做好“猜想與假設(shè)”的環(huán)節(jié)促進“探究實驗”的成效

李良誼

摘要：“猜想與假設(shè)”是物理中科學(xué)探究過程的重要環(huán)節(jié)之一，但也是教師常常忽視的環(huán)節(jié)。文章中指出什么是“猜想與假設(shè)”及其的作用。對于該環(huán)節(jié)應(yīng)遵循幾個原則、幾個做法，可提高其有效實施，從而促進“實驗探究”的成效；同時也調(diào)動學(xué)生學(xué)習物理的興趣、積極性。

關(guān)鍵詞：物理猜想與假設(shè)；原則；做法

“猜想與假設(shè)”是物理實驗探究七個步驟中的第二個環(huán)節(jié)，是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)之一，是要求學(xué)生能針對所提出的問題，依據(jù)已有的科學(xué)知識、經(jīng)驗，經(jīng)過思維沖突與再加工后形成的一種假設(shè)性結(jié)論的科學(xué)思維方法。牛頓曾經(jīng)說過：“沒有大膽的猜想，就不可能有偉大的發(fā)現(xiàn)。”歷史上任何一個科學(xué)理論的誕生，在其孕育過程中都有大膽的猜想和假設(shè)。如：沒有盧瑟福的大膽猜想，就不會有原子結(jié)構(gòu)的行星模型；沒有麥克斯韋的大膽猜想，就不會有現(xiàn)在的電磁理論；沒有愛因斯坦的大膽猜想，就不會有廣義相對論。可見，“猜想與假設(shè)”是物理學(xué)中探究實驗步驟不可少的步驟，有著舉足輕重的作用。做好“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)，可促進“探究實驗”的成效，提高學(xué)生的學(xué)習積極性和興趣。但在不少的物理實驗探究的課堂中，常常被老師忽視，被教師包辦，留給學(xué)生猜想的機會較少。

在物理探究實驗中，“猜想與假設(shè)”應(yīng)注意幾個原則：

1. 要遵循科學(xué)性、合理性原則“猜想是應(yīng)用現(xiàn)有的經(jīng)驗和知識對問題中的事實尋求可解釋的過程。”因此，它需要合理性、科學(xué)性，即要有一定的事實根據(jù)，而不是胡猜亂想。例如：在“探究杠桿的平衡條件”時，有關(guān)動力、動力臂、阻力、阻力臂的關(guān)系時，到底是加、減、乘還是除。根據(jù)物理量相關(guān)知識可知，不同物理量是不能相加減的。由此可知，只要探究它們的相乘除就可以了，這樣大大減少了探究時間，提高了探究有效性。再如：在探究“影響摩擦力的因素”時，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗，對影響因素進行猜想。比如：穿新的鞋子比舊的鞋子好穿，且不容易摔倒。原因：新、舊鞋子的區(qū)別是鞋底的花紋不同，因而可引導(dǎo)學(xué)生對此猜想——影響摩擦力的因素與粗糙程度有關(guān)。而且還發(fā)現(xiàn)同樣穿新鞋子，體重大的比體重小的也更不容易被推倒，從而進一步猜想摩擦力還與壓力有關(guān)，等等。因此，該環(huán)節(jié)遵循科學(xué)性及合理性可大大提高它的有效性。

2. 要做到適度性、導(dǎo)向性原則學(xué)生的“猜想”要適度，不能放過開。過度放開的“猜想”會導(dǎo)致猜想的盲目性，沒有方向性，成了瞎猜、亂猜。因此，在探究過程中教師應(yīng)對學(xué)生的猜想加以約束、引導(dǎo)，使其“猜想”不失方向。例如：在探究影響滑動摩擦力的因素時，學(xué)生的猜想有很多：物體的質(zhì)量、重力、面積、體積、速度、接觸面的粗糙程度、物體對接觸面的壓力、物體的密度等等。學(xué)生的猜想有很多，如果都進行探究，將對實驗探究非常不利。怎么辦？教師應(yīng)對這些有聯(lián)系的物理量進行引導(dǎo)。如：質(zhì)量、重力可以引導(dǎo)為重力，重力與壓力都屬于力又可歸結(jié)為壓力，等等。這樣可大大減少探究的盲目性，也可提高實驗探究的有效性。同時，引導(dǎo)也要注意適度。若引導(dǎo)過度，則會束縛學(xué)生的思維，學(xué)生的“主動參與、自主探究”就成了一句空話，阻礙了學(xué)生的發(fā)散性思維。因此，該環(huán)節(jié)要適度。

