第一篇:物理教學(xué)中如何進(jìn)行有效的猜想與假設(shè)范文
物理課堂中如何讓學(xué)生進(jìn)行有效的猜想與假設(shè)
王野
一、摘要:在物理探究教學(xué)中,要提高猜想與假設(shè)的質(zhì)量,首先要分析學(xué)生猜想與假設(shè)經(jīng)常偏題的原因:1經(jīng)驗(yàn)匱乏,感性認(rèn)識(shí)缺失;2科學(xué)思維方法指導(dǎo)的缺失,使學(xué)生喪失科學(xué)的思維。經(jīng)過(guò)分析以上問(wèn)題所在,要提高實(shí)驗(yàn)探究時(shí)猜想與假設(shè)的有效性,首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)融洽的課堂氣氛促使學(xué)生積極猜想,其次根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平,創(chuàng)設(shè)必要的問(wèn)題情境,最重要的策略是提供猜想與假設(shè)所需要的典型感性素材。而在實(shí)驗(yàn)探究中,我們還要加強(qiáng)猜想和假設(shè)的科學(xué)思維方法的指導(dǎo),使猜想和假設(shè)更加合理
關(guān)鍵詞:猜想與假設(shè)、有效性、經(jīng)驗(yàn)匱乏、思維方法、問(wèn)題情境、生活經(jīng)驗(yàn)、觀察體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、反駁、歸納、對(duì)比、推理
物理課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究,對(duì)科學(xué)探究的猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)有明確的要求:
1、嘗試從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題。
2、能書面或口頭表述發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。
3、了解發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題在科學(xué)探究中的意義。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò):“想象力比知識(shí)重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)者進(jìn)步,并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉,嚴(yán)格地說(shuō),想象力是科學(xué)探究中的實(shí)在因素?!笨v觀古今中外,我們也不難發(fā)現(xiàn),任何一個(gè)科學(xué)學(xué)說(shuō)的提出,任何一個(gè)理論的產(chǎn)生,都開始于大膽的猜想,如愛(ài)因斯坦的光量子假說(shuō),霍金的黑洞理論等等,科學(xué)是從想象開始的,偉大的猜想早就了偉大的智慧。
提出猜想,就是根據(jù)已知原理和事實(shí),對(duì)未知的自然現(xiàn)象及其規(guī)律做出的一種假定性說(shuō)明或假定性命題;猜想帶有一定的想象、推測(cè)成分,具有可能性,是人類在探索物理本質(zhì)規(guī)律的一種思維策略,即抓住事物的某種重要特征,進(jìn)行解決問(wèn)題的推測(cè),是對(duì)問(wèn)題解決的初步嘗試。牛頓曾指出:“沒(méi)有大膽的猜想就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?!币膭?lì)學(xué)生大膽猜想,御用已有的經(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。但又不能瞎猜、亂猜,此猜想需要有一定的依據(jù):一是已有的經(jīng)驗(yàn),二是科學(xué)事實(shí)。然而學(xué)生面對(duì)問(wèn)題情境進(jìn)行猜想時(shí)常常表現(xiàn)出茫然,不知所措,或者盲目地猜想,離題萬(wàn)里。
二、究其原因,調(diào)查發(fā)現(xiàn)有以下原因
1、經(jīng)驗(yàn)匱乏,感性認(rèn)識(shí)缺失
學(xué)生在探究過(guò)程中所面臨的問(wèn)題情境,有許多是學(xué)生在生活學(xué)習(xí)中很少接觸或者從未接觸體驗(yàn)過(guò)的,即使就在我們的生活中或者身邊?,F(xiàn)在的學(xué)生生活在現(xiàn)代化,信息化的時(shí)代,看似接觸的越來(lái)越多,但實(shí)際學(xué)生自身越來(lái)越封閉,與生活的接觸也越來(lái)越少,很多東西都依賴于信息,生活經(jīng)驗(yàn)極度匱乏。
2、科學(xué)思維方法指導(dǎo)的缺失,使學(xué)生喪失科學(xué)的思維 教師常會(huì)遇到學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行猜想時(shí)五花八門,甚至離題不著邊際的情況,既浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間,還找不到問(wèn)題解決的方向。這時(shí)我們不應(yīng)批評(píng)學(xué)生漫無(wú)邊際的猜想,而應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生去敢于表達(dá)自己的想法。但作為教師,我們應(yīng)該反思問(wèn)題的根源在哪里?其實(shí)問(wèn)題在于學(xué)生缺乏科學(xué)思維方法而迷失探究的方向。
三、創(chuàng)設(shè)融洽的課堂氣氛促使學(xué)生積極猜想
羅斯杰認(rèn)為“心理自由”或“心理安全”是有利于創(chuàng)造性活動(dòng)進(jìn)行的。如果探究教學(xué)中教師在課堂中能給予學(xué)生啟發(fā)、引導(dǎo)和討論式的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想爭(zhēng)辯,傾聽學(xué)生的聲音,這有利于師生共同創(chuàng)造一個(gè)平等、和諧和寬容的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生就會(huì)感到課堂氣氛是自由和安全的,他會(huì)大膽猜想,關(guān)于發(fā)表意見(jiàn),這樣課堂氣氛會(huì)變得活躍,而這又激發(fā)全體學(xué)生進(jìn)行猜想,這將有利于學(xué)生體驗(yàn)猜想活動(dòng)的樂(lè)趣
四、根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平,創(chuàng)設(shè)必要的問(wèn)題情境。
建構(gòu)主義理論認(rèn)為,知識(shí)的意義總是存在于情境之中。學(xué)習(xí)與思維總是在一定情境之下進(jìn)行的,人不能超越具體的情境來(lái)獲得某種知識(shí)進(jìn)行思維活動(dòng)。因此,要提高學(xué)生猜想與假設(shè)的水平與效果,為學(xué)生構(gòu)建良好、適合的猜想與假設(shè)情境至關(guān)重要。在教學(xué)中使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知需要的關(guān)鍵是新奇的問(wèn)題情境對(duì)學(xué)生具有較大的吸引力,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在設(shè)計(jì)問(wèn)題情境是,教師要分析學(xué)生的認(rèn)知水平和需要通過(guò)研究解決的問(wèn)題,學(xué)則既貼近學(xué)生學(xué)習(xí)、生活實(shí)際,又與所研究的問(wèn)題既密切聯(lián)系的事物。這樣做既可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出猜想與假設(shè),又可使學(xué)生體會(huì)運(yùn)用理想化的方法研究實(shí)際問(wèn)題的重要作用,并為課堂中主要問(wèn)題的研究建立基礎(chǔ)。
