猜想放飞学生的思维.doc

“猜想”放飞学生的思维摘 要：猜测和想象是物理智慧中最活跃的成分，对学生猜想能力的培养，是物理探究过程中的一个重要环节。本文就探究式教学过程中“猜想”这一环节实施的体会作以简要概述。 关键词： 探究 猜想 教学在科学课程标准(79年级) 中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。而在科学探究的学习过程中，猜想这一步骤有着举足轻重的地位。猜想是根据一定目的在头脑里独立形成新表象的过程，是创造想象的前奏。爱因斯坦说过：“想象力比知识重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉，严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。”牛顿也曾经说过：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现。”没有大胆的猜想就不会发现电磁感应现象，没有大胆的猜想就不会有相对论的提出，没有大胆的猜想就不会有分子核式模型的提出。一、猜想的作用英国科学家法拉第把电流能产生磁场的道理通过颠倒过来猜想：“磁能否生电？”经多次实验，终于发明了发电机，使人类进入了用电的时代；著名物理学家、数学家牛顿从苹果熟了落向地面，而不是飞上天空，猜想苹果可能是受了某种力的作用而落向地面，经过多次实验、探索，终于有了万有引力定律的发现。在科学探究教学时，学生在学习知识的过程中自主、独立地发现问题，并通过实验、调查、信息处理、合作交流等方式，获得知识、技能、情感与态度。这与科学家认识、研究自然的过程是何等的相似。他们要获取的东西对他们来说都是未知的，需要获得各种信息并进行思维加工，对问题进行猜想。因此猜想在知识形成的过程中是一个不可缺少的环节，它能开启学生的思维。在物理学教学中猜想的作用主要表现在以下两方面：首先，猜想是促进学习的动力，猜想能诱导学生主动寻求问题的解答，能激起学生认识自然的欲望与兴趣，使课堂气氛活跃，激起学生思维的波澜。例如在教学“光的传播”时，先准备好以下器材：激光手电筒一个、空气清新剂一瓶、玻璃砖一块、水一烧杯。将手电筒打开照到墙上，学生看到一个“红斑”。从手电筒发出的光是怎样射到墙上的？它的传播路径是直的还是弯的？让学生猜想，有的认为是直的，有的认为是弯曲的。思维往往在争议中碰出火花，争强好胜的学生们想马上验证自己的猜想是不是正确。实验的欲望非常高，这就有效地调动学生学习的积极性。其次，猜想能激励学生的思维，创造性思维始于对困惑或问题的认识，是围绕解决问题而进行的。鲁得亚说：“在人有适当的动机要使课题变得迫切了，并且它的解决成为必要的了，当人要从他人所处的情境中走出来，而又没现成的（先天的或习惯的）解决办法时，只有这种场合思维才出现。”例如，在认识实验室常用的温度计后，再学体温计可以向学生提出如下猜想：用实验室常用的温度计测量人的体温合适吗？有哪些缺陷？应如何改进？这样的猜想可使学生的思维处于激发状态，它将激励学生积极思考。二、猜想情境的创设问题是物理教学的核心，而猜想则是解决问题的前奏。解决问题首先要对问题答案的各种情况进行合理猜想，然后再设法对猜想进行验证。因此，教师无论是教学的整体过程，还是在教学过程的某些微观环节，都应重视猜想情境的创设，使学生进入问题探索者的角色。那么物理教学中教师如何创设情境让学生去猜想呢？1.呈现现象或事实时创设猜想情境。物理现象的展示是创设猜想情境的有效手段。例如，在教学“液体的蒸发”一课时，先给学生呈现如下现象：用扇子对着一支温度计扇，让学生猜想温度计的读数会不会变？然后将实验结果呈现给学生，看到温度计的读数并没有变化。接着将温度计的玻璃泡包上棉花，将棉花浸入酒精中，然后从酒精中取出再用扇子扇，让学生猜想温度计的读数会不会变化？然后将实验结果呈现给学生看，发现温度计的读数已下降。最后让学生寻找现象的原因，则学生的兴趣盎然。2.引出新问题时创设猜想情景。开门见山的猜想往往能直接切入主题。如在讲授减弱噪声途径时，先复习声音传入人耳的过程。接着抛出问题让学生猜想：如果想减弱噪声应从哪些方面入手？有哪些方法？结果学生结合所讲的知识，通过积极思维进行猜想。有一个学生想到：可用中空双层玻璃（即将双层玻璃中的空气抽掉）来减弱噪声。谁能说这不是一个有效的防噪声的方法呢？3.激发思维困惑时创设猜想情境。思维困惑的出现和解决，在学生的学习过程中有着极其重要的作用。