引领有效猜想，启迪科学思维，本文主要内容关键词为：启迪论文,思维论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“猜想”是学生在科学探究过程中，对发现或提出的科学问题，结合已有的知识和经验直接做出的推测性回答。它来源于直觉，是不经过明显的中间推理；过程而直接得出结论的直觉思维，也是一种最基本的科学思维方式。随着科学教育改革的深入，猜想渐受重视，并成为科学探究的热点，但其间也存在着猜想的引发缺少有效情境、猜想的过程缺乏经验支撑及概括提炼、猜想的结果缺失实验验证等问题，从而导致猜想流于形式，未充分发挥其价值。因此，教师如何为学生的科学猜想“搭架”，引领学生有效猜想，启迪其科学思维，已成为当前科学教育领域一个亟待探究的问题。
一、以问题引发猜想，激活思维
科学的猜想不是凭空而生的，它源于学生亲历的探究活动，依赖于学生在探究活动中对客观现象的好奇而产生的问题，因而教师的重要任务就是为学生创设问题情境，激活思维。但并非所有的问题情境都能促使学生猜想的产生，能引发学生进行科学猜想的问题情境起码应蕴含两方面的要素：
一是探究的需要，这是学生猜想的动力要素。教师创设的问题情境如能引发学生对未知现象进行探究的认知需要，而问题解决所能达到的程度又在学生的“最近发展区”，那么。就能激起学生的认知冲突，促使学生为寻求问题的答案去积极地猜想。以“使沉在水里的物体浮起来”活动为例，老师课前准备大小、轻重、形状不同的苹果、土豆、蜡烛等，让学生猜想这些物体在水中的沉浮，并说说物体的沉浮与什么有关。学生猜想：物体在水中的沉浮可能与物体的形状有关，可能与物体的重量有关……然后进行探究实验。学生发现实验结果有些与他们的猜测不一样，自然而然就会产生疑问：为什么一个苹果、一小块苹果在水中都是浮的，一个土豆、一小片土豆都是沉的？此时学生的思维被激活了，处于一种“愤悱状态”，对产生的现象有着强烈的探究需求，猜想欲望进发；物体在水中的沉浮到底跟什么有关？有没有办法让沉在水里的物体浮起来？解决办法可以是“改变物体的形状、借助漂浮物、改变自身重量、水里加盐的方法”……孩子们根据自己的猜想，选择材料再次进行探究，验证自己的猜想。可见最有意义的猜想应是学生在活动中、在充分观察的基础上引发的。
二是“丰富的信息”，这是学生猜想的内容要素。猜想虽然来源于直觉，但其本身是一种思考，是有依据的思考。因此，教师在创设“问题情境”时，有时还需要在符合客观事实的基础上，蕴含一些问题解决方式或答案的信息，使创设的“问题情境”对学生的猜想具有一定的启发和暗示。在上例“使沉在水里的物体浮起来”的活动中，教师为学生提供大小、轻重、形状等不同的物体，就蕴含了丰富的信息，但这种启发和暗示不是问题答案的直接显露，因为如果没有思维的再加工，学生的猜想必然流于形式，失去其科学价值。
二、以经验支撑猜想，点拨思维
猜想虽然是一种猜测，但不是无根据的幻想，不是主观臆造，它植根于学生知识经验的沃土，是有客观依据的。学生的科学猜想能力有限，对于同一个问题，有的能根据已有知识经验做出比较合理的猜想，有的则游离于问题之外，不能对问题进行合理的猜想，还常常会用猜想代替进一步的探究，其原因就在于猜想缺乏经验的支撑。因此，教师要为学生的猜想提供相应的经验支持，进行思维点拨。
一是调动原有的知识经验。猜想本身就是一种把认识从已知推向未知的方法。学生在日常生活和学习中已自发形成了一定的日常经验和知识，这些已有知识经验的迁移能给猜想提供思路和依据。因此教师应鼓励学生围绕问题，调动已有的知识经验对问题进行初步猜想。通常可让学生为自己的猜想说明缘由，如“你为什么这样猜想？”或“你能说说这样猜想的理由吗？”等等。猜想的过程是一个思维的过程，为自己的猜想说明理由是暴露学生思维过程的有效方式之一。以“解暗盒”活动为例，如果老师拿出一只盒子，问：“你们猜猜盒子里有什么？”学生的回答则是漫无边际的：“苹果”“书”“玩具”……老师最终只能无奈地说：“让我们打开来看看吧。”但如果老师让学生把盒子摇一摇，闻一闻，用手伸进去摸一摸，并追问：“为什么？”其情形就截然不同了，他们就能借助听觉、嗅觉、触觉等，唤起头脑中关于物体外形特征的已有表象，进行“言之有理”的猜想。