五、提供猜想與假設(shè)所需要的典型感性素材
1、重溫生活經(jīng)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行猜想。例如在探究影響蒸發(fā)快慢因素是,可以利用多媒體展示生活中的各種有關(guān)蒸發(fā)的情境,如晾衣服,天熱扇扇子,天熱地上灑水,發(fā)燒的人身體上抹酒精等等生活場(chǎng)景,幫助學(xué)生重溫生活情境,展示各種晾衣服的方式,讓學(xué)生討論衣服在每幅圖中晾干的先后順序,讓學(xué)生根據(jù)自己的切身經(jīng)驗(yàn)談?wù)劯惺?。衣服展開的面積越大,蒸發(fā)的越快,衣服在夏天更容易晾干,有風(fēng)的天衣服更容易晾干,進(jìn)而猜想影響蒸發(fā)快慢的因素與溫度、表面積、空氣流動(dòng)速度有關(guān)。如此處理,學(xué)生以切身生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)可使其猜想變得更加感性、直觀、有效。
2、通過(guò)親身觀察體驗(yàn)進(jìn)行猜想。
當(dāng)學(xué)生面臨的問(wèn)難情境在生活中很少接觸體驗(yàn)時(shí),需要教師利用現(xiàn)有條件,盡量為學(xué)生創(chuàng)設(shè)親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì),一方面大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,另一方面使學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷體驗(yàn)的感受、知識(shí)更加深刻,利于新知識(shí)的同化理解。例如探究彈性勢(shì)能與哪些因素有關(guān)時(shí),提供不同的彈簧讓學(xué)生親手拉一拉,談一談感受,進(jìn)而對(duì)彈簧彈性勢(shì)能的決定因素提出猜想。
3、讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提出猜想。
隨著實(shí)驗(yàn)探究的不斷深入,將獲得更多的實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù),為進(jìn)一步猜想與假設(shè)提供豐富的物理思維材料和事實(shí)依據(jù),這時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其數(shù)據(jù),自我修正原先的猜想,提出新的猜想。
4、根據(jù)已有的物理知識(shí)把我猜想方向
學(xué)生能否猜到點(diǎn)子上,和學(xué)生能否利用已有的知識(shí)進(jìn)行猜想有很大關(guān)系。例如將一團(tuán)沾有酒精的棉花點(diǎn)燃后,放入一只廣口瓶?jī)?nèi)(瓶底鋪有一層沙子),再將一只煮熟的去殼雞蛋塞進(jìn)瓶口(雞蛋大小與瓶口大小差不多)。則雞蛋會(huì)怎樣?請(qǐng)你做出猜想并說(shuō)出猜想的依據(jù)是什么?(1)雞蛋會(huì)飛出去,原因是瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹對(duì)雞蛋做功。(2)雞蛋會(huì)靜止不動(dòng),原因是雞蛋塞住瓶口,瓶?jī)?nèi)氧氣缺少,棉花不能燃燒,很快就熄滅了。(3)雞蛋會(huì)掉入瓶?jī)?nèi),原因是瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,雞蛋被壓進(jìn)瓶中。
5、鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行反駁
反駁是證明猜想與假設(shè)正確與否的重要過(guò)程,同時(shí)又可以過(guò)濾一些瞎猜、亂猜。
如:探究影響蒸發(fā)快慢因素的實(shí)驗(yàn): 師:請(qǐng)同學(xué)們猜想與假設(shè)影響蒸發(fā)快慢的因素 生1:水的多少,水少蒸發(fā)的快,水多蒸發(fā)的慢
生2:不對(duì),下完雨,馬路上積了很多水,不到半天就蒸發(fā)干了,而我的水杯里的水兩天都沒(méi)有蒸發(fā)干 師:提示想象晾衣服
生1:哦,那和涼開的面積有關(guān) 生3:還和是否讓太陽(yáng)曬有關(guān)
師:那該怎么描述?不能說(shuō)太陽(yáng),應(yīng)該是與什么物理量有關(guān) 生4:與熱不熱有關(guān)
生5:不對(duì),應(yīng)該是與溫度有關(guān) ………………..可見(jiàn),適當(dāng)?shù)墓膭?lì)學(xué)生猜想、辯論、反駁,不僅有利于學(xué)生思維水平的發(fā)展,而且促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)的完善和發(fā)展,同時(shí)也使學(xué)生擁有敢于面對(duì)被批判、反駁的健康心態(tài),從而更好地進(jìn)行有效的猜想與假設(shè)。
6、教師要適時(shí)鼓勵(lì)、培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的信心。
通過(guò)以下探究牛頓第三定律的教學(xué)片段,我們可以了解培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的信心策略。
如:讓學(xué)生通過(guò)體驗(yàn),親自感受作用力和反作用力,并猜想與假設(shè)它們的大小關(guān)系。
學(xué)生體驗(yàn):學(xué)生用力使小鐵夾子張開,并使其張得更大一些。師:同學(xué)們,談?wù)劥藭r(shí)在這個(gè)過(guò)程中手的感覺(jué)。
生:感覺(jué)到手對(duì)鐵夾的力越大,鐵夾對(duì)手的反作用力也越大,它們可能大小相等。
師:很好,要如何證實(shí)我們的猜想? 生:可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。
師:對(duì),那我們就直接用天平來(lái)測(cè)量?(有意提出錯(cuò)誤的方法)生:不行,天平是用來(lái)測(cè)量物體的質(zhì)量,應(yīng)該用彈簧測(cè)力計(jì)。師:大家認(rèn)為最少需要用幾只彈簧測(cè)力計(jì)?為什么? 生:兩只,因?yàn)橐瑫r(shí)測(cè)量作用力和反作用力的大小。師:太棒了!請(qǐng)大家根據(jù)自己的猜想與假設(shè),設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想與假設(shè)的正確性。
六、加強(qiáng)猜想和假設(shè)的科學(xué)思維方法的指導(dǎo),使猜想和假設(shè)更加合理
探究中對(duì)不同問(wèn)題的成因進(jìn)行猜想是,我們可以采用邏輯思維方法或非邏輯思維方法進(jìn)行猜想。在初中物理課的猜想環(huán)節(jié)上常采用歸納和推理的邏輯思維方法,以及想象、直覺(jué)和靈感的非邏輯思維方法進(jìn)行猜想與假設(shè)。
1、通過(guò)歸納進(jìn)行猜想與假設(shè)
歸納猜想法是根據(jù)某類物理對(duì)象中一些個(gè)別對(duì)象具有的某種屬性,而猜想該類對(duì)象全體都要具有這種屬性的過(guò)程。即從個(gè)別到一般的論證方法,在用歸納法進(jìn)行猜想時(shí)可以通過(guò)對(duì)不同事例的物理現(xiàn)象,歸納出這些現(xiàn)象中所包含的共同特點(diǎn)進(jìn)行猜想。如,根據(jù)弓弦振動(dòng)發(fā)出聲音,聲帶振動(dòng)發(fā)出聲音,鼓面振動(dòng)發(fā)出聲音,猜想聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生。
2、通過(guò)對(duì)比進(jìn)行猜想
對(duì)比法是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象之間在某些方面的區(qū)別進(jìn)行猜想與假設(shè)。如:上圖,根據(jù)圖片對(duì)比,請(qǐng)你猜想蒸發(fā)快慢與什么有關(guān)?
