吳盧富 張建
《義務教育小學科學課程標準》提出,科學學習要以探究為核心。其實,學生探究科學的過程就是一個觀察、分析、交流的過程,也是一個計劃、猜想、假設的過程。猜想與假設是學生探索研究課題和科學實驗的基礎,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的有效渠道。那么,如何在小學科學教學中培養(yǎng)學生的猜想與假設能力呢?
一、開放猜想和假設的平臺
有人說,合理的猜想是得出科學結論的向導。小學生猜想與假設的對象是“人類已知,學生自己未知的”,是他們依據(jù)現(xiàn)有的知識,在尊重事實的前提下,對未知的事物進行的預測和推斷。它們是學生科學思維形成的重要因素之一,因為這些猜想與假設通過廣泛的實踐檢驗和證明,是可以成為學生的科學知識的。
因此,在課堂教學中,教師一定要放下“高高在上”的姿態(tài),不要擔心學生提出的猜想和假設不到點子上,達不到教師預設的目標,耽誤了授課時間,而表現(xiàn)出不耐煩,或是加以指責,這樣的結果往往會把學生智慧的火花給澆滅了。這時教師的鼓勵和引導顯得尤為重要,不管學生提出什么樣的猜想和假設,教師都應該為學生提供一個開放、包容的空間,給學生創(chuàng)設猜想的機會,賦予他們充分想象的時間。要讓學生相信自己,因為在猜想和假設被驗證之前,是沒有對錯和優(yōu)劣之分的。只要學生積極參與,認真思考,敢于表達,有理有據(jù),教師都要以肯定的、贊賞的態(tài)度去鼓勵他們。
二、科學引導猜想和假設
學生的個性差異特別大,即使同一階段的學生對同一事物的認知也是差別很大的,因此出現(xiàn)不同的猜想和假設是十分正常的,也可能出現(xiàn)漫無邊際的、較為荒唐的“胡思亂想”。這是因為學生提出猜想和假設的能力還是有一定的局限性。為了使學生提出更具合理性、規(guī)律性、方向性的猜想與假設,教師要當好學生的導師,發(fā)揮組織、引領的作用,注重方法的引導。
1. 基于學生已有的知識經(jīng)驗引導猜想和假設。
小學生從生活現(xiàn)象走向科學本質(zhì)的探究過程中,他們積累的知識和生活經(jīng)驗是一種重要資源。教師要重視對學生已有生活經(jīng)驗和知識的利用,幫助學生去發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,開展探究,使其將自身積累的經(jīng)驗和認知化為猜想和假設的基石。
例如,教學教科版五年級上冊“土壤中有什么”一課時,教師播放樹葉飄落到地上,小鳥在地面上尋找食物的畫面,可導入聚焦問題:看了剛才的畫面,根據(jù)自己的經(jīng)驗,你覺得土壤中有什么呢?學生憑已有的知識經(jīng)驗和直覺,自然而然就能猜想到土壤中有植物的根、枝、葉,還有小螞蟻、蚯蚓等小動物。
2. 運用歸納綜合法引導猜想和假設。
歸納法是學生進行科學探究、發(fā)現(xiàn)真理的有效方法,它是由個別推出普遍,由特殊推出一般的思維方法。例如,教學教科版五年級上冊“蚯蚓的選擇”一課時,教師可為學生提供以下信息:(1)在炎熱的夏季,土壤的表層堅硬、干燥,小明很難尋覓到蚯蚓的蹤跡,當挖掘到較深的土壤時才挖到蚯蚓;(2)小明在爸爸的帶領下在水溝邊的土里很容易就挖到很多蚯蚓;(3)小明在爸爸的指導下在草叢中的石頭下找到了多條蚯蚓。詢問學生蚯蚓喜歡怎樣的環(huán)境。學生從“較深的土壤、水溝邊的土、草叢中的石頭下”等信息,歸納總結出“潮濕”是這三個不同地方的共同特點,于是有學生猜想:蚯蚓應該喜歡生活在潮濕的土壤里。
