2018试论物理探究过程中学生猜想能力的培养

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　　纵观人类科学发展史，许多伟大的发明和发现都源于猜想，只有敢于大胆地猜想，人类才有机会突破固有的思维定势，发明许多现实中人类无法想象的东西，从而推动社会的发展。牛顿说：没有大胆的猜想，就不可能有重大的发现。如爱因斯坦的相对论，爱迪生的发明等都源自大胆猜想，并结合猜想去探究，最终取得科学研究成果。在物理学习活动中，猜想是探究能力的重要组成，能有效培养学生的物理思维。那么，教师该如何有效结合探究过程培养学生的猜想能力呢?
　　一、 猜想在物理探究中的重要地位
　　(1)猜想是物理探究的重要方法
　　初中物理教材突破了传统教学中以呈现知识经验为主的局限性，在编排时突出探究特点，生动再现物理学家探索物理世界的过程，旨在培养学生的科学素养。沪科版物理教材设计了不少猜想环节，它的目的在于培养学生的猜想能力。猜想本身存在着较强的不确定性，但它正是课堂趣味所在，学生会在猜想过程中感受物理的魅力。在探究活动中，大胆猜想是制定探究实验方案、参与实验过程的重要环节，不少物理实验都需要学生在实验前进行大胆猜想，然后通过实验去验证猜想，这个过程也充满着趣味性。
　　(2)猜想能力是学生物理素养的重要组成
　　在传统的物理探究课堂中，虽然是探究式课堂，但是教师对学生的干预、引导太多，学生的探究变得被动，他们特别容易接受教师的暗示去探究、实验。虽然学生也有可能在实验中获得实验结论，但学生的主观能动性没有得到很好培养，这和科学探究本质相差甚远，学生的想象空间受到束缚。因此，合理的猜想能力是学生物理素养的重要组成，教师要将猜想能力的培养渗透到实验中，鼓励学生结合实验主题作出合理的预设与猜想。当课堂上学生的猜想不合理时，教师也不能一味否决，而要肯定学生，并创造条件让学生主动结合已有的知识，再次作出合理的猜想，从而不断发展猜想能力。
　　二、有效结合实验探究培养学生的猜想能力
　　(1)引导学生提出合理的猜想
　　猜想并非空想，而是建立在一定的知识经验和学生思维的基础之上的，初中生受自己的物理知识、经验的限制，加上猜想本身具有未知性和不可控性，它可能随着学生的深入而不断变化。如何让学生提出合理的猜想对于初中生来说也是比较困难的。教师要紧扣物理探究规律，结合教材特点，引导学生大胆提出合理猜想。
　　如在学习我们怎样区分声音时，声音对学生来说并不抽象，然而要让学生探究影响声音高低的因素，建立音调的初步概念却是难点。如何突破?在学生掌握了基本的相关概念后，教师设置探究情景：吉他的琴弦为什么能发出音调高低不同的声音，它是受什么因素影响?教师让学生根据生活经验和课堂上所学的知识进行猜想。学生根据情景所提供的材料，提出了以下猜想：琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的横截面积、琴弦的材料、琴弦的长短有关。学生之所以提出这些猜想，是经过前几节课的探究练习后，他们懂得了要在吉他结构上找原因，这样才提出相对合理的猜想。要想不断培养学生合理的猜想能力，教师还可以让学生说说为什么会提出这些猜想，让学生在回答中感受合理的猜想与一定的经验和知识之间的关联性。
　　(2)引导学生学会修正猜想
　　猜想作为物理探究的重要环节，当学生经过自己的思考提出猜想后，教师要根据学生的猜想进行课堂调节。当学生的猜想是错误时，教师不能一味进行否定，而应该结合猜想引导学生深入分析之所以会出现错误猜想的原因，从而让学生通过反思修正猜想。
　　如在学习探究物质的密度时，如何让学生通过探究物体质量与体积的关系，理解密度是物质的一种特性?在探究物体质量与体积的关系时，猜想环节必不可少，因为物质与学生的生活息息相关，但也正是生活中的错误常识最有可能影响学生的猜想。教师就物体的质量与体积有什么关系?这个问题让学生提出自己的猜想，学生纷纷提出了不同的猜想，物体的体积越大，质量越大质量相同的不同物体，它的体积与密度成正比物质的密度和质量成正比，与体积成反比体积一定的不同物体，它的质量与密度成正比 。这些猜想中有错的，然而它是生活常识造成的，教师不能直接否定，而应让学生围绕猜想和探究课题设计实验方案，学生就会结合自己的猜想去探究，最终在实验中探究出密度公式和密度单位，从而自己去发现猜想时存在的错误。
　　(3)借助实验验证猜想，提升猜想能力
　　物理概念本身比较抽象，物理知识、定律、规律等都是通过实验探究概括出来的，猜想是实验探究不可缺少的环节。实验过程本身存在着诸多因素，因此，教师要让学生结合实验验证猜想，不断提升猜想能力。
　　如在探究滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关时，在正式实验前，教师可以让学生根据探究主题提出猜想。由于学生在小学学过摩擦力的相关知识，会主动联系一些生活现象和简单实验去理解摩擦力，但初中物理探究内容比较深，要让学生有效掌握相关的概念和定理，需要让学生在探究中主动发现知识。因此，教师先让学生结合自己的知识经验进行合理猜想，不少学生猜想影响的因素有：摩擦面的粗糙程度、速度大小、受到的拉力大小、接触的面积大小等，还有一些学生学了初中物理后，会往更深层次去猜想，如材料、密度等。当学生经过大胆合理的猜想之后，教师要引导学生结合猜想合理设计实验方案，因为课堂探究的时间非常有限，如何将猜想合理地与实验探究相结合也是一门艺术。教师要让学生结合猜想设计不同的实验，有些猜想可以通过简单实验进行推导，而有些猜想就是课堂探究的关键点。教师要借助猜想让学生抓住探究重点，通过实验去验证猜想，从而感受猜想与探究结果之间的微妙关系。可以说，猜想能力是学生物理素养的重要组成部分，纵观科学探究过程，猜想是探究过程中的思维火花，它能引导学生借助实验去探究物理奥秘。
　　总之，物理作为一门以实验为主的自然学科，探究是学生发现物理知识、定律、规律的重要过程，而猜想作为探究前、探究中、探究后必不可少的环节，对于实验效果有着不可或缺的作用。要想在物理探究过程中培养学生的猜想能力，需要教师正视猜想在探究中的重要性，有效结合物理探究实验引导学生展开猜想，从而培养学生的猜想能力，使其获得科学素养的提升。