化學(xué)物質(zhì)的教學(xué)中對(duì)學(xué)生猜想和假設(shè)能力培養(yǎng)的研究

摘 要：本文以建構(gòu)主義為理論依據(jù)，嘗試在化學(xué)物質(zhì)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力。筆者通過(guò)PAT量表法對(duì)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力進(jìn)行前后測(cè)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，學(xué)生的猜想與假設(shè)能力能有所提高，尤其是學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣有較大提高。

關(guān)鍵詞：化學(xué)物質(zhì)教學(xué) 猜想與假設(shè)

一、相關(guān)概念的界定

1. 猜想

猜想是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)已有的科學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)事實(shí)對(duì)未知的事實(shí)進(jìn)行理性思維作用而做出的猜測(cè)性推斷。猜想中具有很多超邏輯因素，但只有在充分邏輯思維作用下，才能導(dǎo)致思維的復(fù)現(xiàn)、想象、直覺，從而做出猜想。猜想用準(zhǔn)確的科學(xué)語(yǔ)言、邏輯形式表達(dá)出來(lái)就成為具體假設(shè)。

2. 假設(shè)

《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》對(duì)“假設(shè)”的解釋是：科學(xué)研究中對(duì)客觀事物的假定的說(shuō)明，假設(shè)要根據(jù)事實(shí)提出，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明是正確的就成為理論。在科學(xué)探究中，假設(shè)是對(duì)觀察現(xiàn)象的一個(gè)假定性的解釋或者說(shuō)是對(duì)所提出的科學(xué)問(wèn)題的一個(gè)推測(cè)性的答案。假設(shè)是試圖對(duì)所觀察現(xiàn)象的原因或?qū)?shí)驗(yàn)將要出現(xiàn)的結(jié)果做推測(cè)，假設(shè)要有一定的根據(jù)，或者是觀察事實(shí)的根據(jù)，或者是原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的根據(jù)。假設(shè)是要符合邏輯的，形成假設(shè)要有一個(gè)推理的過(guò)程，并且要有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)或其他實(shí)證研究的工作緊隨其后以驗(yàn)證假設(shè)是否成立，做出合理的假設(shè)可使求證意識(shí)與邏輯推斷能力得到提高。猜想比假設(shè)更廣泛，表達(dá)的言語(yǔ)更自由。對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō)，猜想和假設(shè)在實(shí)際探究活動(dòng)中往往不斷反復(fù)，彼此交融，相互融合。

3. 假設(shè)與假說(shuō)

假設(shè)指從已有的事實(shí)材料和科學(xué)原理出發(fā)，對(duì)事物（現(xiàn)象）存在的原因或規(guī)律作出有根據(jù)的假定性說(shuō)明。假說(shuō)是科學(xué)發(fā)展的形式，是科學(xué)理論形成的重要階段。假設(shè)和假說(shuō)既有區(qū)別又有聯(lián)系。假設(shè)是科學(xué)假說(shuō)的雛形和胚胎，是對(duì)所研究的客觀事物本質(zhì)和規(guī)律的一種初步設(shè)想，而科學(xué)假說(shuō)則是假設(shè)的驗(yàn)證結(jié)果，是已經(jīng)達(dá)到了的“假設(shè)的學(xué)說(shuō)”，它已經(jīng)進(jìn)一步升華為理論形式了。它們的關(guān)系可用下圖表示：

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)并不是對(duì)現(xiàn)實(shí)的準(zhǔn)確表征，它只是一種解釋、一種假設(shè)，不是問(wèn)題的最終答案，科學(xué)知識(shí)絕對(duì)不是一成不變的絕對(duì)真理，而是相對(duì)真理。任何科學(xué)的發(fā)展都是隨時(shí)間推移不斷地繼承和揚(yáng)棄的過(guò)程，它必將隨著人們認(rèn)識(shí)程度的深入而不斷地變革、升華和改寫，出現(xiàn)新的解釋和假設(shè)。在探究活動(dòng)中，特別是在提出猜想與假設(shè)的階段，學(xué)生實(shí)際上就是根據(jù)已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，綜合、分析、比較相關(guān)的外在信息，從不同角度積極主動(dòng)建構(gòu)所研究問(wèn)題的意義，從而把握事物（科學(xué)現(xiàn)象）的本質(zhì)。

