)猜想進(jìn)行結(jié)果討論，去偽存真，去繁求精。圍繞這兩種方法的操作步驟，在課堂探究實(shí)施猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)該力求讓學(xué)生運(yùn)用物理思維方法與應(yīng)用物理研究方法的統(tǒng)一，引導(dǎo)學(xué)生融具體步驟與思維過(guò)程之中。

(1)直觀猜想法。就是充分利用視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)等作用，對(duì)所研究的事物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象直接提出猜想。這種方法一般按提出問(wèn)題一憑直覺(jué)去感覺(jué)一提出猜想與假設(shè)的程序進(jìn)行操作。如在研究光的折射中折射角和入射角的關(guān)系時(shí)，讓學(xué)生憑直覺(jué)馬上作出猜想。

(2)歸納猜想法。就是通過(guò)某類(lèi)物理對(duì)象中一些個(gè)別對(duì)象具有某種屬性，而猜想該對(duì)象全體都會(huì)具有這種屬性。即利用不完全歸納法。這種方法的操作程序是：提出問(wèn)題→搜索事實(shí)→歸納分析→提出猜想與假設(shè)。如在探究“影響蒸發(fā)快慢的因素”這一規(guī)律時(shí)，通過(guò)提出問(wèn)題和搜索事實(shí)后，進(jìn)行歸納分析，再提出猜想與假設(shè)。

(3)類(lèi)比猜想法。就是把若干相似或不同的事物放在一起比較，從舊事物的已知屬性去猜想新事物也可能具有相似或不同的屬性。類(lèi)比法通常采用提出問(wèn)題一運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)一類(lèi)似聯(lián)想一提出猜想與假設(shè)。如在猜想通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)方向與什么因素有關(guān)，首先指出通電導(dǎo)體是一個(gè)特殊的磁體，然后用磁體與磁體之間的作用來(lái)類(lèi)比磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用，讓學(xué)生展開(kāi)聯(lián)想來(lái)猜想就顯的容易多了。

(4)逆向思維法。就是從結(jié)論或現(xiàn)象開(kāi)始，倒著思考問(wèn)題，來(lái)猜想產(chǎn)生這一結(jié)果或現(xiàn)象的原因或條件。此法的操作程序?yàn)椋禾岢鰡?wèn)題一回憶相反問(wèn)題的結(jié)論一對(duì)相反問(wèn)題的結(jié)論進(jìn)行反方向思考一提出猜想與假設(shè)。如讓學(xué)生回憶增大物體的內(nèi)能的方法有“讓物體吸熱和對(duì)物

體做功”后，再讓學(xué)生提出減小物體內(nèi)能方法的猜想“讓物體放熱和讓物體對(duì)外做功”。

(5)控制變量法。就是對(duì)影響研究對(duì)象的各個(gè)變量限定條件逐一進(jìn)行猜想。這一方法的操作程序是：提出問(wèn)題→控制變量→運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)或事實(shí)→提出猜想與假設(shè)。如探究感應(yīng)電流時(shí)，猜想感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)；探究浮力時(shí)，猜想決定浮力大小的因素等，都要運(yùn)用控制變量法來(lái)實(shí)施。

2.教師要為學(xué)生的猜想與假設(shè)作合理的點(diǎn)撥

在物理教學(xué)中，有的假設(shè)觀點(diǎn)多，驗(yàn)證的方法多樣，在課堂上逐一予以驗(yàn)證難以做到，時(shí)間也不允許。因此，猜想過(guò)程中老師要適當(dāng)點(diǎn)撥，盡可能讓學(xué)生進(jìn)行思維發(fā)散，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)合理的分析、推理、比較、形成假設(shè)。如“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”的活動(dòng)中，要引導(dǎo)學(xué)生抓住“電磁鐵是通電的，通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無(wú)磁性”和“電磁鐵是由一匝匝的漆包線組成的”這兩個(gè)猜想的基礎(chǔ)，然后來(lái)猜出“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱”可能與“電流大小”和“匝數(shù)的多少”這兩個(gè)因素有關(guān)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“控制變量法”來(lái)分析。要看其中的一個(gè)因素是否能夠影響電磁鐵的磁性，就要對(duì)另一個(gè)變量進(jìn)行限制，最后形成合理的假設(shè)：在電磁鐵線罔的匝數(shù)一定的條件下，如果通過(guò)電磁鐵的電流越大，則電磁鐵的磁性越強(qiáng)；在通過(guò)電磁鐵的電流一定的條件下，如果電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，則電磁鐵的磁性就越強(qiáng)。