当一些与学生已有的知识、生活经验截然相悖的现实出现在学生眼前，令学生不得不承认“这是事实”的同时，强烈的好奇心和求知欲，也常常会在此刻大展魅力，促进学生进行各种大胆的猜想，并千方百计为之寻求验证的方法。例如：在教学额定功率和实际功率知识时，先让学生看两只灯泡，一只标有“220V 100 W ”，另一只标有“220V 40W”，然后将他们串联在电路中，让学生猜想：哪只灯更亮？不少学生会毫不犹豫地说：“100W的灯泡会更亮”。闭合开关后，学生发现40W的灯比100W的灯亮得多，这是怎么回事呢？这个现象与他们的猜想截然不同。此时学生迫切希望得到答案，探究积极性空前高涨，猜想造成这一现象的各种原因。学生自然投入到学习中来了。4.动手操作时创设猜想情境。例如，在学习光的直线传播前，先让学生取几张白纸，其上分别刻有小三角形、圆形、长方形的孔（线度尽可能小些）。将它们分别平置于日光灯下靠近桌面处，先猜想桌面上出现的“光斑”将各是什么形状？然后通过实验检验猜想。许多学生认为“光斑”形状将分别是：三角形、圆形、长方形。但实际上他们所看到的都是细长的长方形。这就使学生困惑不解，急切想知道即将学习的知识是如何解释这一现象的。从而为学生创设了良好的教学情境。三、猜想的操作要求例1：一位教师在执教八年级下册第八章第二节中“研究电磁铁”的科学探究中就“影响电磁铁磁性强弱的因素”的问题引导学生进行猜想与假设的教学片断：师：同学们猜猜看，电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关呢？学生A：电磁铁的磁性强弱可能与通过电磁铁的电流大小有关。学生B：电磁铁的磁性强弱可能与线圈的圈数有关。学生C：电磁铁的磁性强弱可能与线圈的粗细有关。学生D：电磁铁的磁性强弱可能与构成线圈的漆包线的粗细有关。（不再有学生发言）师：请同学们思考，在前面的探究中，如果在通电螺线管中加入铁棒，能够吸引更多的曲别针，给我们什么样的启示？学生E：应该说还可能与有没有铁芯有关。师：很好，再思考下去，还可以猜猜吗？学生E：还可能跟铁芯的粗细有关。学生F：我想还可能与铁芯的材料有关，铁芯与钢芯应该不同。从这一例可以看出：猜想与假设是学生思维发散最为活跃的阶段。因此在学生进行猜想与假设的过程中，作为教师，首要的是引起学生的发散思维，要充分体现教学的双边性，做好学生猜想与假设的“导演”，充分调动学生大胆思考，敢于创新，想出各种各样的思想观点。老师不可包办代替，只有在学生出现思维障碍时，方可给予指导，本例中，教师的指导十分恰当，没有直接给出一个现成的结论，而是引导学生从“有铁芯时吸的曲别针多铁芯铁芯粗细铁芯材料”一步步引导学生自己说出结论，真正做到“贵在引导，要在转化，妙在开窍”。例2：下面是一位教师执教八年级上册第五章第四节中“探究串、并联电路中电流规律”的科学探究中针对“串联电路各点电流之间有什么关系”的问题引导学生猜想与假设的教学片断：师：我们一起猜猜看，串联电路中A、B、C三点的电流大小有什么关系呢？学生A：我猜想电流每通过一个灯泡，会使灯泡发光，要消耗一部分电流，因此串联电路中，从正极到负极，电流会越来越小。（多数同学表示同意，长时间没有其他同学发表其它观点）师：A同学的猜想很有道理，但是否可以作其它猜想呢？请同学们回忆我们在介绍电流的方向时，曾经将电流与水流进行类比，假如在一条水渠中水流会越流越小吗？学生B：不会，只要水渠中的水流没有开口流向别处。师：电流在串联电路中有几条路径？学生C：只有一条。师：那么电流会越流越小吗？学生A：这里电流不能和水渠中的水流类比，因为水渠中的水在流动中没有消耗，而电流流过灯泡时要使灯泡发光而消耗掉一部分。师：让我们假设，在水渠中某两个位置装两台水力发电机，水在流动时会带动发电机转动吗？学生A：会师：结果水流的一部分能量使发电机转动，但水渠中的水减少了吗？学生A：我想不会减少。师：类比一下，电流流过灯泡后是否会减少呢？学生D：也应该不会吧。师：依据我们对可能出现的这种结果，还可以提出一个怎样的猜想呢？学生D：串联电路中电流处处相等。这一事例说明，猜想与假设不是异想天开，应该是依据一定的事实，围绕提出的问题可能出现的结果展开的。教师在学生进行猜想与假设的过程中，不仅要当好“导演”，还应该当好演员的“配角”，将自己作为学生一员，从学生的角度去参与各种讨论，在必要的地方，充当一名优生，引导点拨学生归纳整理自己通过发散思维形成的观点；在学生思维出现定势时，充当一名差生，去引起争议和辩论，本例中的教师在学生出现思维定势时，很好地充当了一名差生，提出了一个与水流类比的例子，引导学生得到了一个与定势不同的猜想。