3、通過(guò)推理進(jìn)行猜想
推理就是有一個(gè)或幾個(gè)已知的判斷,推導(dǎo)出一個(gè)未知的結(jié)論的思維過(guò)程。如:通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)?考慮到通電導(dǎo)體發(fā)熱是由于電流做功產(chǎn)生,電流做功W=UIt,再根據(jù)U=IR,可推導(dǎo)出W=I2Rt.因此就可以這樣猜想:電流通過(guò)電阻發(fā)熱的熱量與電流強(qiáng)度、電阻大小和通電時(shí)間有關(guān),然后再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
以上猜想常用的科學(xué)思維方法,應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中加以強(qiáng)化滲透,但是學(xué)生猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng)并非一朝一夕能完成的,需要教師多創(chuàng)造機(jī)會(huì),激勵(lì)學(xué)生運(yùn)用觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、推理等方法提出種種猜想與假設(shè),學(xué)會(huì)運(yùn)用猜想與假設(shè)方法解決問(wèn)題,讓猜想與假設(shè)不在迷茫。同時(shí)在探究過(guò)程中,也讓學(xué)生真正體驗(yàn)到成功的喜悅與失敗的痛苦,從中培養(yǎng)科學(xué)的情感、態(tài)度和正確的價(jià)值觀。
問(wèn)題一:大順序號(hào)的內(nèi)容不是并列的,邏輯性不夠.問(wèn)題二:所舉事例超出了教材內(nèi)容,可信度弱.問(wèn)題三:認(rèn)真再查錯(cuò)別字.問(wèn)題四:關(guān)鍵詞太多
第二篇:“猜想與假設(shè)”在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用
“猜想與假設(shè)”在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用
在教學(xué)實(shí)踐中,我們以新課程理念和理論依據(jù)為指導(dǎo),初步總結(jié)出了“猜想——探究”的課堂教學(xué)模式,這種模式的基本環(huán)節(jié)是:①提出問(wèn)題;②猜想與假設(shè);③制定與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù);⑤分析、評(píng)估、交流與合作。其中“猜想與假設(shè)”是科學(xué)探究的一個(gè)最重要的環(huán)節(jié),許多科學(xué)探究都需要學(xué)生先進(jìn)行猜想并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,“猜想與假設(shè)”決定了科學(xué)探究的方向。中學(xué)物理教學(xué),不僅僅是把物理知識(shí)傳授給學(xué)生,更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的能力,使他們擁有敏捷的物理智慧,猜測(cè)和想象是物理智慧中最活躍的成分,對(duì)學(xué)生猜想能力的培養(yǎng),是物理探究過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也往往是教師在教學(xué)過(guò)程中較難把握的難點(diǎn)。
一、猜想與假設(shè)對(duì)于學(xué)習(xí)物理至關(guān)重要。
中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程與物理學(xué)家探索物理世界的過(guò)程在認(rèn)識(shí)上應(yīng)該是相似的,中學(xué)物理學(xué)習(xí)中的探究活動(dòng)是引導(dǎo)學(xué)生獲取物理知識(shí)、進(jìn)行類科學(xué)研究探索,培養(yǎng)科學(xué)探索創(chuàng)新能力的重要途徑。在探究活動(dòng)中,根據(jù)已知的一些物理現(xiàn)象,進(jìn)行猜想與假設(shè),然后制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這本身是科學(xué)探究的內(nèi)容和要求。牛頓說(shuō)過(guò):“沒(méi)有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。
事實(shí)上,在物理學(xué)史上很多偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都是源于猜想。在奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)之后,“電能生磁,磁應(yīng)該也能生電吧?”法拉第就是在這樣的猜想下,經(jīng)過(guò)整整十年的實(shí)驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。物理天才霍金的時(shí)空觀讓人感覺(jué)玄妙無(wú)比,令人不能不驚嘆他的想象能力。物理學(xué)發(fā)展至今日,還有許多的猜想有待人們?nèi)プC實(shí),相信在今后的日子里,會(huì)有更多的猜想不斷的衍生,發(fā)展。
多年來(lái),物理課程偏深、偏難,考試偏重于對(duì)知識(shí)的記憶、理解和利用公式解題上。其直接結(jié)果,就是導(dǎo)致平時(shí)的物理教學(xué)教學(xué)中“重灌輸、輕啟發(fā);重教授、輕活動(dòng);重機(jī)械訓(xùn)練、輕實(shí)質(zhì)體驗(yàn)?!贝罅康哪7掠?xùn)練使學(xué)生跌入了深深的題海,啟發(fā)思考這一行之有效的學(xué)習(xí)方法被棄而不用,本應(yīng)是學(xué)生親身體驗(yàn)的探究過(guò)程變成了直接告訴現(xiàn)成結(jié)論,通過(guò)自己的探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律更是少而有少。教師在教學(xué)中過(guò)多重視教學(xué)生應(yīng)試技巧,而忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)造思維、創(chuàng)新能力及綜合分析能力的培養(yǎng)。進(jìn)行課程改革,就是要大膽摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中不利于學(xué)生發(fā)展的老套套,跳出框框,打造全新的物理教學(xué)模式。物理教學(xué)的一個(gè)最重要的任務(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。假如物理教學(xué)過(guò)程中回避了直覺(jué)、猜想、假設(shè),實(shí)際上就是剝奪了學(xué)生創(chuàng)造的機(jī)會(huì),他們自己的想法和主張得不到應(yīng)有的重視,他們的想象力沒(méi)有了馳騁的空間。教師應(yīng)該在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中讓學(xué)生知道,物理科學(xué)不僅僅是觀察現(xiàn)象,理解公式,還可以根據(jù)現(xiàn)象充分發(fā)揮自己的想象,提出自己的觀點(diǎn),從而能夠通過(guò)想象看到事物的本質(zhì),最后推導(dǎo)出物理規(guī)律。
二、要鼓勵(lì)學(xué)生敢于猜想