探究活動(dòng)中，老師作為引領(lǐng)者，在充分尊重學(xué)生假設(shè)的基礎(chǔ)上，要平和而合理地引導(dǎo)學(xué)生圍繞假設(shè)展開(kāi)討論，讓學(xué)生明白假設(shè)雖多，但有的是重復(fù)的，需要概括整理，這樣才能使驗(yàn)證的目標(biāo)更明確，避免重復(fù)驗(yàn)證和盲目驗(yàn)證。所以老師的適時(shí)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥可讓學(xué)生少走彎路，減少猜想的偏差。然而，點(diǎn)撥過(guò)多就會(huì)束縛學(xué)生的思維，點(diǎn)撥過(guò)細(xì)就會(huì)代替學(xué)生的思維，學(xué)生的自主探究與學(xué)生間的合作探究就會(huì)成為空話。因此，老師的點(diǎn)撥要有合理度。把握這個(gè)合理度要做三件事，首先，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情景，如例舉學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)、有趣的物理現(xiàn)象、學(xué)生身邊的物理信息等；其次，要將問(wèn)題分解，先提出一個(gè)小問(wèn)題，得出結(jié)論，再提出新問(wèn)題，解決新問(wèn)題，完善結(jié)論：第三，要組織反思，對(duì)學(xué)生作出的各種猜想通過(guò)討論反思，逐一剖析，引導(dǎo)學(xué)生去偽存真。保留有意義的猜想開(kāi)展有效的探究。

3.老師要為學(xué)生的猜想與假設(shè)作材料的準(zhǔn)備

“巧婦難為無(wú)米之炊”。同樣，材料對(duì)物理課來(lái)說(shuō)不可或缺。一個(gè)開(kāi)放的、探究性的課堂，物理老師要作大量的準(zhǔn)備工作，尤其是材料的準(zhǔn)備。學(xué)生對(duì)提出的問(wèn)題猜想不出的原因是缺乏必要的事實(shí)依據(jù)，那么教師可以主動(dòng)地提供材料。例如，“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，學(xué)生往往提出這些猜想：越重的物體下落得越快，越輕的物體下落的越慢；兩物相加時(shí)更重，下落的就更快，或者兩物相加后重物下落受到輕物的牽制，下落比原來(lái)的更慢。為了引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生正確的猜想，教師要準(zhǔn)備足夠的材料來(lái)滿足學(xué)生提出各種各樣猜想的驗(yàn)證需求或閱讀討論的需求。否則，就會(huì)出現(xiàn)“其它觀點(diǎn)請(qǐng)同學(xué)們課后想辦法去驗(yàn)證”的尷尬局面。

在探究式課堂中。教師應(yīng)充分準(zhǔn)備，考慮周全，不但要考慮學(xué)生可能提的問(wèn)題及由問(wèn)題產(chǎn)生的假設(shè)，還要對(duì)學(xué)生提出的其它假設(shè)取向作好相應(yīng)的材料準(zhǔn)備。包括實(shí)驗(yàn)時(shí)可供探究的實(shí)物材料、相關(guān)資料或圖片等。實(shí)踐表明，提供材料的方法能較好地幫助學(xué)生猜想，也能較好地體現(xiàn)新課程理念下教師“導(dǎo)”的作用。

4.教師要為學(xué)生的猜想與假設(shè)作適時(shí)的鼓勵(lì)

牛頓說(shuō)：“沒(méi)有大膽的猜測(cè)，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)”。美國(guó)著名教育改革家布魯納反復(fù)指出：“為了學(xué)習(xí)怎樣在最后作出聰明的推測(cè)，是否應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生猜想呢?也許有某種情境，其間猜想是相宜的，并且可以促使直覺(jué)思維向合理程度發(fā)展?！苯亓水?dāng)?shù)卣f(shuō)，應(yīng)該給學(xué)生一定的訓(xùn)練，認(rèn)清猜想的合理性。”教學(xué)中要抓住有關(guān)的內(nèi)容或有利時(shí)機(jī)，給學(xué)生充分的時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想或假設(shè)，培養(yǎng)并保持學(xué)生猜想的興趣，激勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過(guò)程中從各個(gè)角度去思考養(yǎng)成這種思考與假設(shè)的意識(shí)。

