《認識巖石》教學中的假設和猜想

〔摘 要〕 小學科學是小學教育階段的一門重要課程，對于培養和提高學生的科學素養發揮著非常重要的作用。在小學科學教學實踐中，應合理運用探究學習方式激發學生的探究興趣和學習欲望，使學生在親身探究過程中，更好地學習科學知識，提高科學技能與綜合素養，為學生的全面發展奠定堅實的基礎。本文通過《認識巖石》教學，對假設和猜想進行分析。

〔關鍵詞〕 小學科學；假設和猜想；探究學習

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 24 079-081

在當今的教育改革浪潮中，小學科學教育肩負著培養學生科學素養、激發學生創新思維的重任。新課標也明確指出，小學科學教學應當以學生探究活動為核心展開，這為小學科學教學指明了方向。而青島版小學科學教材以其豐富的內容和生動的呈現方式，為以探究為中心的教學提供了良好的素材。如青島版小學科學《認識巖石》這一課程內容，為學生提供了一個絕佳的機會，讓他們通過觀察、假設、猜想、驗證等環節，深入了解巖石的特征和形成過程。本文將詳細闡述在《認識巖石》的教學中，具體實施假設和猜想這一重要環節的過程及其重要意義。

一、觀察巖石，激發興趣

教學伊始，教師為學生展示了各種不同的巖石標本。這些巖石標本形狀各異，有的呈塊狀，有的呈片狀；顏色豐富多彩，有灰色、紅色、黑色、白色等；紋理也各不相同，有的巖石表面光滑，有的則布滿了紋路。學生們被這些獨特的巖石標本深深吸引，紛紛拿起巖石仔細觀察。

在觀察過程中，學生們表現出了極大的好奇心和探索欲望。他們用手觸摸巖石，感受其硬度和粗糙度；用眼睛觀察巖石的顏色、紋理和結構；用放大鏡仔細觀察巖石的細微之處。有些學生發現有的巖石是灰色的，表面很光滑，仿佛被打磨過一般；有的巖石是紅色的，有很多小孔，像是被什么東西侵蝕過；還有的巖石非常堅硬，用小刀都刻不動。通過觀察，學生們對巖石產生了濃厚的興趣，為后續的學習和探究奠定了基礎。

二、提出問題，引發猜想

觀察之后，教師適時提出問題：“同學們，你們觀察了這些巖石，有沒有發現它們有什么不同之處呢？你們覺得這些不同之處是怎么形成的呢？”這個問題猶如一顆石子投入平靜的湖水中，激起了學生們思維的漣漪。

學生們開始認真思考教師提出的問題，片刻之后，紛紛舉手發言。有的學生說：“我覺得不同顏色的巖石可能是在不同的環境下形成的。比如，紅色的巖石可能是在含有鐵元素的環境中形成的，而灰色的巖石可能是在普通的巖石環境中形成的。”這個學生的猜想基于對化學知識的了解，他知道鐵元素在不同的條件下會呈現出不同的顏色。

有的學生猜測：“那些有小孔的巖石可能是被水侵蝕過的。我曾經在河邊看到過一些石頭，它們也有很多小孔，我覺得可能是河水長時間沖刷造成的。”這個學生的猜想來源于生活經驗，他通過觀察自然界中的現象，聯想到了巖石上小孔的形成原因。

還有的學生認為：“堅硬的巖石可能是由更堅硬的物質組成的。比如，可能含有更多的礦物質或者晶體結構，所以更加緊密。”這個學生的猜想則是基于對物質結構的初步認識，他知道不同的物質組成和不同的結構會影響其硬度。

教師對學生的猜想給予了充分肯定和鼓勵：“同學們的猜想都很有創意，我們接下來就驗證一下這些猜想是否正確。”教師的肯定和鼓勵讓學生們感到自己的想法得到了重視，進一步激發了探究欲望。