在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,學(xué)生往往是被動(dòng)的,接受式的進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)生除了認(rèn)真聽講還是認(rèn)真聽講,根本不能體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí),他們的好奇心受到了壓制,他們想象的空間受到擠壓。
在這樣的情況下,一開始時(shí),學(xué)生往往不敢猜,一方面由于他們習(xí)慣了老師說(shuō)什么就是什么,另一方面他們怕自己說(shuō)錯(cuò)了,受到老師的指責(zé),或同學(xué)的嘲笑。這時(shí)就需要教師的鼓勵(lì)和引導(dǎo),不管他們的猜測(cè)是否準(zhǔn)確合理,教師都要持肯定的態(tài)度。培養(yǎng)他們的猜想要從最容易的入手。比如在學(xué)習(xí)串聯(lián)電路中電流的關(guān)系時(shí),猜想串聯(lián)電路中點(diǎn)的電流有什么關(guān)系這是比較容易的,又比如在演示自制溫度計(jì)時(shí),盛水玻璃瓶放入熱水中時(shí),不妨先讓學(xué)生猜猜,細(xì)玻璃管中的水柱會(huì)怎樣變化,盡管學(xué)生大多數(shù)都能猜到,但不能因?yàn)槿菀拙秃鲆暡孪氲倪@一環(huán)節(jié)。要知道根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)作出合理的猜想,這是科學(xué)探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。只有從細(xì)微之處有意識(shí)地養(yǎng)成學(xué)生積極思維,積極猜想的習(xí)慣,才能逐步使他們形成良好的物理學(xué)習(xí)方法。
三、要讓學(xué)生學(xué)會(huì)正確的猜想方法
在課堂教學(xué)中,教師放手讓學(xué)生猜想,可能會(huì)遇到兩種尷尬的局面,一是學(xué)生怎么猜也猜不到點(diǎn)子上,二是學(xué)生的猜想漫無(wú)邊際。怎樣避免這兩種情況的發(fā)生呢?這有賴于教師在教學(xué)過(guò)程中不斷摸索。筆者在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了一些嘗試,在此拋磚引玉,與大家共同探討。
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)研究一樣應(yīng)該有兩種基本的方法,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,去偽存真,去繁求精。
比如說(shuō)在探究滑動(dòng)摩擦力的大小可能與什么因素有關(guān)的過(guò)程中,在讓學(xué)生進(jìn)行猜想時(shí),如果教師引導(dǎo)不夠,學(xué)生的猜想往往會(huì)出乎教師的意料。學(xué)生不僅猜想可能與壓力大小有關(guān),可能與速度大小有關(guān),可能與摩擦面的粗糙程度有關(guān),可能與接觸面的面積有關(guān),還猜想到了可能與質(zhì)量大小有關(guān),可能與材料有關(guān),可能與密度有關(guān),可能與形狀有關(guān)等等??這樣學(xué)生的猜想放得太開,不容易猜到關(guān)鍵的點(diǎn)子上,如果所有的猜想都要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)際上在課堂教學(xué)的有限時(shí)間里也不可能做到,這時(shí)可以借助于簡(jiǎn)單得演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo),比如,讓學(xué)生體驗(yàn)一下推重一些得箱子和輕一些的箱子,或者讓學(xué)生體驗(yàn)怎樣抓牢泥鰍,然后進(jìn)行猜想,學(xué)生的猜想有了明確的指向性,就能做到有的放矢,有助于學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)的順利完成。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。比如在探究物體動(dòng)能的大小可能與哪些因素有關(guān)時(shí),在猜想的環(huán)節(jié)中,可以這樣進(jìn)行操作:
首先給出動(dòng)能的定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。篩選關(guān)鍵詞:物體,運(yùn)動(dòng)
根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行猜想:有關(guān)物體可以猜想到:密度,體積,質(zhì)量 有關(guān)運(yùn)動(dòng)可以猜想到:速度
分析:體積相同時(shí)密度越大質(zhì)量越大,因此密度和質(zhì)量其實(shí)都是與質(zhì)量有關(guān),而密度相同時(shí),體積越大質(zhì)量越大,因此其實(shí)也是與質(zhì)量有關(guān)。接下來(lái)再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,也就水到渠成。
另外物理情景的創(chuàng)設(shè),生活經(jīng)驗(yàn)的提煉也是猜想的重要鋪墊。比如,在研究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱跟什么因素有關(guān)時(shí),一般學(xué)生比較直接的就能猜想到電流的大小,至于與電阻的關(guān)系,可以讓學(xué)生先親自體驗(yàn)一下“電路絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱”的生活實(shí)景,再讓他們進(jìn)行猜想。也可以創(chuàng)設(shè)物理情景:“用電熱水壺?zé)_水需要一定的時(shí)間”,來(lái)猜想電熱與時(shí)間有關(guān)。
總之,如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)“猜想與假設(shè)”,在科學(xué)探究中將處于十分重要的地位,它決定科學(xué)探究的成敗。以上僅是本人的一些粗淺想法,如何進(jìn)行猜想,仍需進(jìn)行深入研究。
參賽組別:物理組 作者姓名:王多晶 工作單位:民樂(lè)縣第二中學(xué) 郵編:734500 職稱:中教二級(jí) 職務(wù):教師
聯(lián)系電話:*** 電子信箱: wdj1985114@163.com
第三篇:科學(xué)探究中猜想與假設(shè)的能力培養(yǎng)(模版)
龍?jiān)雌诳W(wǎng) http://.cn
科學(xué)探究中猜想與假設(shè)的能力培養(yǎng)
作者:喻奇林
來(lái)源:《物理教學(xué)探討》2013年第08期
在物理課程標(biāo)準(zhǔn)中??茖W(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容,又是重要的教學(xué)方法,還是一種科學(xué)精神??茖W(xué)探究包含七個(gè)要素:提出問(wèn)題;猜想與假設(shè);制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證;評(píng)估;交流與合作。這七個(gè)要素的有序排列指明了科學(xué)探究的一般過(guò)程和步驟。
第四篇:如何進(jìn)行有效的物理教學(xué)
如何進(jìn)行有效的物理教學(xué)
——對(duì)于農(nóng)村高中物理教學(xué)的具體有效措施 摘要:
本文在對(duì)農(nóng)村高中學(xué)校學(xué)生心理特征及學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的調(diào)查研究了解的基礎(chǔ)上,提出當(dāng)前農(nóng)村高中學(xué)生的主要心理特點(diǎn)為巨大的學(xué)習(xí)潛力與普遍的厭學(xué)情緒并存、理想自我與現(xiàn)實(shí)自我相互沖突。在此基礎(chǔ)上,提出幫助農(nóng)村高中學(xué)生樹立健康的學(xué)習(xí)心理、倡導(dǎo)和建立以學(xué)生為主體老師為主導(dǎo)的教學(xué)模式、幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀、人生觀、價(jià)值觀和世界觀,培養(yǎng)積極健康樂(lè)觀向上的心理。同時(shí),由于農(nóng)村高中的物理資源較于城市中的學(xué)校匱乏,物理實(shí)驗(yàn)、物理儀器、物理實(shí)踐活動(dòng)等就不能正常的實(shí)施,學(xué)生的物理概念、原理以及物理規(guī)律的掌握就不是那么透徹,在此基礎(chǔ)上,提出更好的幫助農(nóng)村高中學(xué)生提升物理的興趣、求知欲,培養(yǎng)學(xué)生物理動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作能力,養(yǎng)成對(duì)事物求知的情感態(tài)度,獲得解決事物的方法,讓學(xué)生終身發(fā)展,全面發(fā)展。
關(guān)鍵詞:
農(nóng)村
高中學(xué)生
心理特點(diǎn)
物理教學(xué) 學(xué)習(xí)興趣 求知欲 能力 情感態(tài)度 方法 終身發(fā)展 全面發(fā)展
正文:
我的物理指導(dǎo)老師在一所農(nóng)村高中任教幾十年,并且長(zhǎng)期擔(dān)任班主任工作,對(duì)農(nóng)村普通高中學(xué)生的情況較為了解。這里的學(xué)生絕大多數(shù)來(lái)自經(jīng)濟(jì)文化都相對(duì)落后的偏僻山區(qū),相當(dāng)一部分學(xué)生家長(zhǎng)文化素質(zhì)不高,甚至有少數(shù)家長(zhǎng)還是文盲或半文盲。由于經(jīng)濟(jì)貧困,很多學(xué)生家長(zhǎng)長(zhǎng)期在外打工,對(duì)子女疏于管教,學(xué)生一般都是獨(dú)生子女,父母在外打工,爺爺婆婆這輩就照顧他們,為此溺愛(ài)不已,因此這些學(xué)校大多數(shù)學(xué)生在初中階段就成績(jī)平平甚至很差,有的學(xué)習(xí)能力差或者未能養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,以致于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實(shí),最后中考未能考上理想的高中。進(jìn)入高中后,一部分愛(ài)學(xué)習(xí)的學(xué)生每天按時(shí)完成老師布置的作業(yè),上課認(rèn)真聽講,但是進(jìn)入高二以來(lái),學(xué)習(xí)高中物理的電學(xué)還有磁學(xué)就顯得特別的吃力,空間想象不到,物理實(shí)驗(yàn)也沒(méi)有做,只是老師在講實(shí)驗(yàn),自己也完全不能理解,只有干做題,背題。而對(duì)于另外一部分不愛(ài)學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),習(xí)慣差,上課依然不認(rèn)真,不按時(shí)完成作業(yè),甚至還抄襲,不會(huì)做的題越來(lái)越多,不能理解的概念也越來(lái)越多,成績(jī)也越來(lái)越下降,老師和家長(zhǎng)為此都擔(dān)心不已……
面對(duì)這種狀況,如何實(shí)施有效教育,如何實(shí)施有效的物理課堂教學(xué),既保證他們的心智健康發(fā)展,又能獲得好的教學(xué)質(zhì)量,這是擺在我們鄉(xiāng)村高中教師面前的一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。我認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)先要了解學(xué)生的心理特點(diǎn),才能卓有成效地開展教育教學(xué)活動(dòng)。
學(xué)生進(jìn)入高中階段一般是十五歲到十八歲,這就進(jìn)入了美國(guó)著名精神分析理論家——埃里克森所說(shuō)的青春期(12~18歲),青春期這一階段的主要發(fā)展任務(wù)是形成角色同一性,防止角色混亂;良好的人格特征是誠(chéng)實(shí)品質(zhì)。
表現(xiàn)為自我同一性和角色混亂的沖突 這一階段是兒童向成人轉(zhuǎn)變的過(guò)渡階段。
青少年本能沖動(dòng)的高漲會(huì)帶來(lái)問(wèn)題,更重要的是青少年面臨新的社會(huì)要求和社會(huì)的沖突而感到困擾和混亂。所以,青少年期的主要任務(wù)是建立一個(gè)新的同一感或自己在別人眼中的形象,以及他在社會(huì)集體中所占的情感位置。這一階段的危機(jī)是角色混亂。這種統(tǒng)一性的感覺(jué)也是一種不斷增強(qiáng)的自信心,一種在過(guò)去的經(jīng)歷中形成的內(nèi)在持續(xù)性和同一感(一個(gè)人心理上的自我)。如果這種自我感覺(jué)與一個(gè)人在他人心目中的感覺(jué)相稱,很明顯這將為一個(gè)人的生涯增添絢麗的色彩。
艾里克森指出:“成長(zhǎng)中的青少年面對(duì)自己內(nèi)部生理發(fā)育的飛速變化以及擺在他們前面成年人的任務(wù),此時(shí)他們主要關(guān)心的是把他們?cè)趧e人面前的形象與他們對(duì)自我的感受進(jìn)行比較,以及如何將早年培養(yǎng)起來(lái)的技能和角色與眼前的職業(yè)聯(lián)系起來(lái)。”他認(rèn)為:“自我同一性是一種知道自己將會(huì)怎樣生活的感覺(jué)”“一種不斷增強(qiáng)的自信心,一種在過(guò)去經(jīng)歷中形成的內(nèi)在持續(xù)性和同一感。”
然而,青少年期是一個(gè)多事的時(shí)期,青少年的身體迅速發(fā)育,對(duì)性的覺(jué)醒,對(duì)自我產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí),對(duì)自己在生活中的角色感到困惑、懷疑。由此可產(chǎn)生“角色混亂”,表現(xiàn)為不能很好地選擇適應(yīng)環(huán)境的角色,沒(méi)有明確生活目標(biāo)和生活的意義,不清楚自己將怎樣生活成為什么樣的人,形成“消極同一性”,即特定社會(huì)文化環(huán)境不予認(rèn)可的角色。
與自我同一性發(fā)展相應(yīng)的是忠誠(chéng)的品質(zhì)特點(diǎn),忠實(shí)于自己的信念,忠實(shí)于別人,忠實(shí)于社會(huì)。與消極自我同一性相應(yīng)的品質(zhì)則是不能承擔(dān)正常社會(huì)角色,對(duì)社會(huì)的敵意或是對(duì)幫會(huì)的忠實(shí)。
我們應(yīng)該換位思考積極了解學(xué)生的心理特點(diǎn),多和學(xué)生交流,傾聽學(xué)生不愉快的事情,了解學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活上的事情,適當(dāng)?shù)慕o與他們生活上和學(xué)習(xí)上的建議,和學(xué)生保持一種良好的師生友誼關(guān)系,讓學(xué)生把我們當(dāng)成朋友,更加有利于教學(xué)。
