科学课程对猜想与假设的思考

1、科学课程 对猜想与假设的思考科学课程标准中提出了 科学学习要以探究为核心 这一基本理念，对科学探究提出了具体的内容标准，猜想与 假设成为学生科学探究活动的一个重要组成部分，培养学生 的猜想与假设能力是培养学生科学素养，发展学生对科学活 动预见性的重要实施渠道。引导学生开展猜想与假设成为当 前科学学科教学一个亟待研究的问题，在教学中可以从以下 几个方面引导学生进行科学猜想与假设活动：一、猜想与假设是学生利用已有的知识与经验，经过思 维的冲突与再加工后形成的一种假设结论建构主义教学观认为学习活动实际上是学生利用已有 的知识和经验去积极主动建构新的知识体系的过程。学生进 行猜想与假设活动的基础就是学

2、生已有的知识和生活经验， 猜想与假设活动就是学生根据已有的知识和经验，对要研究 的问题经过思维的冲突与再加工活动，这个活动的过程中包 括 学生收集已有知识和经验信息 T将信息与猜想的问题进 行比较、分析、归纳、概括 T形成对研究问题的假设性结论 T按照一定的方式进行表达”。从某种程度来说，学生所进行 的猜想与假设活动是学生探究活动中的一个难点，因为猜想 与假设活动包括学生思维活动从具体经验向抽象思维的跨 越、对原有知识和生活经验的加工应用、思维活动的冲突与升华等。例如一位教师在引导学生对影响摆的快慢的因素有哪些？ ”进行猜想时，学生根据已有的知识和生活经验开始猜 想的结果有以下几方面：（1）摆

3、锤越重，摆得越快。学生提出的理由是：生活中一些物体越重落得就越快（学生生活经验的再现）。（2）摆线越长，摆得越慢。学生提出的理由：摆线越长， 摆的路线越长，用的时间就长，来回摆的时间多一些，摆的 就慢一些。（有关数学知识中速度的应用。）摆的角度越大，摆得越快。学生提出的理由：角度越 大，坡度就越陡，冲下来就会快一些。（学生利用生活经验。） 学生根据已有的知识和经验进行了初步猜想，教师再引 导学生充分调动已有的知识和生活经验，对初步提出的猜想 结果进行再比较、分析。结果有的学生就根据自己在课外书 上看到的有关知识否定了摆锤越重，摆得越快”这一猜想，学生提出的理由是：科学家已经证明了物体下落的快慢

4、与物 体的重量没有关系，有些学生现场用两个轻重不同的物体让 它们同时下落来否定这个猜想的结果。学生经过几次利用已 有的知识和经验，经过思维的冲突，否定了一些猜想的结果， 最后得到了他们认为比较合理并有待于进一步研究的猜想 结果。二、进行猜想与假设活动在不同年龄阶段应该呈现出不同的要求和表现形式整个小学阶段，学生在心理、认知规律等方面存在极大 的差异性，但科学课程标准中对科学探究以及猜想与假 设活动没有对不同年段的学生提出不同的要求，我们将我国 的科学课程标准同国外的一些科学课程标准进行了对比， 国外的一些科学课程标准注重将学生的科学探究活动按照 不同的年龄阶段提出不同的要求，对猜想与假设也有不

5、同的 标准要求，例如英国的科学课程标准将学生的科学探究分为 四个层次，对学生的猜想与假设也有不同的要求标准：第一 阶段（幼儿园至小学低年级阶段）提出在决定做什么之前先 想一想可能会发生什么 ？”第二阶段（小学中年级阶段）提出 当提出做什么的时候想想可能会发生什么，要收集什么样的证据，需要用什么设备和材料 ”第三阶段（小学高年级至初 中阶段）:在恰当的地方，进行准备工作，并做出预言”猜想与假设活动对于小学生来说处于一种起步阶段，应 该充分考虑学生的年龄特点和认知特点，在不同的年段有不 同的要求，有针对性地进行引导。小学三年级处于起步阶段， 猜想与假设活动的重点在 对研究的问题猜想出可能会出观 哪

