物理探究過程中猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng)

摘要科學(xué)的猜想與假設(shè)作為一種科學(xué)研究的方法，在物理研究中起著重要的作用.引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)的能力，總結(jié)出了引導(dǎo)學(xué)生猜想與假設(shè)的原則和方法，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、科學(xué)的思維方式。

關(guān)鍵詞猜想與假設(shè) 原則 方法

中圖分類號:G633.7文獻標(biāo)識碼:A

在新課改中，加強學(xué)生的科學(xué)探究成為重要目標(biāo)之一。在新版的人教版教材中，實驗的改革很大，教材中對實驗的處理采取了科學(xué)探究的思想與方法。科學(xué)探究能使學(xué)生由被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。在物理課堂進行的科學(xué)探究過程包括以下要素:(1)提出問題;(2)猜想與假設(shè);(3)制定計劃與設(shè)計實驗;(4)進行實驗與收集證據(jù);(5)分析與論證;(6)評估;(7)交流與合作。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的一個核心環(huán)節(jié)，是科學(xué)思維的一種形式，是學(xué)生根據(jù)已知事實材料和科學(xué)知識對所研究的問題做出的一種猜測性陳述。中學(xué)物理教學(xué)，不僅僅是把物理知識傳授給學(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，猜測和想象是物理智慧中最活躍的成分。對學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)，是物理探究過程中的一個重要的環(huán)節(jié)。

1 為何要培養(yǎng)學(xué)生猜想和假設(shè)的能力

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)思想的局限性

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生往往是被動的，接受式的學(xué)習(xí)，“重灌輸、輕啟發(fā);重教授、輕活動” ，大量的模仿訓(xùn)練使學(xué)生跌入了深深的題海中，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)生的主動性，他們的好奇心受到了壓制，他們想象的空間受到擠壓。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)生親身體驗的探究過程變成了直接告訴現(xiàn)成結(jié)論，通過自己的探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律更是少而又少。教師在教學(xué)中過多重視教學(xué)生應(yīng)試技巧，而忽略了對學(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)展的套套，勇敢跳出來，打造全新的物理教學(xué)模式。

1.2 猜想與假設(shè)對培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理能力的必要性

猜想與假設(shè)是科學(xué)結(jié)論的先導(dǎo)，是建立和發(fā)展物理理論的基礎(chǔ).猜想與假設(shè)對解決問題的方案作了一定的預(yù)見性思考，為制定探究計劃、設(shè)計實驗方案奠定了必要的基礎(chǔ)。

物理教學(xué)的一個最重要的任務(wù)，就是要教會學(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)過程中回避了直覺、猜想、假設(shè)，實際上就是剝奪了學(xué)生創(chuàng)造的機會，他們自己的想法和主張得不到應(yīng)有的重視，他們的想象力沒有了馳騁的空間。教師應(yīng)該在學(xué)習(xí)物理的過程中讓學(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，從而能夠通過想象看到事物的本質(zhì)，最后推導(dǎo)出物理規(guī)律。

這時就需要教師的鼓勵和引導(dǎo)，不管他們的猜測是否準(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。要知道根據(jù)已有的經(jīng)驗作出合理的猜想，這是科學(xué)探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。只有從細微之處有意識地養(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)習(xí)慣。

中學(xué)物理學(xué)習(xí)中的探究活動是引導(dǎo)學(xué)生獲取物理知識、進行類科學(xué)研究探索，培養(yǎng)科學(xué)探索創(chuàng)新能力的重要途徑。在探究活動中，根據(jù)已知的一些物理現(xiàn)象，進行猜想與假設(shè)，然后制定計劃與設(shè)計實驗，這本身是科學(xué)探究的內(nèi)容和要求。

牛頓說過:“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”事實上，在物理學(xué)史上很多偉大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都是源于猜想與假設(shè)。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)過整整十年的實驗，最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;麥克斯韋至死始終堅信自己大膽猜想出的電磁波是真實存在的，雖然他活著的時候沒有捕捉到電磁波。