在物理實驗探究過程中，如何有效進行“猜想與假設(shè)”。

教師設(shè)計“探究實驗”的目標是為了體會物理實驗探究的過程，領(lǐng)會、理解物理有關(guān)概念及規(guī)律的探究，從而掌握物理知識及規(guī)律，提高學(xué)生學(xué)習的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，促使學(xué)生開拓新思路。做好“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)，能加快地扣住學(xué)生的心弦，使其情緒高漲，思維活躍，從而進入最佳的學(xué)習狀態(tài)。教師可從學(xué)生的已有知識、生活經(jīng)驗和感性認識及一些趣味物理現(xiàn)象等方面入手，創(chuàng)設(shè)“猜想與假設(shè)”的情境，引導(dǎo)學(xué)生對探究問題提出可能的猜想，以激發(fā)學(xué)生的求知欲和提高學(xué)習興趣。

例如：在“影響蒸發(fā)快慢的因素”的探究實驗教學(xué)，可以這樣引導(dǎo)學(xué)生進行猜想的：

師：同學(xué)們曬衣服是生活中很常做的一件事，你知道怎樣晾曬衣服才能更快干嗎？

生：（學(xué)生討論，教師提示）放在太陽底下晾曬、盡量將衣服擰干再晾曬、用衣架撐開晾曬、脫水桶甩干后再晾曬、放在室外晾曬等。

師：衣服干得越快，說明衣服中水蒸發(fā)越快，由剛才的討論你能猜猜影響蒸發(fā)快慢的因素嗎？

生：（教師引導(dǎo)，學(xué)生思考）蒸發(fā)快慢可能與物體中含液體的多少有關(guān)；蒸發(fā)快慢可能與液體的溫度有關(guān)；蒸發(fā)快慢可能與液體的表面積有關(guān)；蒸發(fā)快慢可能與液體表面的空氣流通大小有關(guān)等。

通過學(xué)生熟悉常見的“晾曬衣服”事例引入“影響蒸發(fā)快慢的因素”，容易引起學(xué)生的思考和猜想。為了能證實自己的猜想，學(xué)生將會自覺地去完成該實驗探究。

又如：以滬科版物理教材《電阻與電阻箱》一節(jié)中的探究活動——探究“影響電阻的因素”為例。對于此活動的猜想，由于學(xué)生在此之前基本沒有學(xué)過相關(guān)的內(nèi)容，但是教師可以通過利用汽車在公路上行駛與電荷在導(dǎo)線上運動進行類比，而引導(dǎo)學(xué)生進行思考讓學(xué)生進行猜想“影響電阻的因素”。通過這樣的類比，學(xué)生能提出一些“猜想”，并通過自己的實驗探究得到了物理知識，解開了心頭疑惑，感受成功的喜悅，同時進一步增強學(xué)生的自信心，提高了學(xué)習積極性并調(diào)動了學(xué)習興趣。

另外，教師要想提高學(xué)生的猜想能力，離不開平時的經(jīng)常鍛煉。教師在日常的教學(xué)過程中除了課本中已有的一些探究活動外，還應(yīng)多設(shè)置一些相應(yīng)類型的思考，使學(xué)生多一些練習猜想的機會。例如：在拔河比賽中，讓學(xué)生討論在拔河比賽中怎樣才能勝利呢？讓學(xué)生猜想影響拔河比賽輸贏的因素有哪些？相信多經(jīng)歷幾次這樣的訓(xùn)練和體驗，學(xué)生的猜想能力會得到很大的提高，學(xué)生的學(xué)習活動也會變得生動活潑，學(xué)習熱情進一步得到激發(fā)，學(xué)生領(lǐng)會從中學(xué)到科學(xué)探究的方法，提高科學(xué)素養(yǎng)。

學(xué)生認真完成“猜想與假設(shè)”，為了要證實自己的“猜想與假設(shè)”的正確性，將懷著迫切的心情繼續(xù)去完成后期的步驟，從而促進物理實驗探究的成效。

參考文獻：

[1]王浩.《初中物理實驗探究的教學(xué)策略研究》.南京師范大學(xué)，2013，4.

[2]聶后.《在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力》.文學(xué)教育（中），2011，11.