學生的生活和學習經(jīng)驗不夠豐富,但他們能夠基于有限的知識和經(jīng)驗進行討論、論證,然后歸納、總結,在此基礎上再進行合理的猜想與假設,這遵循了學生思維成長的規(guī)律。
3. 運用觀察分析法引導猜想和假設。
所謂觀察分析法,就是有一定經(jīng)驗的人通過對特定事件進行直接地觀察,對其進行詳盡的闡述記錄,并在此基礎上對此事件的關鍵因素進行分析的方法。
例如,在教學“土壤中有什么”一課時,教師可指導學生先用眼睛觀察,發(fā)現(xiàn)有的土壤較為結實,有的卻較為松散;再用手摸、抓等方法,發(fā)現(xiàn)可以把松散的泥土抓成團。由于在家庭中看到父母親往干面粉里加水,干散的面粉就可以揉成面團,如果用濕的手去抓面粉,面粉就會粘在手上,于是學生就產(chǎn)生了這樣的猜想:(1)土壤中應該有一定的水分(對倒入泥土的試管進行加熱,試管的內(nèi)壁上會凝結小水珠,證實了土壤中含有一定的水分);(2)土壤中應該含有一些具有黏性的物質(zhì)(對倒入燒杯的泥土進行攪拌,并放置一定時間沉淀,在土壤最上面一層就是手感光滑、顆粒極細、具有一定黏性的黏土)。
4. 運用因果推理法引導猜想和假設。
事物之間往往是相互聯(lián)系、相互依賴的。一個或一些現(xiàn)象的產(chǎn)生,會引起另一個或另一些現(xiàn)象的產(chǎn)生,其間存在著較為明顯的因果關系,因此因果推理法也是常用的綜合推理方法。
例如,教學“土壤中有什么”一課時,面對“土壤中有什么”的問題,學生猜測:(1)土壤中應該有一定的空氣;(2)土壤中應該有小動物們需要的食物;(3)土壤中有小動物們的排泄物。因為學生知道蚯蚓、小螞蟻等小動物長期生活在土壤中,而它們都是有生命的,這些小動物為了維持它們的生命,就應該要有空氣、食物、排泄物等。
在科學課堂教學中,教師應適時對學生加強因果推理法的訓練,這對學生的邏輯推理能力和綜合分析能力的培養(yǎng),科學思維水平的提高,以及學生良好的思維品質(zhì)的養(yǎng)成都是有幫助的。
5. 運用類比聯(lián)想法引導猜想和假設。
類比法也是培養(yǎng)學習猜想和假設能力的一種常見的方法,它要求根據(jù)同一類事物的相同屬性,推測出與其相似的事物也具有這種屬性,這種方法在小學科學教學中也經(jīng)常用到。在這過程中,教師要引導學生善于運用已有知識和經(jīng)驗,學會舉一反三,達到觸類旁通的效果。
例如,教科版四年級上冊“我們是怎樣聽到聲音的”一課中,學生了解了物體振動產(chǎn)生了聲音,通過空氣傳播形式把聲音以波的方式傳到我們的耳朵里,學生會產(chǎn)生疑問:“我們的耳朵又是怎么聽到聲音的?”這里,解決問題的關鍵是要了解鼓膜的作用。教師可以在一個大燒杯的杯口蒙上一塊氣球皮(盡可能將氣球皮繃緊些),制作“鼓膜模型”來模擬展示鼓膜的作用。
總之,學生對事物的認識還不充分,大多還停留在表象上,認知較膚淺、片面,有時甚至可能是謬誤的。這就需要學生不斷提高自己的猜想與假設能力進行實踐檢驗和證明,實現(xiàn)透過現(xiàn)象認識本質(zhì)、透過表象運用規(guī)律的小學科學教學的目的!
(作者單位:福建省順昌實小教育集團水南校區(qū) 福建省順昌縣教育局 責任編輯:黃曉夏)