6、些有趣的现象或者结果 ”；四年级应该学会 预测可能出现 什么结果，并提出自己的猜想的理由 ”五、六年级学生应该 学会 经过自己的思维加工猜想出结果， 提出自己预测和猜想 的理由，并用不同的方式来表述猜想和预测的结果，包括文 字表述、表格表述等”总之，小学阶段的猜想和预测活动应 该体现一个循序渐进的过程，让学生对科学探究的预测能力 一步步提高，逐步学会进行 猜想与假设”活动的思维方式以 及表达形式。三、猜想与假设活动在科学探究活动中起着承上启下的作用猜想与假设既是在实验之前对研究问题所进行的一种 科学预见性活动，同时又对下一环节制定计划起着导向作 用。在科学课程标准 中对 科学探究”提出具体的分

7、目标： 能运用已有的知识作出自己对问题的假想答案；能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划。”从课标的要求来看，猜想的结果同时是学生制定计划的前提根据，是学生确定研 究方向、选择实验方法、选择实验材料的基础。从当前一些 科学课中猜想与假设与其他环节的联系来看，很多将猜想与 假设同后面的制定计划割裂开来，学生提出自己的猜想与假 设，但后面的制定计划不是按照猜想与假设的一些因素来选 择实验材料、研究方法，后面的环节与猜想与假设活动脱节。 这就要求教师在教学活动中要善于引导学生利用他们的猜 想成果，制定一个切实可行的实验计划，对他们提出的猜想 与假设进行验证。同时，在学生经过科学探究得出他们认可

8、的结论之后，引导学生对科学探究的结论同猜想与假设的结 果进行比较分析，如果学生猜想的结果与实际科学探究的结 论相同或者相近，就可以引导学生分析成功的原因，并从自 己的成功之中体验喜悦的情感；如果猜想的结果与科学探究 的结论存在很大的偏差，就应该引导学生进行分析，找出其 中的原因，在找原因的过程之中逐步学会科学猜想与假设的 思维方法，培养学生科学严谨的探究精神。四、猜想与假设是科学探究活动的组成部分，但不是所 有的科学探究活动都需要经历猜想与假设的过程是不是所有的科学探究活动都要经历猜想与假设这一 环节？根据我们对科学教学中的猜想与假设活动的研究，我们认为学生进行猜想与假设活动应该满足几个条件：

9、首先学生 应该具备与猜想的问题相关的知识和生活经验，这是学生进 行猜想与假设活动的基础；其次猜想与假设的问题符合学生 的心理及认知特点；最后要有一个能让学生开展研究的环境 和条件。在对猜想与假设活动的实际教学研究中，存在以下 几种情况值得关注：1.有一些研究的问题学生初次接触，缺乏相关的知识 和生活经验，对这类问题的猜想往往是进行一种是或非”或者 没有根据的猜想”。例如有一位教师在教学电磁铁一 课时让学生猜想 在钉子上绕不同匝数的线圈， 通电后分别能 吸多少颗大头针？”结果学生猜想的数据五花八门，随意性较 大，猜想的结果毫无价值。分析原因是因为学生对 金属通电 后有磁性，并能产生大小不同的磁力

10、”这一类相关知识点几乎 空白，缺乏相关的知识和经验，缺乏建构的基础，这样的猜 想活动没有思维的再加工过程，就失去了猜想的价值。2.有的问题的猜想缺乏具体的实验条件和环境， 学生猜想出来的结果无法在他这个年龄阶段或者实验条件 下得到验证。例如有一位教师在引导学生猜想声音是如何产生的？ ”时，由于课堂缺乏一定的实验材料和实验的环境，结 果绝大多数学生猜想出 声音是由于爆炸而产生的”，这样的 猜想结果是学生在课堂上根本无法进行研究。3 .有的问题过于简单，低估了学生的能力，猜想的过 程完全成了一个过场。例如有一位教师在引导学生对沸腾进行研究时，让学生猜想水达到多少度才会沸腾 ？结果学生异 口同声地回答是100 C,这样的猜想过于低估学生能力，猜 想的内容完全是已有知识与生活经验的