三、小組討論，完善猜想

學生們分成小組，對自己的猜想進行進一步討論和完善。在小組討論中，他們各抒己見，充分交流自己的想法和觀點。

有的小組圍繞“不同顏色的巖石可能是在不同的環境下形成的”這一猜想展開討論。他們提出了更多的可能性，比如不同顏色的巖石可能是在不同的地質時期形成的，或者是受到了不同的溫度、壓力等因素的影響。為了驗證這個猜想，他們討論出了一些實驗方法，比如可以將不同顏色的巖石放在不同的環境中進行觀察，或者通過查閱資料了解不同顏色巖石的原因影響。

他們設想可以設置不同的溫度區間，將巖石標本分別放置其中，觀察巖石在不同溫度下的顏色變化。如果巖石的顏色隨著溫度的變化而發生改變，那么就可以初步推斷溫度對巖石顏色的形成有一定的影響。同時，他們還考慮到壓力因素，討論是否可以通過模擬不同的地質壓力環境，觀察巖石的顏色是否會發生變化。如果在高壓環境下巖石的顏色與常壓下有所不同，就可以進一步驗證壓力對巖石顏色的影響。

有的小組針對“有小孔的巖石可能是被水侵蝕過的”這一猜想進行深入探討。他們思考了水侵蝕巖石的具體過程，以及除了水之外，還有哪些因素可能會導致巖石上出現小孔。他們提出可以通過模擬水侵蝕巖石的實驗驗證這個猜想，比如將巖石放在水流中，觀察巖石的變化。同時，他們還想到了可以實地考察一些有小孔的巖石所在的環境，了解其形成的具體情況。

在討論中，他們設想可以設置不同流速的水流，將巖石放置其中，觀察巖石在不同流速水流下的侵蝕程度。如果流速越快，巖石上的小孔越多越深，就可以證明水流速度對巖石侵蝕的影響。此外，他們還考慮到其他可能的侵蝕因素，比如風力、化學物質等。他們討論是否可以通過在不同的環境條件下放置巖石，觀察巖石是否會出現小孔，以及小孔的形成速度和特征，從而進一步確定除了水之外，還有哪些因素可能會導致巖石上出現小孔。

還有的小組對“堅硬的巖石可能是由更堅硬的物質組成的”這一猜想進行分析。他們討論了如何確定巖石的物質組成，以及如何比較不同巖石的硬度，提出可以通過化學分析的方法確定巖石的成分，或者使用硬度計測量不同巖石的硬度。

他們設想可以收集不同硬度的巖石標本，使用硬度計進行測量，并記錄下每個巖石標本的硬度值。然后，通過對巖石標本進行化學分析，確定其主要成分：如果發現硬度較高的巖石中含有更多的特定礦物質或者具有更緊密的晶體結構，就可以初步驗證自己的猜想。同時，他們還考慮到可以通過對比不同地區、不同類型的巖石，進一步研究巖石硬度與物質組成之間的關系。

在討論過程中，學生們不僅要考慮自己的猜想是否合理，還要思考如何通過實驗或觀察驗證自己的猜想。通過小組討論，學生們的猜想得到了進一步完善，同時也培養了他們的合作能力和思維能力。

四、匯報交流，篩選問題

各小組推選代表進行匯報，分享自己小組的猜想和驗證方法。在匯報過程中，學生們表現得非常自信和有條理。

一個小組的代表說：“我們小組認為不同顏色的巖石可能是在不同的環境中形成的。我們打算通過查閱資料和進行實驗驗證這個猜想。首先，我們會去圖書館查找關于巖石形成的書籍和資料，了解不同顏色巖石的形成原因。然后，我們會設計一個實驗，將不同顏色的巖石放在不同的環境中，比如高溫、低溫、潮濕、干燥等環境中，觀察巖石的變化。我們希望通過這個實驗，能夠確定不同顏色巖石的形成與環境之間的關系。”