2 如何正確的培養(yǎng)猜想和假設(shè)的能力

2.1 猜想與假設(shè)的原則

(1)合理性。猜想不是胡猜亂想，不合理的猜想與假設(shè)不僅沒有發(fā)展成為科學(xué)結(jié)論的可能，對探究過程也沒有意義。在解決問題的過程中，不能靠盲目的嘗試，要根據(jù)已有的理論、自己的經(jīng)驗和所收集到的有關(guān)資料、事實以及人類特有想象力、創(chuàng)造力提出解決問題的猜想與假設(shè)。

(2)規(guī)律性。猜想與假設(shè)雖然是針對一些客觀事實和現(xiàn)象而提出來的，但科學(xué)探究的目的不是解決個別問題，而應(yīng)是一類問題，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。

(3)開放性。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、知識、能力的不同，對問題的認(rèn)識不同，因此會提出不同的假設(shè)。探究教學(xué)要調(diào)動全體學(xué)生的積極主動性，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)生提出自己解決問題的假設(shè)，教師不要對學(xué)生進行過多的干涉，保證提出的猜想與假設(shè)的開放性。

2.2 教給學(xué)生猜想和假設(shè)的方法

(1)利用經(jīng)驗和直覺思維進行猜想。學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中形成了大量的日常經(jīng)驗和知識，它們是學(xué)生進行猜想的直接來源和素材。直覺思維是未經(jīng)逐步分析就迅速對問題答案做出合理的猜測、設(shè)想或突然領(lǐng)悟的思維。(下轉(zhuǎn)第95頁)(上接第92頁)它往往會形成智慧的火花，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)驗和直覺讓學(xué)生猜想是培養(yǎng)學(xué)生猜想能力的有效手段。

(2)運用歸納法進行猜想。學(xué)生對一些經(jīng)驗和事實進行歸納、總結(jié)，得出物理現(xiàn)象和過程的結(jié)論的可能從而提出猜想。

(3)利用類比聯(lián)想進行猜想。科學(xué)研究中，常用已知的現(xiàn)象和過程同未知的現(xiàn)象和過程相比較，找出它們的共同點、相似點或相聯(lián)系的地方，然后依此為根據(jù)推測未知的現(xiàn)象和過程的某些特性和規(guī)律。在探究教學(xué)中，可以通過聯(lián)想利用這種類比的方法提出猜想。

(4)在簡單的小實驗中進行猜想。針對課堂內(nèi)容，教師準(zhǔn)備一些實驗器材，或者指導(dǎo)學(xué)生自己準(zhǔn)備一些有關(guān)的實驗器材，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，發(fā)揮學(xué)生的想象，在實驗中進行合理的猜想。

總之，科學(xué)探究的過程離不開猜想和想象，雖然，不可能每個人都成為科學(xué)家，但可以在學(xué)習(xí)物理的過程中培養(yǎng)一定的科學(xué)素養(yǎng)。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)能力并不會自動的增強，它需要在教育教學(xué)中結(jié)合學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗不斷進行引導(dǎo)和訓(xùn)練。學(xué)生在教師的引導(dǎo)和培養(yǎng)下掌握了猜想與假設(shè)的原則和方法后，再通過制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等環(huán)節(jié)，完成科學(xué)探究的全過程。在科學(xué)探究的過程中，不僅掌握了科學(xué)知識，而且形成了科學(xué)的思維方式，逐步培養(yǎng)學(xué)生成為全方位的科學(xué)素質(zhì)性人才。

參考文獻

[1]安忠，劉炳晟.中學(xué)物理實驗教學(xué)研究.高等教育出版社，2006.1.

[2]張民生.中學(xué)物理教育學(xué).上海教育出版社，2007.3.

[3]閻金鐸，繼佩軍.物理教學(xué)論.江蘇教育出版社，2008.9.