對(duì)于農(nóng)村學(xué)校,教學(xué)資源,教學(xué)配置,實(shí)驗(yàn)儀器,都會(huì)有一定的匱乏和不足,以至于,老師們不能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一定的物理實(shí)踐活動(dòng),不能有效的給學(xué)生創(chuàng)造一定的物理環(huán)境,提供給學(xué)生感性材料,進(jìn)而學(xué)生把感性材料通過(guò)認(rèn)知結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換成理性認(rèn)識(shí),進(jìn)而通過(guò)一定的排除個(gè)別的案例,形成物理概念,物理原理,物理規(guī)律。針對(duì)這種情況,學(xué)校應(yīng)該大力的支持引進(jìn)中學(xué)必須的實(shí)驗(yàn)器材,大力改造發(fā)展物理實(shí)驗(yàn)室,老師們也要開始進(jìn)行以學(xué)生為主體的教學(xué)活動(dòng),以學(xué)生為主體,讓學(xué)生思考,讓學(xué)生自己和同學(xué)一起討論研究,通過(guò)自己動(dòng)手的實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生探求問(wèn)題追求知識(shí)的求知欲和學(xué)習(xí)興趣,更好的促進(jìn)物理的課堂教學(xué)。教師教育教學(xué)要適應(yīng)學(xué)生特點(diǎn)。針對(duì)不同的學(xué)生,農(nóng)村普通高中的教師在教育教學(xué)上要有自己的計(jì)劃和安排,要適合自己所教授的學(xué)生實(shí)際;課堂教學(xué)時(shí)間、教學(xué)內(nèi)容都要考慮到實(shí)效,要能讓所教學(xué)生有所得,不能都按常規(guī)要求去做,教學(xué)的時(shí)間要縮短,教學(xué)的內(nèi)容要敢于取舍,教學(xué)的進(jìn)度要根據(jù)學(xué)生情況而定,不是按教學(xué)大綱和課程標(biāo)準(zhǔn)照搬照抄,不能機(jī)械的盲從教學(xué)大綱。
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,一切有關(guān)教學(xué)的活動(dòng)都要和學(xué)生的自身利益息息相關(guān),教師和學(xué)校只是指路人和提供學(xué)習(xí)的地方,不能主次顛倒,亂了章紀(jì);學(xué)生能提高知識(shí)面,素質(zhì)修養(yǎng),成為社會(huì)有用的人是課堂教學(xué)追求的終極目標(biāo),注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和獨(dú)立自主的能力。在教學(xué)過(guò)程中,教師要密切關(guān)注學(xué)生的思考的過(guò)程、體驗(yàn)的過(guò)程,及時(shí)為學(xué)生解答這過(guò)程中的種種疑惑。
總之,高中物理高效課堂是一種理念,更是一種價(jià)值追求和教學(xué)目標(biāo),是一種為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀人才的方法。在今后的課堂教學(xué)中,我們要將新課程改革和高效課堂緊密地聯(lián)系起來(lái),從學(xué)生自身出發(fā),從教育界的目標(biāo)出發(fā),使我們的課堂教學(xué)建立在更加有效、和諧的基礎(chǔ)上。
第五篇:培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力的教學(xué)策略
培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力的教學(xué)策略
作者:楊連武 文章來(lái)源:《物理通報(bào)》2005年11期
猜想與假設(shè)是科學(xué)思維的一種形式,是研究者根據(jù)已知事實(shí)材料和科學(xué)知識(shí)對(duì)所研究的問(wèn)題做出的一種猜測(cè)性陳述。學(xué)生猜想與假設(shè)的能力的水平高低直接影響科學(xué)探究能力的水平,因此,探索在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的能力的教學(xué)策略具有重要的意義。猜想與假設(shè)的關(guān)系
猜想與假設(shè)是對(duì)問(wèn)題中事物的因果性、規(guī)律性做出的假定性解釋。作為一理性思維的形式,猜想與假設(shè)是科學(xué)研究中重要的方法,從其形成來(lái)看,可分為兩個(gè)環(huán)節(jié):一是猜想環(huán)節(jié),二是假設(shè)環(huán)節(jié)。猜想是學(xué)生接觸到問(wèn)題后,在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的感性認(rèn)識(shí)依靠直覺(jué)而做出的各種假定。假設(shè)是在猜想的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)一系列的觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、比較、歸納等邏輯推理排除掉一些不可能的猜想而得到的較為科學(xué)的假設(shè)。假設(shè)比猜想更具有合理性,對(duì)探究的問(wèn)題更有針對(duì)性和指導(dǎo)性。在猜想環(huán)節(jié),學(xué)生充分發(fā)揮主體性,積極主動(dòng)地提出盡量多的猜測(cè)與可能,不需要考慮問(wèn)題與猜想之間的因果邏輯關(guān)系,因此思維常常處于一種非?;钴S的、非邏輯的、發(fā)散的狀態(tài)。在假設(shè)環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)猜想的排查和做出種種的解釋進(jìn)行提煉總結(jié),因此需要一種邏輯的聚合思維。在科學(xué)探究中,提出合理的猜想與假設(shè)除了為探究活動(dòng)指明方向外,可以充分發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
2猜想與假設(shè)的原則
2.1合理性原則
猜想不是胡猜亂想,不合理的猜想與假設(shè)不僅沒(méi)有發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論的可能,對(duì)探究過(guò)程也沒(méi)有意義。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,不能靠盲目的嘗試,要根據(jù)已有的理論、自己的經(jīng)驗(yàn)和所收集到的有關(guān)資料、事實(shí)以及人類特有想象力、創(chuàng)造力提出解決問(wèn)題的猜想與假設(shè)。如探究影響蒸發(fā)快慢的因素中,學(xué)生根據(jù)生活中晾衣服時(shí),一般把衣服張開在通風(fēng)和有太陽(yáng)的地方的經(jīng)驗(yàn),提出蒸發(fā)的快慢與液體的表面積大小、與液體上方空氣流動(dòng)的快慢及與液體的溫度有關(guān)的假設(shè),就有一定的事實(shí)依據(jù),較為合理。2.2規(guī)律性原則
猜想與假設(shè)雖然是針對(duì)一些客觀事實(shí)和現(xiàn)象而提出來(lái)的,但科學(xué)探究的目的不是解決個(gè)別問(wèn)題,而應(yīng)是一類問(wèn)題,尋找事物之間的普遍聯(lián)系和一般規(guī)律。因此,提出的猜想與假設(shè)要具有某種規(guī)律性。例如,在探究樹蔭下光斑的形成原因時(shí),如提出“圓形的光斑是由圓形的太陽(yáng)形成的,與小孔形狀無(wú)關(guān)”就不具有規(guī)律性,其他形狀的光源發(fā)出光線通過(guò)小孔后會(huì)形成怎樣的光斑呢?在該探究中提出“光源發(fā)出的光通過(guò)屏障上的小孔后會(huì)在屏上形成與光源形狀相同,與小孔形狀無(wú)關(guān)的光斑”。把太陽(yáng)這一種光源形成的現(xiàn)象擴(kuò)展為所有光源共同遵循的規(guī)律,假設(shè)驗(yàn)證后得到小孔成像的規(guī)律。