另一個小組的代表說：“我們小組猜想有小孔的巖石可能是被水侵蝕過的。我們計劃實地考察一些有小孔的巖石所在的環境，看看那里是否有水流經過。同時，我們也會在實驗室里進行模擬水侵蝕巖石的實驗。我們會將巖石放在水流中，觀察巖石的變化，并且記錄下實驗數據。我們相信通過這個實驗，能夠驗證自己的猜想。”

還有一個小組的代表說：“我們小組認為堅硬的巖石可能是由更堅硬的物質組成的。我們打算使用硬度計測量不同巖石的硬度，并且通過化學分析的方法確定巖石的成分。我們希望通過這些方法，能夠找出堅硬巖石的物質組成特點，從而驗證自己的猜想。”

教師認真聽取每個小組的匯報，然后引導學生進行討論和篩選：“同學們提出了很多有趣的猜想，但是我們不可能一一進行驗證。我們需要篩選出一些更具探究價值的問題。大家想一想，哪些問題我們可以通過現有的條件進行驗證呢？哪些問題可能需要更多的時間和資源呢？”

學生們經過認真討論，篩選出了幾個比較有探究價值的問題。比如，不同顏色的巖石對光的反射是否不同？有小孔的巖石是如何形成的？堅硬的巖石和普通巖石的物質組成有什么區別？這些問題既具有一定的挑戰性，又可以通過現有的條件進行驗證。

對于一些需要更多時間和資源的問題，教師鼓勵學生在課后繼續進行探究。比如，巖石的形成過程與地球的演化有什么關系？不同地區的巖石有什么特點和差異？這些問題可以作為學生們的拓展研究課題，讓他們在課后通過查閱資料、實地考察等方式進行深入探究。

五、假設和猜想在科學探究中的意義

首先，假設和猜想能夠激發學生的學習興趣和探究欲望。當學生面對一個未知的現象或問題時，他們會根據自己的已有知識和經驗進行假設和猜想。這個過程充滿了挑戰性和趣味性，能夠讓學生感受到科學探究的魅力。在《認識巖石》的教學中，學生們通過觀察巖石，提出了各種有趣的猜想，這些猜想激發了他們進一步探究的欲望。

其次，假設和猜想能夠培養學生的思維能力和推理能力。在進行假設和猜想的過程中，學生們需要運用已有的知識和經驗，進行分析、推理和判斷。這個過程能夠鍛煉學生的思維能力，提高他們的科學素養。在《認識巖石》的教學中，學生們通過對巖石的觀察和分析，提出了不同顏色巖石的形成原因、有小孔巖石的形成過程等猜想，這些猜想體現了他們的思維能力和推理能力。

最后，假設和猜想能夠為實驗觀察和收集信息環節做好準備。在進行科學探究時，實驗觀察和收集信息是非常重要的環節。通過假設和猜想，學生們可以確定探究的方向和重點，從而有針對性地進行實驗觀察和信息收集。在《認識巖石》的教學中，學生們通過篩選問題，確定了不同顏色巖石對光的反射、有小孔巖石的形成過程等探究方向，為后續的實驗觀察和收集信息環節做好了準備。

通過以上敘述不難看出，以探究為中心展開青島版小學科學教學是一種有效的教學方式。在教學過程中，教師通過引導學生提出問題、進行假設和猜想、開展實驗觀察與信息收集以及進行交流與評價等環節，讓學生在親身實踐中體會探究的樂趣，不斷提升科學素養。這種教學方式不僅符合學生的身心發展規律，也符合新課標的要求。在今后的教學中，我們應該進一步加強以探究為中心的教學實踐，不斷探索和創新教學方法，為培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]李金蘭.生本理念下小學科學教學方法探究[J].華夏教師，2017（24）：65.

[2]楊玉佩，彭虹斌.小學科學智慧課堂動態生成過程探究[J].教學與管理，2019（14）：49-50.

[3]朱穎泉.STEM教育理念在小學科學教學實踐中的應用策略[J].新智慧，2019（25）：338.

[4]鄧志祥.淺議新課程下小學數學課堂的優化[J].現代交際，2020（7）：217