高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力

袁科

【摘要】 ?當(dāng)下新一輪的國家基礎(chǔ)教育課程改革，正在中國廣袤大地上如火如荼的進(jìn)行著，越來越多的高中教師，特別是物理教師也意識(shí)到物理作為一門綜合性的學(xué)科，是需要將實(shí)驗(yàn)和理論有機(jī)的結(jié)合在一起學(xué)的;其學(xué)科屬性要求高中學(xué)生既要有充分的猜想能力，又要具備大膽假設(shè)的能力，這兩方面能力的高低決定著學(xué)生探究物理學(xué)科的水平。也只有讓高中學(xué)生真正掌握，通過已有知識(shí)和現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)對(duì)物理問題的成因提出屬于自己的假設(shè)與猜想的能力，才算真正掌握探究式學(xué)習(xí)物理學(xué)科的核心。

【關(guān)鍵詞】 ?猜想與假設(shè) 能力培養(yǎng) 教學(xué)策略

【中圖分類號(hào)】 ?G633.7?? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A?【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2019）14-109-01

對(duì)于處在高中階段的學(xué)生，依據(jù)物理學(xué)科的特殊屬性，教育部課改專家們提出了對(duì)于“猜想和假設(shè)”的新要求：第一，對(duì)于物理學(xué)中已知存在的矛盾因素，依據(jù)學(xué)生在初中已掌握的物理知識(shí)與人生閱歷相結(jié)合，對(duì)其產(chǎn)生的因素做合理的猜測(cè);第二，對(duì)物理學(xué)中將會(huì)發(fā)生的未知情況以及物理學(xué)總體研究的方向進(jìn)行合理的假設(shè)有預(yù)判;二者在高中物理教學(xué)中是相互依存，互不可缺的必要存在，是物理實(shí)驗(yàn)學(xué)科重要的試金石。

一、運(yùn)用假設(shè)與猜想的效果，學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)

（一）既是核心，又是關(guān)鍵

作為培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力、獨(dú)立思考能力的重要工具，假設(shè)和猜想的運(yùn)用在物理教學(xué)中的例子不勝枚舉，翻看一下物理教材，其中有關(guān)于“想象討論”和“想想做做”的竟高達(dá)100多個(gè)，關(guān)于“探究”的問題也接近40個(gè)，這些可以讓學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)的討論性問題，在物理教學(xué)中得到了尤為關(guān)鍵的作用。其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，物理教師還可以利用現(xiàn)有的資源和班上學(xué)生特有的質(zhì)素，開發(fā)一些能充分調(diào)動(dòng)其假設(shè)和猜想能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（二）探究的導(dǎo)向必須是明確的

在六大構(gòu)成中學(xué)物理課程科學(xué)探究的要素中，假設(shè)與猜想是作為其他五大元素的先導(dǎo)存在的。在物理學(xué)中，正確的猜想是科學(xué)探究的最初方向、實(shí)驗(yàn)方式、具體步驟等核心要素。這里所說的假設(shè)和猜想并不是空穴來風(fēng)的臆斷，更不是天馬行空的開腦洞，而必須是建立在有據(jù)可循的實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。正確的猜想和臆斷不僅可以快捷的、有目標(biāo)性的開展物理研究，而且可以讓學(xué)生迅速的、有規(guī)劃性的探索未知事物。

（三）創(chuàng)新思維讓學(xué)生們大開腦洞

在具體的授課方法上，教師們可以建立一些實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，充分利用猜想和假設(shè)的方法，讓學(xué)生們進(jìn)行觀測(cè)觀察、比較對(duì)比、反復(fù)實(shí)驗(yàn)、歸納總結(jié)等方法，從實(shí)驗(yàn)本身得出對(duì)應(yīng)結(jié)果，最后與假設(shè)與猜想的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行有所保留的刪除。這樣既鍛煉了學(xué)生的假設(shè)與猜想能力，又發(fā)揮了其動(dòng)手與創(chuàng)新的能力。

（四）讓興趣做最好的老師

在高中階段學(xué)生的好奇心和求知欲是最旺盛的，充分合理的利用假設(shè)與猜想，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)求知欲望，提高其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。如果其猜想和假設(shè)的結(jié)果得到了教師的肯定，更會(huì)增加學(xué)生們的自信心，從而使其更加熱愛物理學(xué)習(xí)。

