引領有效猜想 啟迪科學思維

“兒童猜想”是兒童在科學探究過程中，對發現或提出的科學問題，結合已有的知識和經驗直接做出的推測性回答。它來源于直覺，是不經過明顯的中間推理過程而直接得出結論的直覺思維，也是一種最基本的科學思維方式。隨著小學科學教育改革的深入，猜想漸受重視，并成為科學探究的熱點，但其間也存在著猜想的引發缺少有效情境、猜想的過程缺乏經驗支撐及概括提煉、猜想的結果缺失實驗驗證等問題，從而導致猜想流于形式，未充分發揮其價值。因此，教師如何為兒童的科學猜想“搭架”，引領兒童有效猜想，啟迪其科學思維，已成為當前小學科學教育領域一個亟待探究的問題。

一、以問題引發猜想，激活思維

科學的猜想不是憑空而生的，它源于兒童親歷的探究活動，依賴于兒童在探究活動中對客觀現象的好奇而產生的問題，因而教師的重要任務就是為兒童創設問題情境，激活思維。但并非所有的問題情境都能促使兒童猜想的產生，能引發兒童進行科學猜想的問題情境起碼應蘊含兩方面的要素：

一是探究的需要，這是兒童猜想的動力要素。教師創設的問題情境如能引發兒童對未知現象進行探究的認知需要，而問題解決所能達到的程度又在兒童的“最近發展區”，那么，就能激起兒童的認知沖突，促使兒童為尋求問題的答案去積極地猜想。以“使沉在水里的物體浮起來”活動為例，老師課前準備大小、輕重、形狀不同的蘋果、土豆、蠟燭等，讓學生猜想這些物體在水中的沉浮，并說說物體的沉浮與什么有關。學生猜想：物體在水中的沉浮可能與物體的形狀有關，可能與物體的重量有關……然后進行探究實驗。學生發現實驗結果有些與他們的猜測不一樣，自然而然就會產生疑問：為什么一個蘋果、一小塊蘋果在水中都是浮的，一個土豆、一小片土豆都是沉的？此時兒童的思維被激活了，處于一種“憤悱狀態”，對產生的現象有著強烈的探究需求，猜想欲望迸發：物體在水中的沉浮到底跟什么有關？有沒有辦法讓沉在水里的物體浮起來？解決辦法可以是“改變物體的形狀、借助漂浮物、改變自身重量、水里加鹽的方法”……孩子們根據自己的猜想，選擇材料再次進行探究，驗證自己的猜想。可見最有意義的猜想應是兒童在活動中、在充分觀察的基礎上引發的。

二是“豐富的信息”，這是兒童猜想的內容要素。猜想雖然來源于直覺，但其本身是一種思考，是有依據的思考。因此，教師在創設“問題情境”時，有時還需要在符合客觀事實的基礎上，蘊含一些問題解決方式或答案的信息，使創設的“問題情境”對兒童的猜想具有一定的啟發和暗示。在上例“使沉在水里的物體浮起來”的活動中，教師為學生提供大小、輕重、形狀等不同的物體，就蘊含了豐富的信息，但這種啟發和暗示不是問題答案的直接顯露，因為如果沒有思維的再加工，兒童的猜想必然流于形式，失去其科學價值。

二、以經驗支撐猜想，點撥思維

猜想雖然是一種猜測，但不是無根據的幻想，不是主觀臆造，它植根于兒童知識經驗的沃土，是有客觀依據的。兒童的科學猜想能力有限，對于同一個問題，有的能根據已有知識經驗做出比較合理的猜想，有的則游離于問題之外，不能對問題進行合理的猜想，還常常會用猜想代替進一步的探究，其原因就在于猜想缺乏經驗的支撐。因此，教師要為兒童的猜想提供相應的經驗支持，進行思維點撥。

一是調動原有的知識經驗。猜想本身就是一種把認識從已知推向未知的方法。兒童在日常生活和學習中已自發形成了一定的日常經驗和知識，這些已有知識經驗的遷移能給猜想提供思路和依據。因此教師應鼓勵兒童圍繞問題，調動已有的知識經驗對問題進行初步猜想。通常可讓兒童為自己的猜想說明原由，如“你為什么這樣猜想？”或“你能說說這樣猜想的理由嗎？”等等。猜想的過程是一個思維的過程，為自己的猜想說明理由是暴露兒童思維過程的有效方式之一。以“解暗盒”活動為例，如果老師拿出一只盒子，問：“你們猜猜盒子里有什么？”兒童的回答則是漫無邊際的：“蘋果”“書”“玩具”……老師最終只能無奈地說：“讓我們打開來看看吧。”但如果老師讓學生把盒子搖一搖，聞一聞，用手伸進去摸一摸，并追問：“為什么？”其情形就截然不同了，他們就能借助聽覺、嗅覺、觸覺等，喚起頭腦中關于物體外形特征的已有表象，進行“言之有理”的猜想。

二是提供相關的知識經驗。當兒童對某一問題的猜想缺乏相應的知識經驗時，教師應在兒童作出猜想前，創設條件為他們的猜想提供感性認識和表象的幫助，有了一定的事實基礎，就可使他們的思維有據可依，猜想更具合理性。如開展“聲音是怎樣產生的”探究，教師首先讓學生利用各種材料、身體器官制造出不同的聲音，并引導他們說說是用了什么材料、什么方法發出的聲音。實際上，“制造”聲音的過程就是兒童實實在在地體驗聲音產生的過程，在這一過程中，他們建立起關于聲音產生的豐富的感性經驗，為“你認為聲音是怎樣產生的？”這一問題猜想提供了足夠的經驗支持。