保证了猜想与假设环节能够在教师的控制之下达到目标，但同时也没有老师包办及规定的痕迹。上一例同时还说明，猜想与假设可以是正确的，也可以是错误的，本例中学生A的猜想就是一个错误的猜想。在学生进行猜想与假设的过程中，教师不要只重视正确的猜想而忽视那些错误的猜想，往往能够提出错误猜想的同学，他们的发散思维才得到了真正的训练，本例中教师对提出错误猜想的同学的肯定，应该说是教师引导的高明之处。同时教师不论是充当导演去引导学生整理自己通过发散思维形成的观点，还是充当差生去激起学生的发散思维，引起争议和辩论，都要真正保证师生之间应有的平等自由，让学生在平等自由的条件下发表见解，商讨问题。不将个人意见或集体意见强加给发表见解的同学。教师更不能在发现学生的猜想与实际不符时，将自己的观点强加给学生。四、猜想教学中的注意事项1、“猜想”要有一定经验和知识作为基础学生对提出的问题进行猜想过程应是对头脑中已存信息分析处理和加工的过程。绝不是凭空瞎想，所以在猜想之前学生必须具备一定的生活经验和知识。如果学生的头脑中根本没有类似的现象，则他们是难以猜想出来的。例如在学习并联电路电流特点时，如果学生能够对水流时干流与支流的关系有一定的认识的话，则让学生猜想并联电路电流特点就是一件很容易的事情。反之，如果有的学生根本没有注意过干流与支流的关系，让他们猜想并联电路电流的特点恐怕是一件非常困难的事情。再如学习18.5测定滑轮组的机械效率这一节在猜想滑轮组机械效率影响因素时,如果学生对于有用功、额外功及总功分别包含了哪些功不太清楚的话，恐怕很难猜出影响滑轮组机械效率的因素有哪些。必要的知识和经验是学生进行猜想的重要基础，没有一定的知识和经验，猜想恐怕只能是镜中之花、水中之月，可望而不可及的事情吧。为此，教师在平时的教学中应当注意多多培养学生的观察能力，让学生处处留心生活中的一些物理现象，对于书本上的一些必要的基础知识一定要充分的理解。2、教师引导学生猜想要注意把握好方向性。猜想是探究式学习的非常重要的一步，对于猜想，很多人认为只要是学生讲的、说的都值得研究，哪怕学生想的是错的，也要沿着这个方向研究下去，让学生体验科学探究的过程，学生肯定会有收获，这种观点确实有道理，但由于课堂教学的时间和器材以及学生的知识的限制，真正按上述观点来实施的“放养式”教学几乎是不可能的。如在电磁铁一节的教学中，教师若不加任何引导，让学生猜想电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关，学生猜想出的因素有电压、电流、线圈的电阻、制作线圈的导线材料横截面积、线圈的匝数以及铁芯的粗细，若任由学生针对猜想的因素逐一研究，不仅时间和器材不允许，而且也没有那样的必要。课堂教学上学生的猜想过程是应当由教师激发而产生的，并由教师适当引导其猜想方向。比如刚才讲到的，在猜想电磁铁的磁性强弱可能与哪些因素有关时，对于电压、线圈的电阻制作线圈的导线材料、长度、横截面积这几个因素可以归结到电流这个因素中，实际学生的猜想中，电磁铁的磁性强弱与三个因素有关。经老师这样一“导”，学生研究目的性就更加明确了，就能更好地体验科学探究的过程。所以，在学生猜想时，若教师不加引导，同则会陷入“放养式”的泥潭中。当然，教师引导时也不能牵着学生的鼻子走，因为探究式教学的目的就是要培养学生终身学习的愿望，培养学生的自主能力。过于机械的引导则束缚了学生的个性发展，学生的“主动参与，自主探究”就成了一句空话。3、猜想要注意避免思维定势的影响。思维定势属心理学概念，思维定势，俗称“习惯性思维”，是人们从事某项心理活动的一种心理准备状态，也是人们长期形成的一种习惯思维方向。思维定势对学生学习物理有一定的影响。在许多情况下能使学生在学习与旧知识类似的知识时，得以较快的理解和掌握，获得较好的学习效率。但也有其消极一面，往往使学生因循守旧，妨害思维的灵活性和创造性，从而妨碍问题的解决。中学生，特别是刚刚开始学习物理的初中学生，思维水平虽然已基本达到形式运算阶段，具备了一定的逻辑思维能力，但由于他们还未进行系统的物理思维训练，其物理知识、经验还有很大的局限性，其逻辑思维能力和思维品质还比较差。因此，探究的过程猜想的内容往往停留在现象，容易导致产生错误的猜想。 以鼓励和宽容的态度来培植学生猜想的萌芽是我们教师的职责，我们应该