淺談科學探究中猜想環節的重要性

猜想是探究式學習全過程的第二個要素， 所謂猜想，就是關于事物現象的因果性或規律性的假定性的解釋。就是主體在證據不太充分的情況下對事物所作的一種假定性的判斷。那么科學探究中的猜想環節有何重要性呢？

一、猜想是生活中常用的思維方式之一

猜想是人們在日常生活中常用的思維方式之一，只是我們平常對它沒有注意而已。正是這些看上去不太可靠的猜想，引導著人們面對問題時做出積極的思考。

例如，當晚上電燈突然熄滅時，你的頭腦里肯定會出現這樣一個問題：怎么不亮了？

你可能會打開門窗看看外面的情況，你做出這個行動其實是基于這樣的一個猜想：可能停電了。當你發現鄰居家的電燈都亮著時，你否定了這個猜想。

接著，你又可能去另一個房間打開電燈看看。你做出這個行動其實是基于另一個猜想：可能是家里的保險絲斷了。當你發現另一個房間里的電燈也能亮時，你又否定了這個猜想。

雖然在上述過程中，人們并沒有意識到猜想的重要性，但正在不知不覺應用它。

二﹑猜想是科學發展必經的初級形式

猜想是人類逐步接近客觀真理的基本手段。例如，人類對光的本性的認識過程就是這樣。光究竟是什么？這個問題科學家們早在17世紀就開始爭論了。當時有兩種觀點，一種是笛卡兒、胡克、惠更斯為代表的波動說，另一種是以牛頓為代表的微粒說。兩種猜想都能夠解釋光的反射現象和折射現象，但牛頓認為波動說無法解釋光的直線傳播現象，而惠更斯認為微粒說無法解釋光能相互穿行現象。到了20世紀初，愛因斯坦根據光電效應等現象，又建立了光子說。最后，人們將光的波動性和粒子性進行綜合，建立了光的波粒二象性說。

建構主義者認為，人類探索自然規律實質上是一個猜想、建構的過程，因為自然界不會直接告訴我們它的規律是什么，我們也無法看到自然界的規律。我們所看到的只是一些自然現象，人類所發現的自然規律都是對自然現象的解釋，這種解釋都帶有猜測的成分。既然是帶有猜測性的假說，它是可以出錯的，有待于進一步的修正。科學就是在不斷地猜想和修正過程中得以發展的。

三﹑猜想是科學探究最富有魅力的環節

由于實驗是自然科學的基礎，教師大都比較重視實驗教學，不少教師在進行教學設計時，總是設法增加學生動手操作的機會。例如，在教學“阿基米德原理”時，老師讓學生自己按步驟動手實驗并得出結論，似乎這樣很能體現學生學習的自主性。但深入的分析可以發現，在整個活動過程中，學生所有的操作都是在給定的指令下進行的，這種照方抓藥式的操作只能培養學生的動手能力和動手習慣，不能培養學生的動腦能力，不是真正意義上的探究。

其實，最富有魅力的環節并不是實驗本身，而是阿基米德怎么會想到將浮力跟被物體排開的那部分液體建立起聯系來的。關于“浮力的大小究竟跟那些因素有關”這一問題，本身并不能給實驗設計提供多大的啟示，指導設計這個實驗方案的基礎是這樣一個猜想：浮力的大小可能跟被物體排開的那部分液體有關，實驗的過程則是對這一猜想進行檢驗的過程。猜想啟發我們應當設計怎樣的實驗和獲取哪些信息，它是問題與實驗之間的一座橋梁，也是科學探究過程中最富有創造力和最富有魅力的環節。

四﹑“猜想—驗證”是科學教育的重要方法

猜想在科學研究中扮演著重要的角色，由于猜想的過程充滿著創造性的思維，而教育的最大任務是教會學生思維，所以，他在科學教育中發揮著重要的作用。

例如在教學“蒸發吸熱”的知識時可以采用“猜想—驗證”的方法將教學過程作如下的設計：

問題：在炎熱的夏天，當打開了電風扇，我們會感到很涼快。電風扇對人扇風時，人為什么會感到涼快呢？

猜想1：可能是電風扇吹來了涼風，溫度較低的空氣與人的皮膚相接觸時，會從人體吸收熱量，使人感到涼快。

猜想2：我在游泳前風吹到身上并不感到冷，但游過泳從水中出來后，風吹到身上卻感到冷。根據這一點，我覺得電風扇吹風使人感到涼快可能跟汗液的蒸發有關。

上述兩個猜想似乎都有一定的道理，到底哪一個正確，需要設計實驗進行檢驗。先讓學生討論，共同制定實驗方案，同時提出實驗需要那些器材。

在討論與交流的基礎上，確定大家普遍看好的實驗方案：第一次取一支溫度計（玻璃泡上包有棉花），以書代扇先直接對它扇風，觀察溫度計的示數有無變化；第二次再將它浸入燒杯里的酒精中，取出后以書代扇對它扇風，觀察溫度計的示數有無變化。如果猜想1正確，則兩支溫度計的示數都會變小；如果猜想2正確，則只有第二次溫度計的示數會變小。

實驗現象是：只有第二次溫度計的示數變小了。

通過實驗，學生否定了猜想1，肯定了猜想2，即電風扇吹時人感到涼快，是因為風加快了汗液的蒸發，而汗液蒸發時要從人體吸收熱量，使人體溫度降低。

這樣不僅讓學生建構了知識，更重要的是培養了學生的創造性的思維能力。

總之，只有讓學生大膽猜想，哪怕是不著邊際的猜想，才能培養學生的發散性思維的能力，才能培養出適應時代競爭要求的創新性人才。