三、以概括提煉猜想，澄清思維

學生的思維一旦被激活，其科學猜想是大膽而無窮的，教師所做的就是真誠地、積極地呵護。但由于他們的許多猜想是建立在其日常生活中自發獲取的感性經驗之上，這些經驗又常常是孤立的、零散的、缺乏聯系和組織的，甚至是錯誤的，從而導致兒童的諸多猜想中，有的是相互聯系的，有的是重復的，有的則是漫無邊際、不科學的。這時教師對他們猜想的支持，就不能一味地肯定和鼓勵，而應在充分尊重兒童猜想的基礎上，幫助他們澄清思維，對猜想進行選擇、修正和舍棄，使兒童的猜想方向明確，思維嚴謹，為進一步驗證猜想打下堅實的基礎。

一是傾聽捕捉。教師要細致地傾聽兒童的猜想，敏銳地發現他們的猜想哪些是合理的、有價值的，哪些是不合理的、無價值的，哪些是相互聯系的或是重復的，并探討造成這些問題的原因。也許是他們根本就沒聽清教師的要求，也許是理解上的偏差，也許是缺乏相關的知識經驗等等。這就需要教師將自己的教育智慧融于科學教育的活動中，不斷關注、判斷、重組來自兒童的各種信息，及時地將兒童的疑問、需求等進行整合，這是幫助兒童概括提煉猜想、澄清思維、培養思維嚴密性的前提。

二是引領討論。引導學生對自己提出的猜想進行交流討論的過程，既是教師幫助學生梳理思路、修正自己觀點的過程，更是兒童間相互啟迪、分享經驗和體驗成功的過程。如果他們猜想的結果存在很大的偏差，討論會促使他們多次調用已有的知識經驗，通過思維碰撞肯定或否定一些猜想，最終得到他們認為比較合理的猜想結果。如果學生猜想的結果與他人達成共識，就能從自己的成功中體驗喜悅之情。仍以“聲音是怎樣產生的”活動為例，當有的學生提出“聲音是由磨擦產生的”，有的提出“聲音是由碰撞產生的”，有的提出“聲音是由振動產生的”等不同猜想意見時，教師可以讓他們用兩根尺相互敲擊發出聲音，及時引導學生仔細體會，然后圍繞三種猜想展開討論：“這三種猜想有沒有聯系或相同的地方？”學生：“有聯系，當用兩根尺相互敲擊發出聲音時，感到尺在動，碰撞產生振動，形成了聲音。”教師趁熱打鐵：“說明這兩種猜想怎樣？”學生：“聲音都是由振動產生的。”“那么磨擦呢？”教師再次把問題拋給了學生。學生激烈地爭論起來，有的認為：“磨擦實際上也與振動有關，產生聲音的時候，手感到發麻，那也是振動。”邊說邊用手磨擦桌子，教師順水推舟，請全班學生試了一下，大家爭先恐后舉手發言：“磨擦產生振動，從而產生了聲音。”在這里，教師沒有對學生猜想的正確與否作出判斷，而是給予充分的尊重，并引領他們通過討論澄清思維，最終達成“聲音是由物體振動產生的”共識，使主觀的猜想經過分析、提煉，成為符合邏輯的客觀假設，避免此后的重復驗證和盲目驗證。

四、以驗證深化猜想，提升思維

對學生的猜想，教師要引領他們通過觀察、實驗等途徑來驗證，無論驗證的結果與他們先前的猜想是否一致，對兒童來說都是很有意義的。因為當他們發現事實和自己的猜想相反，也許會感到很意外，但這種意外能留下深刻的印象，并沖擊其原有的想法，及時修正自己的猜測。如果學生發現事實證明了自己的想法，他們會感受到猜想的樂趣，大家一起分享著快樂，這些感受和體驗正是他們理解科學本質、科學精神的意義與價值的基礎，將促使學生以更大的熱情投入到后續的探究活動中去。因此，教師還須引領兒童通過驗證深化猜想，提升思維，最終獲得正確的知識。

一是充分準備驗證材料。教師對兒童提出的幾種主流猜想取向應作好相應的材料準備，包括具體可供探究的實物材料、相關資料或圖片等。如果材料準備不到位，兒童提出的猜想得不到及時有效的探究證明，就會影響他們對問題猜想的興趣。仍以“聲音是怎樣產生的”為例，當學生形成了“聲音是由振動產生的”這一主流猜想后，教師就讓他們根據不同的材料，設計不同的實驗來證明猜想。如果猜想的目標明確，材料豐富，學生設計的實驗必然十分精彩：有的敲擊鼓面，觀察鼓面上豆子是否運動，有的用手指撥盒子上的橡皮筋，觀察盒子上的豆子是否運動……顯然，這種以實驗來驗證、用事實來說話的引領方式是支持性的，而非干預性的，在充分體現學生主體地位的同時，又不失卻教師引領、啟迪的神圣職責。

二是區別對待驗證結果。對兒童驗證的結果，教師應根據不同的情況恰當處置。當猜想與實驗結果相一致時，教師應及時強化和鞏固，對學生進行積極肯定的評價，使他們感受到成功的喜悅；當猜想與實驗結果只有部分一致時，教師就要充分肯定做得好的地方，并激勵他們為了求得更完善的答案再次驗證；當猜想與實驗結果完全不一致時，教師就要引導他們分析問題所在，調整實驗或者重新推測，讓他們在真正親歷科學探究的過程中，通過自己的實驗來建構新的知識。

學生逐步掌握了猜想這把科學探究的鑰匙，不僅能實現知識與能力的同步發展，而且能領悟到科學探究的本質，形成實事求是的科學作風，不僅能體驗到科學探究的樂趣，更能使科學思維得以深化，科學探究活動更有效。

（冷巨豐，無錫市教育科學研究院，214001）

責任編輯：宣麗華