宗若燦

小學科學以科學探究為重要的學習方式。通過探究活動，學生可以主動構建知識，形成科學觀念，領悟科學研究方法。而在科學探究中，當用原有知識無法解決問題時，根據(jù)自己的經(jīng)驗和已有的知識作出科學假設或猜想，這也是科學研究的一種方法。教學過程中，教師應該培養(yǎng)學生的“猜想與假設”能力，這樣才能使學生完整經(jīng)歷探究的過程，提高學生的思維能力和探究能力。

一、“猜想與假設”能力的學段性

小學生的猜想與假設能力在不同學段有著明顯的差異。美國理科教育家安東·勞森認為，處于形式運算期的兒童只能依據(jù)可感知的因果關系提出假設，而根據(jù)不可感知的因素提出假設，必須到后形式運算期。這表明，學生作出假設的能力具有一定的層次性，是隨著學生年齡、知識與經(jīng)驗的積累以及推理能力的提升，逐步得到發(fā)展的。因此教師要針對不同學段的學生，制訂有差異性的培養(yǎng)目標，使猜想與假設的難度符合學生的思維特點。從學生的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā)、從學生的認知特點和認知規(guī)律出發(fā)、從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，這樣才能激活學生的科學思維，使學生展開深度探究，從而提升科學探究的品質(zhì)。兒童概念的獲得主要有兩條途徑，第一條途徑是通過生活經(jīng)驗積累獲得的概念;第二條是通過學習揭示概念的內(nèi)涵而獲得的概念。兒童獲得的日常概念具有形象性、具體化等特征，而科學概念卻是抽象的、嚴謹?shù)?、隱蔽的。兒童的日常概念與科學概念的獲得是有一定聯(lián)系的，因此對于低年級學生，教師要為他們提供充分的感知材料，使學生在教師指導下，能從中提取已有的知識與觀察經(jīng)驗，對問題做出簡單猜想;對于中高年級學生，教師則要利用多種方法激活學生的科學思維，引導學生從現(xiàn)象和事件發(fā)生的條件、過程、原因等方面提出假設，以提升學生假設的能力。

二、“猜想與假設”能力的培養(yǎng)策略

學生在科學探究的過程中，遇到難以解釋的問題時，就會根據(jù)事實和已有知識，對研究的問題做出猜測性說明或嘗試性解釋。然而受到知識基礎、理解能力、思維方式、生活經(jīng)驗等方面的限制，學生往往會盲目猜測，缺乏科學性和目的性。在課堂教學中，教師應該運用一定的教學策略，激活學生的科學思維，讓學生了解猜想與假設建立的思維過程與方法，培養(yǎng)學生科學猜測的能力。

（一）創(chuàng)設問題情境，明確猜想方向

建構主義理論認為學生的學習是在一定情境下自主建構的。因此在課堂教學中，教師要為學生創(chuàng)設豐富的問題情境，使學生對探究的內(nèi)容產(chǎn)生興趣，從而激發(fā)問題意識，為猜想與假設奠定基礎。由于受到思維方式、知識基礎、分析能力等方面的限制，學生不可能從紛繁復雜的自然現(xiàn)象中，提出科學的猜想與假設。這就需要教師在創(chuàng)設問題情境時，要凸顯一些問題解決方式或答案的信息，為學生的猜想和假設提供一定的啟發(fā)和暗示。

例如，在教學《減少對土地的侵蝕》一課時，由于河流對河床和兩岸的侵蝕作用十分抽象，為了突破教學難點，教師用多媒體課件展示一條“幾字形”古河道（如圖1）及其變遷后的樣子（如圖2）?？戳斯藕拥狼昂笞兓瘜Ρ龋瑢W生便會提出問題：為什么河道會發(fā)生變化？學生沒有相應的生活經(jīng)驗和知識基礎，因此很難做出合理的猜想與假設。這時，教師輕輕點擊圖1河道中靜止的“水流”，學生便會看到河道中的水流開始從上游湍流不息地直沖向下游。學生看到這，紛紛提出了自己的猜想：河流的沖擊作用使河道發(fā)生了改變。隨后教師繼續(xù)播放動畫課件，使學生發(fā)現(xiàn)凹岸A處在強大水流的沖擊下，逐漸向右側拓展，最后與B處聯(lián)通。湍急的水流在凸岸C處發(fā)生了轉彎，水流變得緩慢，水流沖擊帶來的碎石和泥沙逐漸沉積到C處。經(jīng)過一段時間，C處逐漸被抬高，形成了堤岸，一條新的河道便產(chǎn)生了。C處被隔離出來，因此便形成了湖泊。

通過創(chuàng)設真實的問題情境，教師成功地使學生對河道的變遷產(chǎn)生了興趣，并提出了有價值的探究問題;隨后再利用信息技術手段活化教材內(nèi)容，激發(fā)了學生的科學思維，讓學生提出了猜想和假設。信息技術手段的應用，將水流對凹岸侵蝕、凸岸沉積的過程形象直觀地呈現(xiàn)出來，驗證了學生的猜想，激發(fā)了學生科學探究的熱情。