2.3方向性原則
猜想與假設(shè)是在探究之前對(duì)研究問(wèn)題所進(jìn)行的一種科學(xué)預(yù)見(jiàn)性活動(dòng),指導(dǎo)著探究計(jì)劃的制定和方案的設(shè)計(jì),是學(xué)生確定研究方向,選擇實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器材的基礎(chǔ)。因此提出的猜想與假設(shè)應(yīng)能使學(xué)生明確探究的方向,指導(dǎo)整個(gè)探究活動(dòng)進(jìn)行。如上面的例子中,提出假設(shè)后學(xué)生就會(huì)按照假設(shè)選取不同形狀的光源,如日光燈、燈泡、蠟燭等,在不透光的屏障上鉆不同形狀的小孔(如圓形的、方形的、三角形的等等),然后觀察不同形狀的光源通過(guò)不同的小孔后的光斑形狀。
2.4開放性原則
猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中學(xué)生思維最活躍的階段,不同學(xué)生由于經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、能力的不同,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不同,因此會(huì)提出不同的假設(shè)。探究教學(xué)要調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的積極主動(dòng)性,發(fā)展學(xué)生自主思考、自主創(chuàng)新的能力,就要讓每位學(xué)生提出自己解決問(wèn)題的假設(shè),教師不要對(duì)學(xué)生進(jìn)行過(guò)多的干涉,保證提出的猜想與假設(shè)的開放性。例如,對(duì)“晚上家里的燈突然熄滅”這一現(xiàn)象進(jìn)行探究時(shí),學(xué)生會(huì)提出多種假設(shè),如“停電了,保險(xiǎn)絲斷了,燈絲斷了,電路有問(wèn)題”等等。教師在學(xué)生提出假設(shè)時(shí),要“裝聾作啞”,讓學(xué)生提出盡量多的假設(shè),實(shí)現(xiàn)探究教學(xué)的開放性。培養(yǎng)學(xué)生猜想的策略
3.1 創(chuàng)設(shè)含有豐富信息的問(wèn)題情境,使學(xué)生知道猜什么 探究教學(xué)重視問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè),以引起學(xué)生的好奇心和求知欲,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題.由于學(xué)生不可能像科學(xué)家一樣在紛繁復(fù)雜的自然現(xiàn)象面前,根據(jù)自己豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和敏銳的感覺(jué)提出科學(xué)的猜想和假設(shè),因此,教師在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境時(shí)要在符合客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上,凸顯出一些問(wèn)題解決方式或答案的信息,使創(chuàng)設(shè)的情境對(duì)學(xué)生的猜想和假設(shè)具有一定的啟發(fā)和暗示性。這樣學(xué)生在猜想與假設(shè)時(shí),就有一個(gè)較為明確的方向,不至于做出一些毫無(wú)邊際的猜想與假設(shè),同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生收集信息的能力。例如,在探究壓強(qiáng)概念時(shí),提供這樣的情景:某學(xué)生在河邊玩耍,看見(jiàn)兩女士在河邊散步,一位穿高跟鞋,另一位穿平跟鞋,盡管他們體重看起來(lái)相當(dāng),但她們留在河邊濕地上的腳印深淺有明顯的差別。高跟鞋后跟的印痕窄而深,平跟鞋的則寬而淺。該學(xué)生感到這可能有一定的道理。學(xué)生提出壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)的問(wèn)題后,根據(jù)題目中的信息“一位穿高跟鞋,另一位穿平跟鞋”,“體重相當(dāng)”判斷壓力作用效果與受力面積和壓力有關(guān)?!案吒蟾挠『壅?,平跟鞋的則寬而淺”說(shuō)明壓力作用效果與受力面積成反比,從而提出問(wèn)題答案的猜想。
3.2教給學(xué)生猜想的方法
(l)利用經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)思維進(jìn)行猜想
學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中形成了大量的日常經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),它們是學(xué)生進(jìn)行猜想的直接來(lái)源和素材。直覺(jué)思維是未經(jīng)逐步分析就迅速對(duì)問(wèn)題答案做出合理的猜測(cè)、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維。它往往會(huì)形成智慧的火花,迸發(fā)出創(chuàng)造的靈感。在探究教學(xué)中充分利用學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)讓學(xué)生猜想是培養(yǎng)學(xué)生猜想能力的有效手段。例如,在牛頓第一定律的探究教學(xué)中,師生一起做斜面實(shí)驗(yàn),看到三種表面上的不同情況:斜面越光滑,小車運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)。學(xué)生憑直覺(jué)感覺(jué)到:若斜面非常光滑,則小車就會(huì)運(yùn)動(dòng)的非常遠(yuǎn)。從而提出猜想:運(yùn)動(dòng)物體不受外力的情況下,就會(huì)永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)運(yùn)用歸納法進(jìn)行猜想
學(xué)生對(duì)一些經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié),得出物理現(xiàn)象和過(guò)程的結(jié)論的可能從而提出猜想。例如,人發(fā)出聲音時(shí)聲帶振動(dòng);蜜蜂發(fā)出“嗡嗡”聲時(shí)翅膀在振動(dòng);敲擊桌子時(shí),桌子振動(dòng)發(fā)出聲音;撥琴時(shí),琴弦振動(dòng)發(fā)出聲音? ? 學(xué)生通過(guò)對(duì)大量實(shí)例歸納提出猜想:聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
(3)利用類比聯(lián)想進(jìn)行猜想
科學(xué)研究中,常用已知的現(xiàn)象和過(guò)程同未知的現(xiàn)象和過(guò)程相比較,找出它們的共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或相聯(lián)系的地方,然后依此為根據(jù)推測(cè)未知的現(xiàn)象和過(guò)程的某些特性和規(guī)律。在探究教學(xué)中,可以通過(guò)聯(lián)想利用這種類比的方法提出猜想。例如,在探究串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)時(shí),通過(guò)電流可以聯(lián)想到水流,引導(dǎo)學(xué)生把電路類比成管道,電流類比為水流,學(xué)生對(duì)水在管道中流動(dòng)的情況是熟悉的,從而提出串聯(lián)電路中各處電流都相等的猜想。
