科學課實驗中如何有效“作出假設”

陸永勝

摘 要：“作出假設”是進行科學探究的第一步，引導著探究的方向。本文意在從多個方面引導學生學會有效“作出假設”，杜絕學生實驗探究前，以沒有憑據的胡亂猜測而做出虛假“預測”。

關鍵詞：有效假設；知識經驗；多角度假設；假設依據；數據準確

假設，也就是預測，“作出假設”是科學探究的第一步，引導著探究的方向。牛頓說：“沒有大膽的猜測就做不出偉大的發現。”能否順利做出假設，關切著學生探究活動能否順利進行。2017版科學課標在“科學探究學段目標”中，針對“作出假設”這一目標，對不同學段提出了不同層次的要求。可以看出無論哪一個學段的目標都是要求學生在作出猜想或假設時都要聯系已有的知識和經驗，講求真憑實據，不能胡猜。特別是五六年級學段的目標中不光要求學生作出假設，還要說明假設的依據，以此提高假設的合理性、準確性。探究實驗中，為有效指導學生作出合理的假設，我覺得我們可以做到以下幾點：

一、提供必要的知識經驗

假設來自于學生已有的知識和經驗。離開了已有的知識經驗，讓學生假設，學生可能會想當然似的胡猜。學生恰巧不具備某一方面的知識和經驗時，讓學生去做出合理的假設是不現實的。如在學習《把液體倒入水中》一課時，由于生活中學生缺乏把一種液體倒入另一種液體的經歷，所以當要求學生對“把食用油和蜂蜜倒入水中會發生什么現象”作出假設時，學生可能無所適從。為此有教師教學時，先是做了一個演示實驗。老師把一小瓶紅色液體瓶口朝上放入一個大瓶的水底，引導學生進行觀察看到了什么現象。學生看到小瓶中的紅色液體不斷向水面升騰，不一會水面上就覆蓋了一層紅色的液體，紅色液體浮在了水面上。學生認識到了紅色液體比水輕，所以紅色液體就浮在了水面上。有了這樣的知識經驗后，老師讓學生對“把食用油和蜂蜜倒入水中會發生什么現象”作出假設時，學生就能很順利地做出預測——要么沉入水中，要么浮在水面上，不至于很茫然而無從假設。且在知道了食用油比水輕和蜂蜜比水重的情況下，學生就很容易地可以作出“把食用油倒入水中，食用油會上浮在水面上”和“把蜂蜜倒入水中，蜂蜜會沉在水底”這樣的假設。已有的知識經驗就成了學生猜測的基礎。

二、引導學生多角度假設

假設是為制定探究計劃而作出的。假設的多角度性就會出現實驗研究對象的多面性、研究內容的全面性和研究結果的科學性。因此應該重視指導學生多角度進行假設，盡可能的找出與研究問題相關的因素，為實驗的科學性和準確性作保證。如《運動與摩擦力》一課，老師先出示了一些與摩擦力有關的圖片，如旱冰鞋，鞋底有花紋和無花紋的鞋子，帶有很深花紋的輪胎，陷進淤泥里的車等，引導學生學生觀察之后，讓學生討論摩擦力的大小與什么因素有關，這時學生很容易的想出摩擦力的大小可能與物體的重量和接觸面的光滑程度有關。經過教師引導，學生還猜測出了摩擦力的大小還可能和運動的方式是滑動還是滾動有關，與運動的快慢有關，與接觸面的軟硬有關，與拉力的大小有關，與接觸面的大小有關等。盡管有的因素與摩擦力的大小沒有關系，但是學生能根據問題進行多方面的大膽猜測很不簡單，開闊了學生的思路，為學生研究問題拓寬了思路，可以更全面的解決問題。

三、強調作出假設的依據

“作出假設”需要講究證據，不能胡蒙瞎猜。在學生“作出假設”后，讓學生說說這樣假設的理由，可以培養學生假設的準確性和科學性，杜絕瞎蒙。在《把液體倒入水中》一課，教師引導學生猜測，如果把油倒入水中會看到什么現象？學生說：油會浮在水上。理由是：家里洗碗的池子里水面上會漂著油花，油比水輕，所以油在水里會漂。這是學生聯系生活現象尋找猜測的依據。接著老師讓學生猜測如果先在水中倒入油再倒入蜂蜜和先在水中倒入蜂蜜再倒入油以及把油和蜂蜜一起倒入水中可能會看到什么現象，并分別說說為什么這樣想。對于前兩種倒入方法，學生都認為油會在上層，蜂蜜在最下層。理由是油比水輕，蜂蜜比水重。但是對于同時把油和蜂蜜一起倒入水中，出現了三個不同的意見。一是猜測它們會相互混合。理由是可能會融合（溶解）了。二是認為油還是在水上，水下是蜂蜜。理由是同樣的東西不管倒入的順序如何，用的都是一樣的東西，可能結果也是一樣的。三是認為水在最上面，油會在中間，底下是蜂蜜。理由是把它們同時倒入水中可能會把水擠開，水就會在最上面，油較輕會浮在水下，蜂蜜最重就會沉在水底。可以看出學生的每一次猜測都不是瞎胡猜的，都是有自己的理由的。盡管有的猜測和理由不正確，恰恰說明這是學生獨立思考的結果。這樣多讓學生說說猜測的依據，學生實驗前的假設會做到越來越科學，越來越合理。

四、講求假設數據的準確

對于量性實驗，應該引導學生做出預測的數據盡可能的準確，不能信口胡猜?！蹲孕熊嚿系暮唵螜C械》一課中有“變速自行車如何變速”的研究內容。研究時通常選用變速車前齒輪的最大齒輪，讓它轉動1圈，看看分別能帶動后齒輪的最小齒輪、中等齒輪和最大齒輪各轉動多少圈，以此分析車速的變化，總結自行車變速的方法。實驗前，我讓學生猜測：前齒輪的最大齒輪轉動1圈時，后齒輪的最小齒輪轉動多少圈？有學生猜測3圈、4圈、5圈。他們猜測的依據是：普通自行車前齒輪轉動1圈時，后齒輪會轉動2圈，而變速車的前齒輪的最大齒輪要比普通自行車的前齒輪大一些，所以后齒輪轉動的圈數肯定要超過2圈。可見學生猜測注重了依據，沒有胡猜。通過實驗發現，用變速車前齒輪的最大齒輪轉動1圈時，后齒輪的最小齒輪轉動了3圈多一點。然后我讓學生預測：在用變速車前齒輪的最大齒輪轉動1圈時，后齒輪的中等齒輪能轉動多少圈？學生猜測是2圈或2圈多，依據是后齒輪增大了，那么轉動的圈數會少一些。實驗證實了他們的猜測。他們看到在用變速車前齒輪的最大齒輪轉動1圈時，后齒輪的中等齒輪能轉動了2圈多一點。在此基礎上我讓學生猜測：在用變速車前齒輪的最大齒輪轉動1圈時，能帶動后齒輪的最小齒輪能轉動多少圈？學生異口同聲地說到：會轉動1圈多一點。因為他們都能知道后齒輪又變大了，當然轉動的圈數會少于2圈的。實驗證實的確如此。預測數據的準確，大大激發了學生的自豪感。如此這樣多加關注，學生對于量性實驗中數據的預測會越來越準確，這對于規律的發現和結論的形成都有很強的引領作用。endprint