（二）適時啟發(fā)引導，掌握猜想方法

1. 抓住聯(lián)系點，展開猜想與假設。

小學科學知識具有很強的系統(tǒng)性，新舊知識之間往往存在著一定的聯(lián)系。這種新舊知識間的聯(lián)系點正是學生新知探究的切入點。因此在科學課堂教學中，教師要啟發(fā)學生的思維，引導學生抓住新舊知識之間的聯(lián)系點，通過聯(lián)系生活經(jīng)驗和已有知識展開猜想，促進學生自主進行科學探究。

例如，在教學《磁鐵的兩極》一課時，教師在桌面上均勻擺放了一些回形針。當學生將條形磁鐵橫著緩慢地從上方靠近回形針時，會發(fā)現(xiàn)磁鐵兩端吸上來的回形針更多一些。為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？在對此進行猜測時，二年級學生對磁鐵的磁力感知有困難。因此，教師聯(lián)系學生的生活經(jīng)驗和已有知識進行提問：磁鐵能夠吸引回形針，這與它的什么性質(zhì)有關？學生通過思考和回憶，把實驗現(xiàn)象和探究磁體性質(zhì)的經(jīng)驗聯(lián)系起來，將磁鐵磁力的大小與其吸引回形針的數(shù)量聯(lián)系起來，通過知識的正向遷移，很快作出假設：磁體不同部位吸引回形針的數(shù)量與磁力大小有關。

通過抓住新舊知識間的聯(lián)系點，學生找到了思維的支撐點，將磁鐵吸引回形針數(shù)量的多少與磁力的大小聯(lián)系起來，激活了科學思維，提高了科學探究能力。

2. 抓住思維點，展開猜想與假設。

小學科學學習以探究為核心，而探究離不開思維的參與。在課堂教學中，教師要根據(jù)探究的問題，引導學生積極思考，以疑啟思，以思促探，提高學生的猜想與假設能力。

例如，在教學《我們來造“環(huán)形山”》一課時，教師用嫦娥奔月引出古人對探索月球的向往，隨后用Flash課件播放嫦娥奔月的場景。隨著嫦娥逐漸靠近月球，學生看到的不再是皎潔美麗的明月，而是表面有明有暗的月球。此時教師引導學生根據(jù)地貌猜想那些明暗相間的地方可能是什么月貌，隨后教師介紹月海、月陸等月貌。介紹完月貌后，讓嫦娥繼續(xù)飛向月球。這時，學生看到月球表面布滿眾多的環(huán)形坑（環(huán)形山）。學生會感到疑惑不解：為什么月球表面有這么多環(huán)形坑？這些環(huán)形坑是怎樣形成的呢？ 為了一探究竟，嫦娥開始圍繞環(huán)形坑飛行，學生也隨著嫦娥的視線看清楚了環(huán)形坑的樣子。教師用數(shù)據(jù)介紹環(huán)形坑后，引導學生猜測環(huán)形坑形成的原因。學生根據(jù)環(huán)形坑的特點進行猜測，有的認為是火山噴發(fā)造成的，有的認為是隕石撞擊形成的。教師適時出示地球上的隕石坑和死火山圖片，學生通過觀察和收集相關資料，對比、討論、交流，統(tǒng)一了認識，提出了環(huán)形坑是由隕石撞擊形成的這一猜想。

教師通過引導學生將地球上的隕石坑與月球上的環(huán)形坑進行對比，使學生找到了兩者間的相似點，并最終排除了環(huán)形坑是由火山噴發(fā)形成的猜想。由于抓住了學生的思維，促進了學生沿著正確的方向進行猜想，提高了學生科學猜想的有效性。

3. 抓住共同點，展開猜想與假設。

在科學探究過程中，一些探究對象往往有共同的特征，這時就需要通過觀察、比較、分析，歸納出這一類對象所具有的某種特質(zhì)。教師要為學生提供充足的探究材料，便于學生抓住共同點進行假設。建立假設時，學生需要進行細致的分析和充分的發(fā)散，并考慮事物可能發(fā)生的變化及其影響因素。

例如，在教學《鳥類的特征》一課時，由于小學生對鳥類有一定的認識，但對鳥類的特征了解得并不全面，因此教師可利用多媒體課件出示一些動物（鴿子、燕子、鸚鵡）的圖片，引導學生從它們的外形、生活習性等方面歸納出這些鳥類具有的共同特征。由于三年級的學生年齡較小，他們對鳥類的特征認識得比較淺顯，教師可出示鴨子、鴕鳥、企鵝、蝙蝠等動物的圖片，引導學生用剛才總結出的鳥的特征，判斷這些動物是不是鳥類。通過討論交流，互相補充，剔除不合理的假設，再通過歸納與概括統(tǒng)一了假設。

教師為學生提供常見的鳥類圖片，使學生找到了這些鳥類的共同點，為提出合理的假設奠定了基礎。隨后學生用并不完善的鳥類概念識別其他鳥類，在發(fā)現(xiàn)提出的假設出現(xiàn)錯誤后及時進行完善，提出了準確的假設。在不斷修正的過程中，學生的科學思維被激活，科學探究能力也得到了提高。

猜想與假設是學生進行科學探究的前提和基礎，學生在猜想與假設的過程中，其猜想與假設必然會出現(xiàn)不合理的地方，教師應該以包容的心態(tài)，為學生提供方法指導，引導學生不斷地完善自己的猜想與假設。學生在探究過程中出現(xiàn)認知上的錯誤，是在所難免的，教師應該引導學生分析錯誤所在，將錯誤轉化為正確認知。

（作者單位：遼寧省營口市營口實驗學校）