科學探究中猜想能力的培養

陳春雷

（南通市啟秀中學江蘇南通226001）

科學探究中猜想能力的培養

陳春雷

（南通市啟秀中學江蘇南通226001）

猜想是根據某些已知的事實材料與已有知識,通過理論思維的能動作用對未知量及其關系所作出的一種猜測性推斷。為什么在科學探究中要培養學生的猜想能力呢？

首先,猜想是一種創造性思維,是探究與創新的源頭。培養學生的猜想能力是科學探究的關鍵,這不僅僅是科學知識傳授的過程,更是培養學生學習知識的思維方式和方法,使他們擁有機敏智慧的過程。猜想是科學智慧的重要組成部分,是發展科學、推動創造的重要方式。培養學生對發現的問題敢疑、敢想、會疑、會想,能為學生的進一步學習鋪墊思維臺階。同時,在自然學科的教學中,教師經常會采用實驗教學,學生往往有機會觀察到很多有趣的實驗現象,必然會在心中提出疑問,并給出一些猜想解釋。此時教師在教學中必須要讓學生主動地把自己的想法說出來,大膽地提出猜想,并通過實驗加以論證。所以說,科學探究中進行猜想是新課程背景下課堂教學中必不可少的一種教學手段,是課堂教學中不可分割的重要組成部分,是提高教學質量的重要一環。

其次,在探究中,猜想是核心內容,實驗計劃的制定,數據和現象的收集都是圍繞著它而進行的,沒有猜想就沒有實驗方案的設計,沒有實驗依據,探究是否科學無從得知。因此,猜想是科學探究的必要條件。牛頓說過：“沒有大膽的猜測,就沒有偉大的發現。”猜想是一種重要的思維方式,很多科學家的偉大發現都離不開猜想,比如19世紀著名的德國化學家凱庫勒對苯分子環狀結構的猜想。所以,科學探究中需要猜想。然而猜想意識、猜想能力不是與生俱來的,是從學習過程中逐步形成和提高的,是一個長期的過程。那么,在科學探究中,教師如何利用有限的課堂培養學生的猜想能力呢？筆者就自己的教學體會,總結如下：

一、體現學生探究的主體地位，鼓勵學生勇于猜想

現代教育最重要的特征就是弘揚人的主體性,即強調以人為本,以人的發展為本,實現自我的不斷完善。但在一些中學,許多教師仍然采取傳統教學方式,即以教師的講解為主,學生往往是被動接受知識,不能體現學生的主體地位,學生的好奇心受到壓制,想象力受到約束。新課程改革要求體現學生在課堂中的主體地位,教師要以學生活動為主,對學生心中的想法予以鼓勵和引導,使學生大膽地提出來,勇于猜想。不管他們的猜想是否準確,教師都要持肯定的態度。例如在學習“Na2O2和H2O反應”的內容時,我用一團棉花包裹一定量的Na2O2粉末,然后向棉花滴加水,可以看到棉花劇烈燃燒。水不是用來滅火的嗎？這里怎么變成了生火？學生心中充滿了疑問。此時我讓學生們分組進行討論,把心中所想大膽地提出來,并以比賽的方式看哪個小組對產生上述現象的原因猜想的又快又準確。學生們紛紛推出自己小組的代表踴躍發言：有提出該反應是放熱反應導致燃燒、有說是由于有氧氣生成所致、還有提出棉花達到著火點等,猜想很多。在猜想的基礎上,在試管中繼續做Na2O2與H2O反應的實驗,通過實驗現象逐一揭開各種猜想的謎底。整個教學中充分體現了學生在課堂上的主體地位。在這一過程中學生的原有知識水平、原有知識結構、智力水平、觀察能力、比較能力、分析能力等對于其能否作出合理的猜想也發揮著重要的作用。

科學探究理念強調,人的發展是在完成某種活動的過程中實現的,人在活動過程中認識客觀世界,認識自己的本性,從而實現內在和外在的統一,使自主性、創造性和自主精神得以發展。因此,科學探究中,教師應體現學生的主體地位,讓學生積極主動地參與探究活動,在活動中將知識、技能加以運用,在活動中獲得體驗,在活動中增長能力。

二、創設情境，激發學生的猜想欲望

在課堂教學中,有的教師不注意給學生創設情境,學生往往會覺得枯燥無味,失去猜想欲望。其實科學知識的探究形式豐富多彩、多種多樣,教師要注意學會給學生創設情境,比如實驗情境、問題情境等,以引起學生的好奇心和求知欲,激發學生的學習興趣和探究欲望,使學生在求知過程中自主地發現問題,提出問題,并作出合理的猜想。例如在高三復習“氯氣和水反應的性質”時,我設置了這樣一個情境：在針筒中加入10mLH2O和40mLCI2,可以觀察到什么現象？為什么？針筒久置以后又會有什么現象？氣體體積有何變化？學生們一下有了興趣,猜想的欲望很自然地被激發出來,我看到了教室里很多高舉的手……可見教學中情境的創設不僅有助于激發學生的學習興趣,使學生處于學習的主體地位,更能激發學生的猜想欲望,情緒處于亢奮階段,從而起到事半功倍的效果。

三、掌握科學知識，引導學生合理猜想

教育改革的經驗告訴我們,猜想需要學生掌握一定的科學知識作為前提,如果沒有一定的知識作為基礎,猜想也就成了主觀的、憑空的猜想,失去了科學意義。在學生掌握一定知識的前提下,還需要教師引導學生進行合理的猜想。如果在課堂教學中教師放手讓學生猜想,可能會遇到一種尷尬的局面,即學生隨意猜想,不著邊際,導致在有限的課堂時間內不能完成教學任務,從而失去了課堂教學的高效性。因此,教師在化學教學中要幫助學生不斷溝通化學知識間的聯系,構建成化學知識網絡。在教學中,教師要有意識地傳授一些化學學習方法,對學生進行啟發,激活學生的思維,促使學生主動去觀察,分析,猜想,使學生感悟領會,從而豐富學生的思維經驗,使學生的猜想合理化。

四、運用類比、歸納、分析、論證等方法對科學猜想提升

建構主義認為,載有科學新知識的信息,以各種渠道傳遞給學生,作為認識主體的學生接受到科學信息時,首先對新的信息進行識別、辨認,在原有的認知結構中進行搜索,在辨認、檢索中,運用類比、歸納、分析、論證等方法,形成對信息的一個猜想。例如在學習鹵族元素時可引導學生與學過的堿金屬進行類比。由堿金屬在金屬性、最高價氧化物的水化物的堿性等方面的遞變性,教師可讓學生采用類比、歸納、分析、等方法對鹵族元素的非金屬性、最高價氧化物的水化物的酸性等方面提出猜想。這時學生的思維處于高度激發狀態,教師再順勢指出以上只是猜想,是否正確尚需通過實驗來論證。再如學習了硫酸的知識后開始學習鹽酸的性質時,可引導學生反思上節課的探究過程,把陌生的對象和熟悉的對象進行對比,從中學會“類比”,從而進行科學猜想。

總之,猜想是科學探究中激發學生學習興趣和探究欲望的重要手段,猜想是培養創造性思維的重要方法。猜想教學很好地體現了學生是學習的主人,我們教師要充分地認識到猜想在科學探究中的重要地位,創設情境,科學地指導學生進行猜想活動,使學生的創造性思維得到質的飛躍。

1008-0546（2011）04-0061-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.04.029