有效引導 發展學生猜想能力

(江蘇省南通市虹橋二中,江蘇 南通 226000)

猜想是學生進行探究性學習的重要環節，它是對問題解決的一種預測性思考，為問題的最終解決搭建基本框架，為后續階段的研究和探索指明方向，并可讓各項活動更具目標性。初中物理教師要重視猜想的價值，正確認識到猜想的基礎在于學生的理性思維，并在教學中對學生的猜想活動進行有針對性的引導，發展學生與之相關的能力。

1 生活經驗是學生科學猜想的基礎

在現實的教學中，學生的科學猜想行為經常會陷入以下兩個困境：一是學生的猜想始終無法觸及問題的實質，二是學生不著邊際地進行猜想。怎樣才能引導學生展開卓有成效的科學猜想呢？學生的所有學習行為應該充分聯系他們已有的認知基礎，科學猜想也不例外，學生根據自己的已有經驗向外延伸，才能提出更有創意的猜想。

例如，冬天的暴雪天氣往往給城市交通帶來諸多不便，特別是積雪路面經常出現“夜凍晝化”的現象，這給夜間交通帶來極大的安全隱患。因此路政部門會安排工人在路面上撒一些除雪鹽(主要成分包括氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂等)，有效避免了這一現象。這種操作可以在相同氣溫條件下，使那些白天熔化之后的冰雪在夜間不會再次凝固，極大減低了安全隱患，請你對上述情境進行分析，并提出一個具有探究價值的猜想。

學生面對上述問題首先要提煉出情境所涉及的關鍵現象：在馬路積雪上撒下除雪鹽，可以保證在相同的氣溫條件下，冰雪融化之后不會在夜晚重新結冰。由此衍生出這樣的問題：“夜凍晝化”的現象很是尋常，但是為什么撒下除雪鹽之后，就不再出現這一現象？學生在處理上述問題時會有效聯系已有的生活經驗：在溫度極低的冬季，家中的水缸經常結冰，但是那些腌制咸菜的缸里面卻不會結冰。在此基礎上，學生形成推理結論：鹵水的凝固點要低于一般的水。這是由經驗結合上述情境所衍生出來的推理，據此提出猜想：向水中加鹽，可以降低其凝固點。

科學猜想不是漫無目的的胡亂猜想，學生首先要對所提供的情境展開分析，結合自己已有的經驗和認識，對相關的現象展開分析，并充分利用科學思維，利用推理來展開研究，最終提出有關物理現象的猜想。在這一過程中，教師務必要踐行“從生活走向物理”的課程理念，讓學生能夠聯系自己的生活經驗來展開理性的思考，提出相對合理的猜想，最終在實驗探索中完成對猜想的驗證。

2 有效引導學生思維，促進猜想形成

科學猜想的產生和提出離不開學生的理性思維，教師要注意研究學生的思維特點，有效激活學生的思維，進而形成具有創造性的猜想。在教學中為了實現上述效果，教師必須運用有效策略，加以引導。

2.1 利用物理思維方法來激活學生的興奮點

人都有好奇的天性，但是受中庸文化和傳統價值觀的影響，隨著年齡增長，很多人即便遇到疑惑，也越來越難以提出猜想。初中生心理尚未成熟，“初生牛犢不怕虎”在他們的身上得到了很好的詮釋，面對身邊的物理現象，他們敢問、敢想、敢猜。

教師要因勢利導，發現激發學生猜想的切入點，或是身邊奇妙的物理現象，或是生活中的熱點新聞，或是物理原理在生活中的運用等等，這些都可以成為學生討論、猜想的主題。比如前段時間“水氫汽車”的新聞頻現報端，引起了學生濃厚的興趣，如何從物理學的角度來辨析這則新聞一度成為物理課堂討論的話題，學生的探索熱情也為之高漲。當然，為了提升學生的研究效率，教師也要提供有效的方法指引。

能夠推動科學猜想形成的物理思維方法有很多，比如直覺思維、類比思維、演繹推理、等效處理、建模分析等等。針對“水氫汽車”的討論，需要對接學生的能量觀念，學生可以從直覺思維出發，辨析這一概念與永動機的關聯。再比如探究串聯電路中的電流特點時，教師可以引導學生結合類比思維進行分析，將電流和生活中的水流進行比較，從中獲得啟發來提出猜想。在研究電磁鐵的磁性強弱與電流的關系時，學生展開推理：如果電磁鐵中的電流從1A增大為3A，導線中通過3A的電流可等效視作三根1A電流的導線絞合而成，這樣每一股導線都能夠獨立產生一個磁場，三根導線就形成了三個磁場，它們共同作用能夠產生更強的磁性，這樣通過等效處理的方式可以提出猜想：電流越大，電磁鐵的磁性越強。

2.2 借助頭腦風暴來提升猜想的全面性

猜想是對各類問題處理方式和方法的探索和嘗試，要想通過猜想一步到位并完成問題的解決往往是不現實的。再加上初中生的物理分析能力還不夠成熟，他們認知的角度也相對狹隘，所提出的猜想比較膚淺或片面，為了讓學生能夠提出更加全面且具有深度的猜想，教師要適當引導，鼓勵學生采用頭腦風暴的方法來提出猜想。