學(xué)生提出的假設(shè)是沒(méi)有好壞之分的，尤其是被驗(yàn)證之前。在課堂上對(duì)待學(xué)生的假設(shè)要有足夠的信心和耐心，不能符合教師意圖的就板書(shū)，作為驗(yàn)證目標(biāo)，不符合的就置之不理。要知道學(xué)生不管提出了什么樣的猜想，都證明他們?cè)诜e極參與，認(rèn)真思考。我們所做的就是真誠(chéng)地去維護(hù)、激發(fā)學(xué)生積極思維。所以，教師應(yīng)自始至終作為中立者和欣賞者，尊重學(xué)生的猜想，讓學(xué)生真正體驗(yàn)猜想的樂(lè)趣，養(yǎng)成敢猜想、樂(lè)假設(shè)的習(xí)慣。

5.教師要為學(xué)生的猜想與假設(shè)建立評(píng)價(jià)檔案

為了促進(jìn)物理新課程實(shí)施，改變重結(jié)論、輕過(guò)程，重積累、輕探索的舊教學(xué)觀念，關(guān)注學(xué)生在探究過(guò)程中的發(fā)展變化，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，在新的發(fā)展性評(píng)價(jià)體系中，學(xué)生對(duì)探究問(wèn)題提出過(guò)哪些猜想與假設(shè)，就成了課程評(píng)價(jià)的指標(biāo)之一。在課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生提出的優(yōu)秀的、科學(xué)的、創(chuàng)新性的猜想不但給予及時(shí)的肯定和表?yè)P(yáng)，而且要記入學(xué)生的成長(zhǎng)檔案，平常的猜想練習(xí)題和考試中的創(chuàng)新題都是對(duì)猜想、探究、驗(yàn)證猜想的過(guò)程性評(píng)價(jià)，老師都應(yīng)予以記錄和評(píng)價(jià)，改變過(guò)去只評(píng)價(jià)結(jié)果的做法，鼓勵(lì)學(xué)生敢想敢做。

總之，猜想與假設(shè)在物理教學(xué)中具有不可忽視的作用，它具有一定的科學(xué)性，創(chuàng)造性，具有較強(qiáng)的推測(cè)性。在教學(xué)中具有很好的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。本文以新課程理念和《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》等為理論依據(jù)，從教學(xué)中存在的問(wèn)題出發(fā)，初步探討了對(duì)學(xué)生猜想與假設(shè)能力培養(yǎng)的策略與做法。盡管研究的深度還不夠，但不容置疑的是，將促進(jìn)科學(xué)探究的實(shí)施，將有利突破制約探究式學(xué)習(xí)實(shí)施中的瓶頸問(wèn)題。應(yīng)該相信，只要老師多動(dòng)腦筋，善提問(wèn)題、巧設(shè)情景、合理引導(dǎo)，讓學(xué)生在探究中學(xué)會(huì)猜想，在猜想中學(xué)會(huì)探究；讓學(xué)生在成功的猜想中享受喜悅，在錯(cuò)誤的猜想中學(xué)到知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳玉樂(lè).探究教學(xué)的實(shí)施《探究教學(xué)論》[J].重慶：西南師范大學(xué)出社，219-256.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社

[3]廖伯琴?gòu)埓蟛?義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》[M].武漢：湖北教育出版社34-36.

[4]閆金鐸張維善等.初中物理《新課程教學(xué)法》[M].北京：開(kāi)明出版社，2003.11.

[5]謝斐.也談物理探究中的“猜想”[J].中學(xué)物理2005.10.

[6]張欣.對(duì)探究要素——“猜想與假設(shè)”如何操作的探討[J].中學(xué)物理.2005.02.

[7]劉維建.談?wù)劇安孪搿盵J].中學(xué)物理.2004.05.

[8]龍光水.淺談物理教學(xué)中猜想的運(yùn)用[J].中學(xué)物理.2004.04.