（五）加速掌握新事物的能力

由于其假設(shè)和猜想是在老師的引導(dǎo)下學(xué)生們自己自發(fā)進(jìn)行的，所以產(chǎn)生了結(jié)果不論對(duì)錯(cuò)，都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生極其深刻的影響。再者，猜測(cè)與假設(shè)是必須讓學(xué)生通過細(xì)節(jié)的把握，數(shù)據(jù)的整理才得到的結(jié)果，是經(jīng)過其付出艱苦努力而得到的，所以學(xué)生們會(huì)倍加珍惜，這比起老師單一的輸出，會(huì)更有互動(dòng)效果。

二、假設(shè)和猜測(cè)能力在物理教學(xué)中的實(shí)際運(yùn)用

（一）將學(xué)生固有的知識(shí)和生活閱歷與猜想和假設(shè)進(jìn)行融合

高中學(xué)生區(qū)別于初中學(xué)生，因其已有了一定的社會(huì)和生活經(jīng)驗(yàn)，所以在幫助其理解物理學(xué)知識(shí)時(shí)，應(yīng)讓其聯(lián)系自己的實(shí)際生活，大膽假設(shè)，讓其從生活中得到解決物理問題的靈感。

（二）將猜想和假設(shè)與學(xué)生的直覺進(jìn)行關(guān)聯(lián)

物理是建立在實(shí)驗(yàn)科學(xué)與探索科學(xué)的基礎(chǔ)上的學(xué)科，其絕大多數(shù)問題都是先有猜測(cè)和假設(shè)的。高中學(xué)生也可以依據(jù)其感受到的、看到的、聽到的來進(jìn)行假設(shè)和猜測(cè)。比如在講解《向心力》這一節(jié)物理課時(shí)，學(xué)生通過已有的直覺來產(chǎn)生為什么水流星在最高點(diǎn)時(shí)不會(huì)從杯中掉下來的物理現(xiàn)象，是不是與最高點(diǎn)的速度有關(guān)系，和向心力又有沒有聯(lián)系呢。再比如我們?cè)谥v解《牛頓第一定律》時(shí)候，也可以運(yùn)用相同的辦法到《小車斜面運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)中去，通過視覺觀察，學(xué)生們可以看到由于光滑度不同的斜面，同樣的小車的速度也會(huì)產(chǎn)生差異，其在平面上運(yùn)行的距離也會(huì)有很大的不同。通過實(shí)驗(yàn)，就不難得出小車如果沒有阻力的影響，會(huì)產(chǎn)生怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過這一系列的實(shí)驗(yàn)，不僅可以鍛煉學(xué)生的猜測(cè)與假設(shè)能力，也可以提高高中學(xué)生的解析和觀察能力。

（三）類比在假設(shè)和猜想中的運(yùn)用

高中物理學(xué)習(xí)常常要接觸大量的新知識(shí)，通過將原有掌握的知識(shí)與新知識(shí)做適當(dāng)?shù)念惐龋梢宰寣W(xué)生更快的接受新的知識(shí)點(diǎn)，而其中猜想與假設(shè)的運(yùn)用，可以起到事半功倍的效果。比如選修教材中《電勢(shì)能和電勢(shì)》一節(jié)中，老師可以引導(dǎo)學(xué)生，通過已掌握的重力勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行大膽的假設(shè)和猜測(cè)，聯(lián)想電勢(shì)能的特性，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。

（四）逆向思維能力與猜想和假設(shè)

所謂逆向能力，就是用已知的結(jié)果進(jìn)行反推的過程。運(yùn)用假設(shè)和猜想來求證反推的結(jié)果，是物理教學(xué)中經(jīng)常使用的。因?yàn)橛绊懳锢韱栴}的因素往往是不確定的，運(yùn)用假設(shè)和猜想可以先確定一些因素，從而使問題迅速的簡單化，這樣經(jīng)過最后的驗(yàn)證，在與猜想和假設(shè)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，就會(huì)很快得出結(jié)論。

結(jié)束語

一言以蔽之，高中物理教師要充分利用各種手段和方法，將假設(shè)與猜想在教學(xué)過程中的作用發(fā)揮到極致，積極引導(dǎo)學(xué)生在有事實(shí)依據(jù)的情況下進(jìn)行合理的猜想與假設(shè)，使其更有效的在物理學(xué)科中發(fā)揮作用。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

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[2]陳麗珊.陳海基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的物理教學(xué)探究基磁教育研2018，207.

[3]姚麗明.劉爍高中物理教科書中實(shí)驗(yàn)深究水平的研究國，首都師大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版2018，131，29-35.