物理課堂的頭腦風暴法就是要鼓勵學生結合自己的認識和理解，提出自己的觀點，并提出盡量多的猜想，這時老師或其他同學都不能打斷或進行評價，直到該學生將所有觀點都闡述出來后，再由其他學生進行類似的表達。頭腦風暴首先將給予學生一個彰顯個性的平臺，他們的聰明才智將得到有效發揮，積極性和主動性也將充分調動起來，理性思維也將變得活躍，科學探究的勇氣將得到強化。教學實踐表明，當前的學生雖然在思維上還不夠成熟，但是他們思維非常活躍，能夠提出具有創新性的觀點。但是初中生膽怯而又敏感，教師要善于對學生進行激勵和鼓動，讓學生能夠主動而積極地參與到頭腦風暴之中，只有這樣學生才能勇于表述自己的猜想。此外，學生的認知存在差異性，頭腦風暴將引導學生從自己熟悉的角度給出理解和觀點，多種觀點的交流必然會促使學生獲得多角度的啟發，并最終得到更加全面的認識。

比如在探索浮力大小的影響因素時，有的學生從游泳的體驗出發，指出浮力大小和物體排開液體的體積有關；有的學生從直覺出發，認為浮力大小和物體的重力、體積以及沒入液體的深度有關；也有學生從閱讀的科普讀物出發，提出浮力和液體的密度有關。他們所給出的猜想或正確或錯誤，但都應該得到教師的鼓勵和支持，教師也要引導其他學生以客觀而平和的態度來審視各種猜想和觀點，這既是對其他同學的尊重，更是對科學探究規則的敬畏，易于催生出富有靈感的猜想。

2.3 通過自主與合作的協調來提升猜想的合理性

自主探究與團隊合作是初中生學習物理的兩種基本方式，教師要努力協調好二者之間的關系，讓自主探究成為團隊合作的前提和基礎，讓團隊合作成為自主探究的有力保障與補充，在課堂教學中，教師一定要讓猜想過程制度化和流程化。猜想的制度化就是要讓學生將科學猜想作為研究的基本操作，事實上，任何一個物理問題的研究都需要學生結合經驗展開試探和猜測，只有邁出猜想的第一步，他們才能鼓足勇氣形成新的創舉；猜想的流程化則要求猜想中杜絕胡亂現象，猜想必須建立在科學思維的基礎之上。教師要讓學生意識到沒有經過自主思考和研究的團隊協作是沒有意義的，只有經歷充分思考，學生在合作中才能分享有價值的觀點。為了讓團隊協作更有成效，教師要結合學生的具體情況組織學習小組，指導小組成員以合理而高效的方式推進合作，提出合理的猜想。

在科學猜想的過程中，學生通過自主思考，提出個性化觀點，然后以學習小組為單位分享各組的觀點，這種分享不但要說明猜想的內容，并且要闡明形成猜想的理由。比如有關滑動摩擦力大小的影響因素，學生如果猜想滑動摩擦力的大小與接觸面積相關，那么自己就必須闡明什么原因導致這一猜想的提出，當然其他學生可以在傾聽該同學的表述時，也可以在該同學完成表述后，通過追問的方式要求他給出理由。團隊成員相互交流，結合自己的觀點對某些猜想進行研究或辯論，這樣的學習模式有助于學生對各種猜想進行點評和篩選，使猜想更加趨于合理。針對某些較難的問題，同伴之間通過合作與交流將有助于自己獲得啟發，取長補短。

當學生在進行自主探究與團隊合作時，教師不能置身事外，而應該及時觀察學生的學習狀態，適時地介入，對學生的自主學習與合作學習予以恰當的引導，讓學生的各項活動能夠有條不紊地向前推進。

3 適當限制是為了更加自由的發展

在物理教學中，教師要盡可能還原真實的探索情境，讓學生在分析和研究中體驗最為真實的探究過程。但是就猜想環節來講，由于真實的物理情境太過復雜，而且學生的能力還存在欠缺，因此教師要適當進行調控，結合學生的學習經驗，限制某些條件，引導學生進行猜想。

比如有關重力大小的影響因素，如果不做任何限制，不少學生在猜想中可能會提出重力與物體的質量、體積、形狀、密度等因素相關，這顯然會給探索過程帶來很多干擾，面對學生提出的猜想，如果逐一分析將費時費力，且不一定產生成效，如果置之不理，則會傷害學生的學習熱情。在教學中，教師可以先提出問題：現有一千克的鐵球和兩千克的鐵球，誰受的重力更大？學生在回答問題的同時，自然也就將猜想的思路導向物體的質量，這樣既能有效訓練學生的思維，同時也能提升學生的探究效率。

當教師通過限制操作，引導學生進行更有效率的猜想時，我們就可以將更多的精力和時間放在探究的其他環節，這也將為學生更加自由地發展奠定基礎。此外，如上例所述，教師的引導也應該結合一些問題或情境展開，這不單純是一種猜想方向的限制，也是一種方法的引領，即學生在問題的處理中也將意識到物理研究的猜想必須要結合相應的依據展開。

綜上所述，初中物理教師要根據學生現階段的思維發展特點，鼓勵學生在科學探究過程中積極而大膽地進行猜想，并從中積累猜想的經驗，總結猜想的策略，形成相應的猜想能力。