“猜什么”和“怎樣猜”

高乃定

牛頓曾經說過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發現。”古今中外任何一個理論的產生都有其孕育的過程，任何科學學說的出現，都始于大膽的猜想。科學猜想是科學探索中廣泛應用的方法之一，它是在觀察和實驗的基礎上，根據科學原理和科學事實進行理性思維的加工后，對未知的自然現象及規律所作出的假定性解釋和說明。蘇教版《科學》教材中有很多讓學生嘗試猜想的經典探究內容，它們中有的是對物質內部的猜想，如關于暗盒里有什么障礙物？電路暗盒里的電路是怎樣的？紙筒模型的線是如何連著的等；有的是對事物聯系的猜想，如猜想影響擺的快慢的因素，小車運動的快慢與什么有關，摩擦力的大小與什么有關等。

一年級學生的猜想肯定是基于具體的問題情境的。比如，一只大猩猩用石塊砸堅果，產生的問題可能是“它為什么要砸堅果？”那猜想呢？可能它想吃里面的種子。學生的猜想與問題是分不開的，這與科學家的研究極其相似，科學家也提出問題并作出猜想，琴納對于天花的預防就源于大膽地猜想，只不過科學家猜想的內容更專業、更科學、更全面。

【活動一】猜想里面是什么樣的

出示狼捉兔子的圖，說說圖上講了什么？

學生觀察圖片，說故事。（故事大意：狼追兩只小兔子，兩只小兔鉆進洞里，卻從另一側土堆的兩個洞口鉆了出來。）

提問：你能說說為什么兔子從一個洞口進去卻會從另外兩個洞口出來嗎？

畫圖：在圖上畫出兔子逃跑的路線。

師：我們能看到土堆里面的兔子洞嗎？雖然看不到，但是我們可以根據另外的兩個洞口猜得到，這就是猜測物體里面是什么樣的。科學家也經常這么做。

（出示地球內部構造儀。）

談話：認識嗎？這是地球內部構造儀。猜一猜，地球內部有什么？科學家能看到地球里面嗎？看不到，那他們是怎么知道地球內部構造的呢？可見，科學家的猜想不是胡亂猜的，而是有根據的。

狡兔三窟，語出《戰國策》的名篇《馮諼客孟嘗君》，戰國時的兔子真的有三個洞嗎？我們無從考證。但這里的圖示，只是讓學生經歷一個暗盒猜想的過程，即猜想物質里面是什么樣的，根據什么來判斷物質里面的狀況，這個方法對科學探索來說很重要，在今后的學習中還會碰到這樣的科學探索方法。

【活動二】猜想曾經發生過什么

出示腳印圖，觀察：圖上有什么？（雪地上有兩種腳印：大腳印和小腳印，它們從不同的方向過來，匯聚在一起，雜亂無章，最后雪地上只留下了大腳印離去的痕跡。）

作出猜想：可能發生了什么事？

出示海嘯后的場景圖，讓學生猜測這里發生過什么。

出示雪地上老虎的腳印和一些糞便圖。提問：科學家根據這些提示會作出什么猜想呢？

談話：科學家們猜想這里來過老虎。科學家為什么這么猜呢？（意識到證據很重要）

講述：我們和科學家一樣，可以根據事物留下的痕跡去猜測這里曾經發生了什么。

學生的想象力是無窮的，課上他們提出了許多大膽而又合理的猜想。

（1）大小腳印分別是捕食者與被捕食者，他們不期而遇，捕食者獵殺了“小腳印”，最后獨自離開；（2）大小腳印偶然相遇在一起，“大腳印”發動了攻擊，殺死了“小腳印”，最后獨自離開；（3）大小腳印覓食遇到了一起，“大腳印”追趕“小腳印”，“小腳印”一時蒙了，最后終于抽出空檔奮力一飛，飛走了，所以雪地上只留下了大腳印，原來“小腳印”是一只鳥；（4）大小腳印是“媽媽”與“小寶寶”，她們在一起游戲，最后“小寶寶”累了，被“媽媽”背走了，所以雪地上只有大腳印；（5）大小腳印是好朋友（或媽媽與寶寶），他們游戲，最后“大腳印”先走，“小腳印”踩著“大腳印”的腳印走，還是在做一種游戲，所以雪地上只有大腳印而沒有小腳印。

……

教師對這些猜想應作出鼓勵，猜想是多種多樣的，這正是猜想的魅力所在，也許事實只有一個，但只要是合理的猜想，我們都應該支持。

【活動三】猜想事物發生的原因

出示湖里的死魚圖片，觀察圖片，說說觀察到了什么并作出猜想。

猜想：這一片死魚可能是水被污染了。

延續猜想：水為什么會被污染呢？（滲透環境教育）

科學探究是一個提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價的過程，而假設就是一個大膽地作出猜想的過程。“問題”提出了研究的內容，而“猜想”則指明了探究的方向。“魚為什么會死”是問題，而“水被污染”則是一種猜想，一種對事物發生原因的假設，接下來的探究將圍繞這個假設進行，如果是實地探究考察的話則需要去尋找水被污染的證據。

【活動四】認識到猜想要有依據

出示地球內部構造儀、老虎的腳印、死魚圖，談話：科學家都做了哪些猜想？想一想，科學家這樣猜的依據是什么？

出示兔子逃跑路線圖，動物腳印圖，提問：我們的猜測有依據嗎？

小結：可見無論是科學家的猜想還是我們的猜想都需要有依據，而這些依據就是已有的知識與經驗。

科學猜想與胡亂猜測是有區別的，科學猜想是建立在已有的科學知識或是生活經驗的基礎上的，而胡亂猜測是沒有根據可言的。課堂上不僅要讓學生能夠說出大膽的猜想，還要讓學生說出為什么這樣猜想，后者的回答有時甚至比前者更重要。

通過本課的學習，學生了解了猜想有很多種，嘗試對物體內部、事物聯系、因果關系作出自己簡單的猜想，并且意識到科學家的猜想都是有依據的。有了這樣的鋪墊，在以后的科學探究中，他們會更科學、更合理地作出自己的猜想。有科學家甚至這樣說過，提出合理、科學的猜想是科學探究過程中最困難也是最具魅力的過程。

地球化學理論的先驅者和奠基人阿·費爾斯曼說過：“在新的科學宮里，勝利屬于新型的勇敢的人，他們有大膽的科學幻想，心里燃燒著探求新事物的熱情。”有了大膽的猜想，才有探索求知的激情。然而科學絕不能止步于猜想，從猜想到假說到理論還有很長的一段路要走。學生在科學教師的啟蒙下，從小就學會大膽猜想，小心求證，這樣才能真正理解創新與求實的科學精神。

（作者系揚州市科學學科帶頭人、揚州市江都真武小學副校長）