牛頓說過:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發現”。 在物理學史上很多偉大的發明和發現都是源于科學的猜想。在物理實驗探究過程中,猜想是一個重要的環節,是物理智慧中最活躍的成分,也是物理科學探究的技能之一,它滲透在每一個物理探究的過程中。學生是否掌握猜想的方法,是否具有進行猜想的良好思維品質,在很大程度上決定著探究活動的效果好壞和質量的高低。對學生猜想能力的培養,是物理探究過程中的一個重要環節。下面就如何培養學生的猜想能力,談一些粗淺的看法:
一、培養觀察生活,累積猜想的基礎
學生對提出的問題進行猜想的過程,實際上是對頭腦中已存的信息進行分析處理和加工過程,絕不是憑空想象。所以在猜想之前,如果學生沒有具備一定的生活經驗和知識,頭腦中沒有類似的現象,則他們是難以猜想出來的。為此,教師在平時的教學中應當注意培養學生的觀察能力。生活處處有物理,多例舉一些生活實例,結合社會熱點問題,讓學生處處留意生活中的一些物理現象,使學生養成觀察生活,聯系實際的良好習慣,這不僅有利于學生對學過知識的充分理解,還能為科學探究累積必要的基礎。
二、創設問題情境,使學生知道猜什么
創設問題情境,以引起學生的好奇心和求知欲,激發學生的探究的欲望,使學生從情境中發現問題、提出問題,并由此提出合理的猜想。由于學生不可能像科學家一樣在繁雜的自然現象面前,根據自己豐富的知識經驗和敏銳的感覺提出科學的猜想。因此,教師在創設問題情境時要在符合客觀事實的基礎上,凸顯出一些問題解決方式或答案的信息,使創設的情境對學生的猜想具有一定的啟發和暗示性。這樣學生在猜想時,就有一個較為明確的方向,不至于做出一些毫無邊際的猜想。
三、追問猜想根據,提高學生的猜想能力
教學中,有時我們常常只滿足學生是否提出了相關的猜想,卻忽視了學生提出猜想的依據是什么以及怎樣思考的。這不利于學生思維能力的提高。學生作出的某種推斷猜想,多數是從自己熟悉的個別生活經驗出發思考得出的,這是一種從特殊到一般、個別到普遍的推理過程。為了判斷思考過程是否正確,教師可以追問學生提出猜想的經驗依據和思考過程。你是怎樣思考的?學生就會把經驗與猜想結合起來思考 ,這樣有利于學生思維能力的培養,提高學生科學猜想能力。
四、融洽課堂氛圍,鼓勵學生大膽猜想
羅杰斯認為,“心理自由”或“心理安全”是有利于創造性活動的基本構件,一個學生如果感到課堂心理氣氛是自由和安全的,他就會心情舒暢,而不必花時間來保護自己,始終能按自己選定的目標不斷進取,敢于發表意見、敢于猜想。假如老師給學生的是一種“無法親近、高高在上”的感覺,那么,即使學生在學習過程中有一些想法,他也不敢告訴老師,這樣就無法對學生的猜想能力進行培養和訓練。因此,在探究教學中,教師要用發展的眼光看待學生提出的猜想,發現學生的閃光點,多激勵表揚學生,對學生提出的各種猜想哪怕是較為荒唐的猜想也要積極對待,而不能諷刺挖苦,給學生發揮想象、積極參與提供一個融洽的氛圍。
五、提供充足時間,讓學生充分想象
教學中,我們教師常存在這樣一個問題,為了完成教學進度,留給學生猜想的時間往往不足,致使猜想沒有深度,達不到應有的效果。實際上,在探究實驗過程中,每個學生對問題的看法不盡相同,每個學生的能力、水平、思維的敏捷性有所不同,提出猜想所需的時間也會有差異;學生在猜想過程中有時還要不斷地進行交流討論,這也需要以一定的時間為基礎。因此,在探究教學中要提供給學生充足的時間,充分發揮學生的想象力,讓學生提出各種可能的猜想。老師也可利用學生猜想的時間和學生交流,并做適當的引導和鋪墊,使學生思維充分發散。如果沒有一定的時間保證,猜想只能匆匆進行,既不能使所有學生進行猜想,也不能使猜想達到應有的深度。
六、歸納猜想方法,提高學生猜想能力
在《課程標準》中,對科學探究能力中猜想環節有這樣的基本要求:嘗試根據經驗和已有知識對問題的成因提出猜想;認識猜想在科學探究中的重要性。在課堂教學中,如果教師不加引導,只是簡單放手讓學生自由猜想,可能會遇到學生的猜想漫無邊際,與本課教學毫無相關,使課堂教學的有效性大大降低。那么如何在教學中培養學生正確的猜想方法呢?我認為根據探究內容,引導學生用物理思維去思考問題,并歸納總結出猜想方法,對學生猜想能力的提高有很大幫助。
1.利用經驗和直覺思維進行猜想:學生在日常生活和學習中形成了大量的日常經驗和知識,它們是學生進行猜想的直接來源和素材。直覺思維是未經逐步分析就迅速對問題答案做出合理的猜測、設想或突然領悟的思維。它往往會形成智慧的火花,迸發出創造的靈感。在探究教學中充分利用學生的經驗和直覺讓學生猜想是培養學生猜想能力的有效手段。
2.抓住物理規律進行有效猜想:物理概念是人類在探索物理世界的過程中,在觀察、實驗的基礎上,運用邏輯思維的方法,把物理現象、物理過程的本質屬性加以抽象、概括而形成的。物理概念是物理教學過程中科學猜想的主要依據之一。而物理規律是聯系物理概念的橋梁,更是物理知識結構的骨架。因此抓住物理概念、物理規律的本質特征進行猜想,可以提高猜想的有效性。
在科學探究中還有很多提出猜想的方法,例如:類比聯想法、歸納法、觀察分析法、反向思維法、因果判斷法等。在歸納猜想方法時要注意結合探究內容和學生的已有知識經驗,否則學生就難于理解。學生猜想能力的提高需要老師的引導和精心的培養。
(作者單位:福建省廈門市啟悟中學)