二、研究方法

高一的兩個(gè)班，一個(gè)重點(diǎn)班45人，一個(gè)普通班56人。實(shí)驗(yàn)班為普通班，在《化學(xué)必修一》第三、四章采取“猜想與假設(shè)”能力培養(yǎng)的教學(xué)方式教學(xué)，重點(diǎn)班為對(duì)照班采用常規(guī)教學(xué)策略，經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的教學(xué)實(shí)踐。對(duì)研究對(duì)象的“猜想與假設(shè)”能力，化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，化學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)行前后測(cè)。對(duì)“猜想與假設(shè)”能力的測(cè)量用的是廣西師范大學(xué)化工學(xué)學(xué)院文慶城、許應(yīng)華的《化學(xué)猜想與假設(shè)能力的PTA量表》。化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的量表借鑒了徐承先編的《高中生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣量表》，編制了兩份高中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的調(diào)查問(wèn)卷。陳述句分為2類：一類是肯定性陳述，如“我覺得每周開設(shè)的化學(xué)課程太少，心里盼望著能多上兒節(jié)化學(xué)課”，那么選擇(A)完全同意、B)基本同意、C)基本不同意、D)完全不同意的得分分別為7分、5分、3分、1分；另一類是否定性陳述，如“如果課前得知化學(xué)課不上了，我會(huì)很高興”，那么選擇(A)完全同意、B)基本同意、C)基本不同意、D)完全不同意的得分分別為1分、3分、5分、7分。自制量表滿分一百分，化學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)以研究對(duì)象的入學(xué)成績(jī)和檢測(cè)成績(jī)獲取數(shù)據(jù)，以研究猜想與假設(shè)的教學(xué)策略對(duì)這三個(gè)因變量的影響。在此實(shí)驗(yàn)中，教學(xué)時(shí)間、進(jìn)度、教師、教材都保持了一致。

三、研究意義

現(xiàn)階段對(duì)探究過(guò)程或者技巧能力等有好幾種分類，比如美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)認(rèn)為完整的一個(gè)探究活動(dòng)應(yīng)該有：觀察、測(cè)量、應(yīng)用數(shù)據(jù)、分類、應(yīng)用時(shí)空關(guān)系、交流、推理、預(yù)測(cè)、解釋數(shù)據(jù)、建立模型、下定義、建立假設(shè)、控制條件和實(shí)驗(yàn)等14種具體的過(guò)程技能。許應(yīng)華、文慶城認(rèn)為中學(xué)生科學(xué)探究能力是由提出問(wèn)題能力、猜想與假設(shè)能力、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等8種能力構(gòu)成。鄭長(zhǎng)龍教授提出三過(guò)程說(shuō)，還有研究者提出五過(guò)程說(shuō)、七過(guò)程說(shuō)。正所謂仁者見仁，智者見智。但不管對(duì)科學(xué)方法或探究技能做怎樣的分類，猜想與假設(shè)都科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)，同時(shí)又是學(xué)生認(rèn)識(shí)事物（現(xiàn)象）的第一步自我式判斷，是使學(xué)生思維發(fā)散的最為活躍的階段，它在一定程度上決定著探究的方向。在整個(gè)探究過(guò)程中起著承上啟下的作用，同時(shí)也是學(xué)生在思維層面上探究的關(guān)鍵一環(huán)。猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)在科學(xué)探究的過(guò)程中起著舉足輕重的作用。甚至有研究者認(rèn)為學(xué)生的創(chuàng)造力取決于猜想與假設(shè)的能力。恩格斯也曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：只要自然科學(xué)在思維著，它的發(fā)展形式就是假說(shuō)。

本研究試圖了解學(xué)生在化學(xué)物質(zhì)的學(xué)習(xí)中是如何進(jìn)行猜想與假設(shè)的，通過(guò)化學(xué)物質(zhì)的探究性教學(xué)尋求比較有效的培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力化學(xué)教學(xué)策略。探討猜想、假設(shè)的能力與化學(xué)成績(jī)、學(xué)習(xí)興趣的關(guān)系，對(duì)改進(jìn)中學(xué)化學(xué)教學(xué)、推動(dòng)當(dāng)前的基礎(chǔ)教育課程改革，具有十分重要的意義。

四、數(shù)據(jù)處理

表二：“猜想與假設(shè)”前測(cè)能力等級(jí)（猜想與假設(shè)能力的等級(jí)評(píng)定：A.強(qiáng)：9分及9分以上；B.較強(qiáng)：8分；C.一般：6分和7分；D.較差：4分和5分；E.差：3分及3分以下。）

結(jié)論

以上數(shù)據(jù)我們可以看出：學(xué)生的猜想與假設(shè)的能力普遍比較弱，但重點(diǎn)班的要稍微好于普通班。通過(guò)一段時(shí)間的在化學(xué)物質(zhì)的教學(xué)中有意地進(jìn)行猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)班的探究能力有較大的提高，尤其是E等級(jí)的學(xué)生人數(shù)有較大的下降，從實(shí)驗(yàn)前的31降到了23，而且有兩個(gè)人達(dá)到了較強(qiáng)的B等級(jí)，而對(duì)照班各個(gè)等級(jí)的人數(shù)變化都不是很大。所以我們得出這個(gè)結(jié)論：猜想與假設(shè)的能力能通過(guò)探究性的物質(zhì)教學(xué)的猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng)而得到提高。尤其值得注意的是實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績(jī)都有較大的提高，這也是我們一線教師繼續(xù)實(shí)施探究性教學(xué)的動(dòng)力。

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