在科學(xué)探究中還有很多提出猜想的方法,例如觀察分析法、反向思維法、溯因判斷法、因果判斷法、概括外推法等。這就需要教師在教學(xué)時(shí)根據(jù)探究?jī)?nèi)容和學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)及客觀事實(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。
3.3創(chuàng)設(shè)融洽的課堂氣氛,使學(xué)生敢于猜想
羅杰斯認(rèn)為,“心理自由”或“心理安全”是有利于創(chuàng)造性活動(dòng)的基本構(gòu)件一個(gè)學(xué)生如果感到課堂心理氣氛是自由和安全的,他就會(huì)心情舒暢,而不必花時(shí)間來(lái)保護(hù)自己,也不怕別人來(lái)非難,始終能按自己選定的目標(biāo)不斷進(jìn)取,敢于發(fā)表意見(jiàn)、敢于猜想。假如我們教師給學(xué)生的是一種“無(wú)法親近、高高在上”的感覺(jué),那么,即使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有一些猜想與假設(shè),他也不敢告訴我們,當(dāng)然無(wú)法對(duì)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。因此,在探究教學(xué)中,教師要用發(fā)展的眼光看待學(xué)生提出的猜想,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),多激勵(lì)表?yè)P(yáng)學(xué)生,對(duì)學(xué)生提出的各種猜想哪怕是較為荒唐的猜想也要積極對(duì)待,而不能諷刺挖苦。
3.4提供充足的時(shí)間,讓學(xué)生充分想象
猜想時(shí),每個(gè)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的看法不同,教學(xué)時(shí)要讓學(xué)生的思維充分發(fā)散,以提出不同猜想;每個(gè)學(xué)生的能力、水平、思維的敏捷性不同,提出猜想所需的時(shí)間也不相同;學(xué)生在猜想時(shí)還要不斷地進(jìn)行交流討論甚至辯論,這也需要以一定的時(shí)間為基礎(chǔ)。因此,在探究教學(xué)中要提供給學(xué)生充分的時(shí)間,充分發(fā)揮其想象力,提出各種可能的猜想。如果沒(méi)有一定的時(shí)間保證,猜想只能匆匆進(jìn)行,既不能使所有學(xué)生進(jìn)行猜想也不能使猜想達(dá)到應(yīng)有的深度。
3.5利用頭腦風(fēng)暴法,充分展示學(xué)生的猜想
頭腦風(fēng)暴法是教學(xué)中讓學(xué)生根據(jù)自己對(duì)問(wèn)題的看法,提出盡量多的猜測(cè),教師和其他學(xué)生不要打斷和進(jìn)行評(píng)價(jià),直到把所有的可能都提出來(lái)的一種猜想方法。頭腦風(fēng)暴法可充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智,調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性、積極性,讓學(xué)生暢所欲言,把所有的猜想都提出來(lái)。例如在猜測(cè)影響浮力大小的因素時(shí),學(xué)生根據(jù)對(duì)浮力的感受和生活中的經(jīng)驗(yàn),提出影響浮力大小的因素可能有:物體的密度、物體的體積、液體的密度、物體浸人液體中的體積、物體所處的深度等。把猜想轉(zhuǎn)化為假設(shè)的策略
探究教學(xué)時(shí),由于時(shí)間上的不允許,條件上的不許可,不可能把所有的猜想都要設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這就需要把猜想進(jìn)一步加工轉(zhuǎn)化為科學(xué)的假設(shè)。
4.1 通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從猜想中提煉假設(shè)
提出猜想后,在不能確定猜想是否合理時(shí),可用一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,排除掉一些不合理的猜想,形成科學(xué)假設(shè)。例如,在探究阿基米德原理的猜想中,對(duì)浮力的大小是否與物體的密度、物體的體積、物體浸入液體中的深淺有關(guān),可用“稱重法”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷一下。
(l)利用“稱重法”測(cè)量體積相同的銅塊和鋁塊浸沒(méi)于水中時(shí)所受的浮力大小相等,說(shuō)明浮力大小與物體的密度無(wú)關(guān)。
(2)利用“稱重法”測(cè)量同一石塊全部浸入水中所受到的浮力大小與部分浸入時(shí)所受浮力的大小不同,說(shuō)明浮力大小與物體浸人液體中的體積有關(guān)。
(3)利用“稱重法”測(cè)量浸沒(méi)于水中不同深度的石塊所受浮力大小相同,說(shuō)明浮力的大小與浸沒(méi)時(shí)所處的深度無(wú)關(guān)。由此得出浮力大小可能與液體的密度、物體浸入液體中的體積有關(guān).為檢驗(yàn)這一假設(shè),進(jìn)一步讓學(xué)生做以下實(shí)驗(yàn):
l)將空礦泉水瓶慢慢按人水中,感受浮力的大小。浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)。)鹽水浮雞蛋.浮力的大小與排開液體的密度有關(guān),從而加深了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。
再利用如下的關(guān)系:
G=mg m=ρV G=ρVg
則G排=m排g=ρ
排
V排g
由此進(jìn)一步猜想:若浮力的大小與“排開液體的體積和排開液體的密度”兩個(gè)因素有關(guān),則浮力的大小可能與排開液體的重力有關(guān)。
4.2經(jīng)過(guò)合理性分析,提出假設(shè)
有些猜想經(jīng)過(guò)一些分析推理,便可否定。例如探究樹蔭下圓形光斑形成的原因是什么?提出兩個(gè)猜想,其一,樹葉是圓形的,它的影子也是圓形的,因?yàn)闃淙~在空中交錯(cuò)重疊,所以地上的圓斑交錯(cuò)重疊。其二是因?yàn)樘?yáng)是圓的,地面的光斑也是圓的,圓形的光斑是圓形的太陽(yáng)形成的。這兩個(gè)猜想那個(gè)更合理呢?根據(jù)已有知識(shí),影子是光線沒(méi)有照到的地方,而光斑是光線照射到的地方,樹蔭下的圓圈是光斑而不是影子,地面上所有圓形光斑都是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓,只有太陽(yáng)的形狀和它吻合,事實(shí)支持第二種猜想,因此通過(guò)推理分析便得出第一個(gè)猜想是不合理的。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要因素,猜想與假設(shè)能力是科學(xué)探究中的一種重要能力,但學(xué)生的猜想與假設(shè)能力并不會(huì)自動(dòng)的增強(qiáng),它需要在教育教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不斷進(jìn)行引導(dǎo)和訓(xùn)練。