谈科学探究中的有效猜想

发表时间:2020/12/30   来源:《教育学文摘》2020年第26期   作者:沈小良
[导读] 科学猜想是科学探究中的一项重要步骤,是利用已有经验,
        沈小良
        桐乡市石门镇中心小学

        科学猜想是科学探究中的一项重要步骤,是利用已有经验,在实际观察或理论推理基础上对事物的变化趋势进行预测。《科学课程标准》明确指出:学生应能大胆猜想,有根据地进行假设,根据已有知识与条件进行探究设计来验证假设,保持对科学以及与科学有关事件的好奇心,具有一定的想象力,敢于创新。新课改改变的是理念、内容和方式,强调的是猜想、探究和发现。在科学课堂教学中我有意识地引导学生进行科学猜想,有效引领科学探究,提高课堂效率,培养科学素养。
        一、激趣导入,诱发猜想欲望
        猜想是一种脑活动量较大的飞跃式的创新思维,在教学中学生往往不敢或不愿猜想。教师要把有趣的演示、活动和问题引入新课,能激发求知欲,诱发猜想。
        如在教学《磁铁的两极》时,导入阶段演示遥控小车:把一块磁铁用纸包上放在塑料小车上,把一根条形磁铁包装成指挥棒,手拿“指挥棒¨靠近小车吸引或排斥着小车前进和倒退。“小车怎么会听我的指挥?真是奇怪。你能猜猜其中的奥秘吗?”学生会被这种“神奇”的现象吸引着进入猜想、交流和讨论:好像有一股力量往两边推;好像有一种力量让它们马上接近;好像有时吸引有时排斥。生动有趣的导入让学生主动提出猜想。
        二、巧设情境,创造猜想空间
        在科学探究中巧设视频、魔术、谜语、故事等情境,学生会被新奇的现象吸引住,经历与科学工作者相似的猜想和体验,他们会更乐于猜想。
        如在上《岩石会改变模样吗》这一课时,全班看视频,师提问:“岩石一般都很坚硬,它们不会轻易破碎、断裂。可是在野外,山上的岩石都布满了裂缝,山脚下往往堆着不少碎石和沙,河道和海滩上的岩石都是圆圆的很光滑。我们看了这样的情景能解释是怎么回事吗?”学生会猜想出许多引起岩石模样发生变化的原因:可能是太阳把岩石晒裂;可能是滴水穿石的力量;可能是滚动的力量;可能是风化等自然现象的作用力。科学探究中创设恰如其分的情境,能让学生不知不觉进入猜想。
        三、抓住时机,力求猜想有效
        科学猜想不是胡乱猜想,要在学生已有生活经验和科学知识的基础上,抓住时机引导他们大胆猜想。
        如在在上《物体在水中是沉还是浮》时,先让学生猜想把石块、木块放入水中谁会下沉谁会上浮?学生凭经验很容易猜对,演示现象很明显:石块下沉,木块上浮。

此时趁机拿出小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜和橡皮块,再次让学生猜想它们在水中是沉还是浮,并说出理由:小石块是石头,较重,会沉;回形针是铁做的,很重,会沉;泡沫块很轻,会浮,滞盖的空瓶是空心的,会浮;蜡烛、萝卜和橡皮块可能会浮也可能会沉。在猜想中学生对“物体在水中有沉有浮,判断物体沉浮有一定的标准”这一科学概念得到初步认识,趁热打铁的追问让学生及时有效地进行了科学猜想。
        四、验证评析,分享猜想成果
        教师要引导学生制定验证计划,进行科学探究,将结论同猜想作比较,分析猜对的原因,体验成功的喜悦,分析猜错的原因,感受科学的严谨。
        如在上《水珠从哪里来》时,岀示一个装好冰的玻璃杯,外壁出现了水珠,师:“这些水珠是从哪里来的?是怎样形成的呢?”生:“杯里渗出来的冰化成水后从杯囗溢出来的、加冰时冰块碰到了杯口化成水流下来的……”这些猜想符合逻辑,学生的理由都有说服力,无不闪烁着智慧的火花,都应持肯定态度给予鼓励。此时引导学生设计验证方案(给每组分发3只玻璃杯、适量的水和冰块)进行验证。结果,加满自来水的玻璃杯外壁没有岀现水珠,一是说眀玻璃杯壁不渗水,二是说明玻璃杯外壁的水珠与杯内的水没关系;空玻璃杯的外壁没有岀现水珠,而装满冰的玻璃杯外壁有许多水珠,说明玻璃杯外壁产生水珠与杯内的冰是有关系的。学生都猜错了,经过教师引导分析后明白:不能只关注看得见的水,可能是空气中的水汽被冰吸到杯壁上了、空气遇到冰变成水了、应该是水蒸气变的……于是,空气中的水蒸气遇冷凝结的概念初步形成。用心求证的探究让学生在利用猜想成果时学会了科学猜想。
        五、反思拓展,引导猜想延伸
        探究中可引发多次猜想,前一次猜想为后一次猜想奠定基础,后一次猜想使前一次猜想升华;“猜想→验证→发现”的过程让学生在猜想中发现,在发现中猜想。
        如在上《橡皮泥在水中的沉浮》一课时,出示一团橡皮泥,让学生猜想它在水中是沉还是浮?教师将橡皮泥放入水中,橡皮泥下沉,问能让橡皮泥浮在水上吗?说说你的方法和理由。生把橡皮泥和塑料泡沫绑在一起,往水里加盐、加糖……许多想法没有达到要求,但教师应及时评价和鼓励。追问:不借助任何材料能让橡皮泥浮在水上吗?说说你的方法和理由。由于受到表扬学生会大胆猜想,促进有效探究:做大一些、做成空心的、把橡皮泥做成船的形状。接下来各组分别用量杯测实心橡皮泥、变形后会沉的橡皮泥和变形后能浮的橡皮泥的排水量。规律被发现了:改变物体排开的水量,物体在水中的沉浮可能发生改变。师:如果用橡皮泥造船,哪艘船装载的货物多?伴随别开生面的橡皮泥造船比赛,学生新一轮猜想开始了。在橡皮泥轻重相同时,把船造得尽量大装载货物就多。通过比赛,自然地过渡到新课《造一艘小船》了。周而复始的反思让学生在科学猜想中顺利地进行了科学探究。
        大胆猜想是科学探究的基本要求之一,提出合理的猜想比得出结论更重要。科学猜想是逻辑和想象的产物,经常有出人意料的结果。培养学生的科学素养,应从提出问题开始,并进行大胆猜想,这是学生亲历探究的起点。在学生已有科学知识和生活经验的前提下,引导其通过观察、直觉、灵感、类比、归纳等多种形式进行猜想,能让他们通过探究来寻求答案并用心求证,能调动学生主动参与探究的热情,从而激发学习科学的浓厚兴趣。
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