新課程下如何培養學生的“猜想與假設”能力

隨著新課程改革的不斷推進，科學探究已成為現代物理教學的核心，探究式學習也成為現代中學生的一種重要學習方式。而在科學探究的諸多要素中，“猜想與假設”是其中的重要環節，它對解決問題的方案做了一定預見性的思考，為收集信息提供一個大致的框架，為制定探究計劃、設計實驗方案奠定必要的基礎。“猜想與假設”這一環節是學生思維發散的最為活躍的階段，探究的過程也是一個創造的過程，而創造的過程離不開思維發散的過程，沒有發散思維的階段談不上探究。由此可以看出“猜想與假設”這一環節對于探究過程是極為重要的。

一、按物理思維的一般過程建立科學假設

在實際課堂教學過程中，針對探究課題的內容可采取多樣的手段讓學生去尋找與之有關的實例。如觀察周圍的現象、利用身邊的器材、回憶有關的事實經驗或者查閱有關的資料等。充分利用插圖、掛圖創設問題情景，讓學生觀察掛圖、分析現象、認真思考，在教師的引導下抓住本質所在，形成概念性語言。引導學生分析所收集到的實例，找出其共性內容或特點，然后根據這些共性內容或特點，再進一步的引導學生提出假設或建立模型。教師為學生創造適宜的猜想情境，有利于培養學生的創造性思維。在課堂教學時，可采用以下兩種形式進行操作：

1 以班級為單位展開討論。讓學生把搜集的實例都列到黑板上，指導全班同學一起討論，找到共性的東西。從而建立全班統一的假設或模型。

2 以兩人或四人學習小組為單位展開研究。讓各學習小組的同學將自己搜集到的實例列到各自小組公共的練習冊上，然后組內成員集體討論，找到共性的東西。雖然各小組歸納的內容不一定完整，建立的假設或模型可能是殘缺的、不完善的，或是不怎麼合理的但卻是多樣的。

例如，在研究“光的直線傳播”這一規律時，可先引導學生提出問題：光是怎樣傳播的？其傳播路線是直線還是曲線？然后讓學生集體思考，相互討論去尋求光傳播的實例。

1 日常生活的經驗實例：手電筒發出的光束、影子的形成。

2 運用桌子上的器材進行分組實驗：如用激光燈、紙片等器材自由做實驗。

布置學生將上述事例、實驗現象列到黑板上，集體討論，找到光傳播的共同特點：沿直線傳播。接著指導學生進一步討論，以完善、升華假設：在同種均勻的介質中是沿直線傳播的最后再根據建立的假設，引導學生提出可以用“光線”這一模型去研究光的傳播問題。

二、按日常生活的經驗或實事進行猜想

在一般的學習中，通過日常生活中的經驗或已知的實事進行假設與猜想是十分常見的。這里所說的日常生活經驗和已知實事是指大腦中的已有知識、日常現象實例、實驗現象等已有信息。

例如在研究“重力勢能與哪些因素有關”時，可采取如下的方法進行：提出問題后，讓學生回憶日常生活中的經驗，如高處下落的物體破壞性強、重的物體下落危害大等等，從而引導學生提出猜想，重力勢能可能與高度、重力或質量等有關。

再如在研究“電流的熱效應的有關因素”時，可采取如下的程序：提出問題后，學生根據所學的知識可能會感覺到：在電路中，電熱一般都與電流、電壓、電阻等有關，并且由學生自己的經驗會感到：時間越長，一般放熱會越多。此時老師因勢利導，學生定會提出這樣的猜想與假設：電熱可能與電流、電壓、電阻、時間有關。

三、運用直覺進行猜想

這里所說的“直覺”是指人們對某一問題的突然領悟或某一創造性思維的突然降臨。它不需要具體的邏輯推理，也不需要一定的邏輯程序。通俗的講指的是“靈感”一現。

例如，在研究“光的反射中，反射角與入射角之間的關系”時，可這樣進行：首先提出問題：反射角與入射角的關系是怎樣的？然后讓學生憑借直覺馬上作出回答：“相等、不相等、有時相等有時不相等、入射角大、反射角大。”

四、運用經驗與直覺相結合進行猜想與假設

這種方法指的是引導學生根據日常實例、已有的實事及實驗現象等，憑直覺進行非邏輯性思維，企圖感悟出些什麼，最后根據直覺思維的結果形成猜想與假設。

下面以探究“牛頓第一定律”為例說明。師生先一起做斜面實驗，看到三種表面上的不同情況，即斜面越光滑，小車運動的就越遠。此時學生會憑直覺感悟到：“若表面非常光滑，則小車將運動到無限遠。”最后老師可指導學生由剛才的那種直覺建立猜想與假設：物體在不受外力的作用時將沿原方向速度不變地永遠運動下去。

五、運用科學方法進行猜想與假設

這里所談及的科學方法是指常見的物理學研究方法。如：類比法、逆向推理法等。下面僅舉兩種利用常用方法進行猜想的例子。

1 運用“類比法”進行猜想與假設。在研究某一個物理問題時，若該問題過于抽象，可從生活中或學生已有的知識中找出與之相類似的問題進行比較，引導學生進行猜想。如在研究“電阻大小的決定因素”時，可采取如下過程進行：提出問題后并不先急于研究該問題，而是先讓學生探討另一個問題：現有許多學生要過隧道，則什麼因素能影響學生的順利通過？學生通過討論，得出結論：隧道的長度、寬度、隧道是否平坦等因素。然后將上述的結論與導體類比：把自由電荷比作學生、把導體比作隧道。從而引導學生提出猜想：電阻的大小可能與導體的長度、橫截面積、材料等因素有關。

2 利用逆向推理法進行猜想。這種方法主要是在提出問題后，引導學生先回憶相反問題的結論，接著對相反問題的結論相反的思考，最后提出彩色與假設。如在學習了增大摩擦的方法后，對減小摩擦的方法的研究可采取這樣的過程進行：提出問題后，讓學生回憶增大摩擦的有關方法：增大壓力、增大接觸面的粗糙程度、變滾動為滑動等等。然后讓學生對這些方法進行相反的思考，提出減小摩擦方法的猜想：減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動等等。

猜想是一種思維方式，它可以直接從探究的問題陳述中產生，也可以從大量的觀察、實驗、資料的搜集和材料的分析中產生。因此，在物理教學中，教師在組織、引導學生進行探究式教學時，要著重考慮：一是選取恰當的載體，充分調動學生的原有知識和經驗，對新事物作出合理的猜想；二是提供必要的輔助資料，讓學生依據一定的事實進入猜想的過程。總之，在教學過程中，我們要勇于發掘學生的創新潛能，弘揚學生的主體精神，促進學生個性的和諧發展，努力培養創新型的人才。

（責任編輯 賀蕾蕾）