在探究性學習中建立合理的假設

探究性學習是指學生在學習中自主地 “提出問題-做出假設-制訂計劃-實驗探究-形成結論-實驗驗證” 的過程。可見，假設已成為學生科學探究活動的一個重要組成部分。

假設即“假說”，是以已有事實材料和科學理論為依據而對未知事實或規律所提出的一種推測性說明，即假定；假設是形成和驗證某一假定的思維過程①。作為一種理性思維的形式，假設是科學研究中重要的方法。那么，如何引導學生建立合理的假設呢？

一、正視思維局限，培養假設意識。

（一）動手之前先動腦，有利于主動探究。

學生是科學教育活動的探索者，在動手前，讓學生先假設“可能會出現什么情況？”、“是什么原因？”、“可能與哪些因素有關？”等，可以調動他們已有的知識經驗，借助判斷與推理，產生不同的解釋，使他們對探究活動更加投入，使實驗活動更具針對性。在《探測暗盒里的電路》時，我就開門見山地提出了“你們打算怎么研究？把猜測或假設的結果寫在紙上”。然后，要求學生用自己的觀點去說服別人。這就要求學生，養成動手之前先動腦的習慣。有了假設才能使實驗與觀察有計劃、有目的地進行。可見，假設對于科學觀察和實驗具有先導作用。

（二）肯定學生的想法，呵護假設的火花。

在科學活動過程中，要允許學生做出任何結論，對學生提出的各種假設要加以肯定和鼓勵，即使是錯誤的，也不要簡單地給予糾正，而要引導學生自己通過實驗推翻錯誤的假設。如：《小車的運動》中，當我讓學生對“小車從斜坡上沖下來，向前沖出去的距離與什么有關？” 提出假設時，有一組學生匯報的假設是“與路面的光滑或粗糙的程度有關，路面越光滑，沖出去的距離越近”。我只是輕輕地問了一句“能說說你們的理由嗎？”，學生說：“因為路面光滑，車輪容易打滑，所以跑不遠”。于是，我把他們的假設及時地板書下來。后來，通過實驗探究，他們終于發現自己的假設是錯誤的。不過，他們又提出了一個新問題“什么情況下，車輪容易打滑？”。你看，又產生了一個能夠激發學生自主探究的問題。

教師要認真對待每一個假設，讓學生通過自己的探究，去證明它們的正確或錯誤。證明錯誤，也是一個結論。這樣才能讓所有的學生積極、大膽地提出假設，真正到達以學生為主體的目的。

二、收集事實材料，充實假設基礎。

（一）收集資料，拓展已知。

既然假設是“是以已有事實材料和科學理論為依據”，那么我們就應該不斷地充實、豐富、拓展學生的“事實材料和理論依據”，這是一個思維、也是一個信息積累的過程。如：在《猴面包樹和斑馬》一課的教學前，我首先要求學生收集\"關于熱帶草原的有關資料。在課堂上，我是這樣設問的：

師：請你做個假設，生長在非洲草原上的猴面包樹，它“大肚子”般的樹干有什么作用？

生：儲藏水分。

師：你是怎么想的？

生：因為非洲草原的氣候是雨季和旱季交替，而且旱季很漫長，植物為了適應環境就要有儲藏水分的本領。所以，我想它的樹干應該像水桶一樣有儲存水分的功能。

假如學生沒有收集熱帶草原的資料，未能了解熱帶草原的氣候特征，那么他們就不可能做出以上的假設。可見，收集與整理資料的重要性。

（二）已有經驗，建立假設。

學生提出假設活動的基礎就是根據已有的知識和經驗，對要研究的問題經過思維的再加工活動。下面是我執教《擺的研究》的教學實錄：

師：擺的快慢究竟與哪些因素有關？請同學們聯系生活實際和自己的經驗，大膽地做出你認為合理的假設，并談談假設的理由。

生1：我認為擺錘越輕，擺動的速度越快。

師：為什么？

生1：因為物體越輕說明它受到地球引力越小，它（運動時所要克服的）阻力也就小，這樣，它就比較容易動起來，就像瘦的人跑得快，胖的人跑不動一樣。

生2：我認為擺的角度越大，擺動的速度越快。

師：有理由嗎？

生2：就像賽車在有坡度的立交跑道上行駛一樣，坡度越陡，它沖下來的速度就越快。

師：你玩過賽車嗎？

生2：玩過！

生3：我覺得擺線越短，擺得越快。

師：有根據嗎？

生3：你看擺線越短（邊說邊比畫），它運動的路程也短，擺動一次所用的時間也就短，所以速度就變快；要是擺線變長了，路程也就加長，擺動一次需要的時間就要更多一些，速度就慢些，所以我認為擺線越短，擺的速度越快。

生4：老師，我認為擺的快慢與他們說的都有關。

師：是嗎！

生4：因為他們說的都很有道理......

生：哈、哈哈！（全班同學都被逗樂了）

因此，培養學生收集、整理資料的意識與習慣，引導學生把假設建立在已有的知識和經驗的基礎上，就成了提高學生假設能力的行之有效的途徑之一。

三、多種思維互補，建立合理假設。

（一）合作交流，完善假設。

學生相互交流，從不同的角度闡述假設。這種多樣性的思維能帶來智慧的互補與共享，激發創造火花，并在交流中使假設得到不斷的完善。

在四上《假設》最后的拓展部分，我設計了這樣一道題：“劉樂樂同學是個品學兼優的學生，現在他突然沒來上學，也沒向老師請假，請你聯系生活提出一個合理的假設”。

不加以思考的學生往往脫口而出 “他睡過頭了”、“他去網吧”......，馬上有同學反駁“那為什么沒有請假？”、“拜托，他是品學兼優的學生，怎么可能去網吧”。

看似簡單的題目，其實并不簡單。首先要明白一點假設的前提是“劉樂樂是品學兼優的學生”，他不會出現逃學等可能；其次，提出的假設必須能解釋兩個問題：一是突然沒來上學；二是沒有請假。只有這三者具備了，才能算是合理的假設。

在教學中，我曾經做了這樣的對比實驗：沒經過小組交流合作就進行匯報的，合理性僅10%左右；而經過交流、討論后再匯報的，其合理性到60~70%。

（二）提供依據，減少誤差。

在四下《蘋果為什么落地》一課的教學中，讓學生對自己攜帶的小物品受到多大的地球引力提出假設時，我估計到學生對重力單位“牛”的認識缺乏感受的經驗，不清楚1牛的重力到底有多大？所以我特地為他們提供了一個0.5牛的鉤碼作為假設和判斷的依據，學生在充分感受0.5牛的重力后，再對其他物體所受地球引力的大小提出假設。因此在很大的程度上減少了假使時產生較大的誤差，甚至有不少學生對部分物體預測的準確率達到了100%。這個做法，對于在某些方面的知識或經驗缺乏的學生而言以及在假設的初步階段，顯得尤為重要，它可以避免或減少學生建立錯誤或不合理的假設。

假設是如此重要，但是在科學探究活動中，我們并不一定要求學生事事都進行假設。比如伽利略做自由落體時就沒有“物體都應該顯示出相同的加速度”的假設。此外，我們要，寬容并允許他們提出錯誤的假設，這比\"告訴\"留給學生的印象更深。