重視探究猜測的科學合理性

猜想與假設能力是科學能力中非常重要的一種。《科學(3—6年級)課程標準》中對“科學探究”提出的具體的分目標中就有“能運用已有的知識作出自己對問題的假想答案”，“能根據假想答案，制定簡單的科學探究活動計劃”。從中，我們可以知道，猜想的結果同時是學生制定計劃的前提依據，是學生確定研究方向，選擇實驗方法的基礎。實際的教學中，教師非常重視讓學生對研究問題進行多方位大膽的猜想，對學生科學素養的培養起到重要作用。但在引導學生大膽猜想的同時，教師往往又忽視了學生猜想的有理有據，忽視了猜想的科學合理。猜想與假設是學生利用已有知識與經驗，經過思維的沖突與再加工后形成的一種假想答案。學生的思維要完成從具體經驗向抽象思維的跨越，因此，猜想要大膽創新，要有開闊的思維，“沒有大膽的猜想就沒有偉大的發現”。但大膽創新，并不是盲目胡思亂想，要讓學生在已有的知識和經驗中尋找依據，完成思維的突破與升華，從而形成科學合理的猜想與假設。因此，猜想的有理有據、具有合理性顯得更為重要，它能使探究活動方向明確，思路明朗。這也就是《科學(3—6年級)課程標準》中要求的“運用已有的知識”。

要引導學生作出科學合理的猜想與假設，學生應該具備與猜想的問題相關的知識與生活經驗。沒有原有的知識經驗做基礎，猜想、假設和其間的思維活動就不會深入、準確。所以，我們在學生作出猜想假設前，應該為學生獲得有關問題的感性認識、占有足夠的事實、獲得豐富的表象提供及時的幫助。否則，猜想與假設成為無根據的“胡思亂想”，就失去其價值。

一位教師教學《電磁鐵》(蘇教版《科學》五年級上冊)一課，在學生制作好電磁鐵后，就讓學生猜想自己制作的電磁鐵通電后產生的磁力大小與哪些因素有關。結果學生的猜想五花八門，隨意性較大，猜想的結果毫無價值。因為學生對“金屬通電后會有磁性，并能產生大小不同的磁力”這一類相關知識積累幾乎是空白。缺乏相關的知識和經驗，缺乏建構的基礎。這樣的猜想活動沒有思維的支撐，沒有經過思維的再加工過程，就失去了猜想的價值，對后續探究活動缺乏支持。在再次教學《電磁鐵》時，這位教師改變了教學策略。在學生制作完成電磁鐵后，開展了基礎教學活動：用電磁鐵吸大頭針比賽。并請吸得較多的小組和吸得較少的小組說說自己的經驗和體會。并引導學生觀察、比較、分析這些電磁鐵有什么不同，使用方法有什么不同等。在學生獲得足夠的事實依據后，讓學生猜想“電磁鐵的磁力大小可能與什么因素有關”。學生根據電磁鐵制作的不同、使用方法的差異，很理智地找出了可能影響其磁力大小的幾個因素。此時，教師并沒有到此為止，而是讓學生把假設進一步具體化，為后續的探究活動指明方向，確定思路。如學生猜想“磁力的大小可能與電池有關”，教師進一步啟發學生思考：如果磁力大小真與電池有關的話，那么可能有什么樣的關系呢?學生經過一番分析比較，得出進一步的假設。有的學生說：電池小的電磁鐵磁力可能小；有的學生說：電池接的(串聯)多的電磁鐵磁力大。這樣，就把一個比較籠統的假設變成了一個有辦法可以證明真偽的具體的假設，使后續的研究方向、途徑明朗起來。這樣有依據的假設使學生的思維得到訓練，顯示出它的價值所在。

(作者單位：南京市江寧區教育局教研室)

責任編輯：葉 萍