| 标题 | 在探究猜想中培养学生的科学思维 |
| 范文 | 孟小祥 【摘 要】在物理探究教学中我们一定要鼓励学生结合生活实例作出合理的猜想；让学生走科学家所走过的轨迹，亲自体验定性结论猜想的过程；通过对实验误差的猜想分析感受成功的喜悦与失败的痛苦，让学生在实验探究的不同部分感受物理的魅力，使学生真正发展成为探究学习的主人。 【关键词】猜想；实例证据；科学思维 伟大的物理学家牛顿曾经说过：“如果没有大胆的猜想，就不可能有重大的发现。”物理学史上有很多伟大的发现与发明都来自于大胆的科学猜想。如丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场后，科学家们就进一步猜想既然电能产生磁那么磁能产生电吗？为此许多科学家进行研究最终发现了电磁感应现象，从而发明了发电机，为现实生活中电能的大规模应用奠定了基础。因此可以说在初中的物理教学中，学生能否提出合理的猜想是学生物理智慧活跃成分的一种体现，也是最能培养学生科学素养的一步。 学生能否掌握提出合理猜想的方法，是否能够进行有效猜想的良好思维，在很大程度上决定着我们物理探究教学的效果好坏和质量的高低。因此在探究教学中对学生猜想能力的培养，是我们初中物理探究教学中的一个重要环节。如何培养学生的猜想能力，下面谈一些个人的粗浅看法： 一、结合实例证据提出科学探究的合理猜想 我们知道物理探究实验中影响因素的猜想是对物理知识理解程度的体现，也是对创造性思维培养的关键，因此在探究物理量的影响因素猜想教学中应引导学生结合生活中的实例进行合理的科学猜想。 比如在学生进行探究电热器放出的热量与哪些因素有关的猜想中，有些教师一开始时依照课本的对话设计了这样三个小问题：电炉只有在通电时才会发热，不通电时则不会发热；电炉通过铜导线接入电路中，通电时电阻丝发热而铜导线却几乎不发热；电炉通电时间越长产生的热量越多。学生根据教师提供的例子很快提出了教师所需的猜想答案：电热器产生的热量与电流、导体的电阻以及通电时间有关。仔细思考这种教学方式，我们会发现这样的猜想只是学生根据教师举出的实例总结出来的，而非学生自己根据生活经验提出的猜想，因此这种猜想是一种无效的猜想，对学生的科学思维培养毫无价值，可以说这样的猜想教学是一种伪猜想教学。反思教师为什么不敢放开让学生大胆猜想，究其原因可能是怕学生的猜想多样，难以控制课堂的教学进度，甚至怕学生提出一些自己也难以解释的猜想比如产生的热量与电压有关。 对学生来讲猜想的多样化是必然的，但是如何将多样化的猜想准确性提高才是教师需要考虑的。实际上我们教师只需要提出一个问题：你能根据生活中的一些实例猜想一下电热器放出的热量与哪些因素有关，并分享你提出猜想的依据。因此教师必须要鼓励学生积极猜想，认识到猜想的多样性并采取正确的方法去应对它，最终才能合理地引导学生完成实验并得到验证或结论，真正使物理实验的猜想摆脱“形式化”的教学方式，从而逐步培养学生的科学素养。 二、运用科学思维提出定性结论的合理猜想 初中物理探究性实验的结论可分为定性结论和定量结论两类，对于定性结论的分析一般只要通过分析实验出现的现象或实验得到的数据分析都能得到，但对于定量关系的结论则有一定的难度。 比如对于电热器放出的热量与电流、电阻和通电时间之间定量关系的教学，有教师这样讲：科学家们通过大量的实验不仅知道电热器中通过的电流越大、导体的电阻越大、通电时间越长电热器产生热量越多，还得出它们之间的具体关系Q=I■Rt，即焦耳定律。这样的探究结论教学无可厚非，但很显然学生对于结论只能处于被动接受的状态，缺少一个参与发现的过程，学生不明白为什么这些物理量之间存在这样的定性关系，所以这种教学只能说是一种填鸭式教学。这种处理的结果会让学生对如何去处理和发现物理量之间的定性关系缺乏探究的兴趣和学习激情。实际上我们教学时可以先让学生先去模拟科学家根据实验现象和数据猜测热量与电流、电阻和通电时间之间它们之间的定性关系，当然学生的猜测可能有所偏差，再让不同学生提出猜想的依据，最后通过已经学习的单位之间的关系去判别公式猜想的正确性。 让学生通过这一系列的活动重复科学家发现公式的过程，让学生了解到科学家是如何去发现物理量之间的定性关系，让学生参与到规律的发现过程，这样的实验结论的猜想教学不仅仅能调动学生学习物理的积极性，更能让学生参与到科学结论形成思维过程，从而有效地培养学生的物理科学思维素养。 三、利用物理知识提出误差产生的合理猜想 初中物理的探究实验离不开对一些物理量的测定，但是在测量过程中由于测量的工具、实验的条件以及实验的方法等局限，测量中我们的测量结果一定会存在实验误差。虽然我们测量实验中的误差是不可避免的存在，但学生应该学会分析误差的产生以及知道应该如何减小误差。所以在物理探究实验教学中教师应指导学生学会对于实验误差产生原因进行有效的、科学的、合理的猜想分析，这样做不仅有助于学生形成严密的科学思维能力，还能提高學生的物理科学素养。 比如测定水的密度实验教学中，对于不同小组测得的数据教师让学生进行猜想分析形成误差的原因。有的小组同学提出读数的误差、有的小组同学提出烧杯中的水未倒尽从而得到实验方案的改进，但还有同学提出天气温度的变化引起水的密度变化，很显然这样的答案出乎老师的预料，但真正显示了学生对于实验误差的分析会从不同角度进行分析，学生的科学思维在误差的猜想分析中真正得到提高和发展。 总之，初中的物理教学主要以实验为主，在实验探究活动中，让学生进行大胆的猜想是探究的重要组成，它不仅仅是一种自由的尝试，而且也是一种严谨的创造。教师一定要将培养学生的猜想能力，并将此能力渗透到探究实验教学的每一个环节中去。在今后的探究教学中我们一定要鼓励学生结合生活实例作出合理的猜想；让学生走科学家所走过的轨迹，亲自体验定性结论猜想的过程；通过对实验误差的猜想分析感受成功的喜悦与失败的痛苦，让学生在实验探究的不同部分感受物理的魅力，使学生真正发展成为探究学习的主人。 |
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