二是提供相关的知识经验。当学生对某一问题的猜想缺乏相应的知识经验时，教师应在学生作出猜想前，创设条件为他们的猜想提供感性认识和表象的帮助，有了一定的事实基础，就可使他们的思维有据可依，猜想更具合理性。如开展“声音是怎样产生的”探究，教师首先让学生利用各种材料、身体器官制造出不同的声音，并引导他们说说是用了什么材料、什么方法发出的声音。实际上，“制造”声音的过程就是学生实实在在地体验声音产生的过程，在这一过程中，他们建立起关于声音产生的丰富的感性经验，为“你认为声音是怎样产生的？”这一问题猜想提供了足够的经验支持。
三、以概括提炼猜想，澄清思维
学生的思维一旦被激活，其科学猜想是大胆而无穷的，教师所做的就是真诚地、积极地呵护。但由于他们的许多猜想是建立在其日常生活中自发获取的感性经验之上，这些经验又常常是孤立的、零散的、缺乏联系和组织的，甚至是错误的，从而导致学生的诸多猜想中，有的是相互联系的，有的是重复的，有的则是漫无边际、不科学的。这时教师对他们猜想的支持，就不能一味地肯定和鼓励，而应在充分尊重学生猜想的基础上，帮助他们澄清思维，对猜想进行选择、修正和舍弃，使学生的猜想方向明确，思维严谨，为进一步验证猜想打下坚实的基础。
一是倾听捕捉。教师要细致地倾听学生的猜想，敏锐地发现他们的猜想哪些是合理的、有价值的，哪些是不合理的、无价值的，哪些是相互联系的或是重复的，并探讨造成这些问题的原因。也许是他们根本就没听清教师的要求，也许是理解上的偏差，也许是缺乏相关的知识经验等等。这就需要教师将自己的教育智慧融于科学教育的活动中，不断关注、判断、重组来自学生的各种信息，及时地将学生的疑问、需求等进行整合，这是帮助学生概括提炼猜想、澄清思维、培养思维严密性的前提。
二是引领讨论。引导学生对自己提出的猜想进行交流讨论的过程，既是教师帮助学生梳理思路、修正自己观点的过程，更是学生间相互启迪、分享经验和体验成功的过程。如果他们猜想的结果存在很大的偏差，讨论会促使他们多次调用已有的知识经验，通过思维碰撞肯定或否定一些猜想，最终得到他们认为比较合理的猜想结果。如果学生猜想的结果与他人达成共识，就能从自己的成功中体验喜悦之情。仍以“声音是怎样产生的”活动为例，当有的学生提出“声音是由摩擦产生的”，有的提出“声音是由碰撞产生的”，有的提出“声音是由振动产生的”等不同猜想意见时，教师可以让他们用两根尺相互敲击发出声音，及时引导学生仔细体会，然后围绕三种猜想展开讨论：“这三种猜想有没有联系或相同的地方？”学生：“有联系，当用两根尺相互敲击发出声音时，感到尺在动，碰撞产生振动，形成了声音。”教师趁热打铁：“说明这两种猜想怎样？”学生：“声音都是由振动产生的。”“那么摩擦呢？”教师再次把问题抛给了学生。学生激烈地争论起来，有的认为：“摩擦实际上也与振动有关，产生声音的时候，手感到发麻，那也是振动。”边说边用手摩擦桌子，教师顺水推舟，请全班学生试了一下，大家争先恐后举手发言：“摩擦产生振动，从而产生了声音。”在这里，教师没有对学生猜想的正确与否作出判断，而是给予充分的尊重，并引领他们通过讨论澄清思维，最终达成“声音是由物体振动产生的”共识，使主观的猜想经过分析、提炼，成为符合逻辑的客观假设，避免此后的重复验证和盲目验证。
四、以验证深化猜想，提升思维
对学生的猜想，教师要引领他们通过观察、实验等途径来验证，无论验证的结果与他们先前的猜想是否一致，对学生来说都是很有意义的。因为当他们发现事实和自己的猜想相反，也许会感到很意外，但这种意外能留下深刻的印象，并冲击其原有的想法，及时修正自己的猜测。如果学生发现事实证明了自己的想法，他们会感受到猜想的乐趣，大家一起分享着快乐，这些感受和体验正是他们理解科学本质、科学精神的意义与价值的基础，将促使学生以更大的热情投入到后续的探究活动中去。因此，教师还须引领学生通过验证深化猜想，提升思维，最终获得正确的知识。
一是充分准备验证材料。教师对学生提出的几种主流猜想取向应作好相应的材料准备，包括具体可供探究的实物材料、相关资料或图片等。如果材料准备不到位，学生提出的猜想得不到及时有效的探究证明，就会影响他们对问题猜想的兴趣。仍以“声音是怎样产生的”为例，当学生形成了“声音是由振动产生的”这一主流猜想后，教师就让他们根据不同的材料，设计不同的实验来证明猜想。如果猜想的目标明确，材料丰富，学生设计的实验必然十分精彩：有的敲击鼓面，观察鼓面上豆子是否运动，有的用手指拨盒子上的橡皮筋，观察盒子上的豆子是否运动……显然，这种以实验来验证、用事实来说话的引领方式是支持性的，而非干预性的，在充分体现学生主体地位的同时，又不失却教师引领、启迪的神圣职责。
二是区别对待验证结果。对学生验证的结果，教师应根据不同的情况恰当处置。当猜想与实验结果相一致时，教师应及时强化和巩固，对学生进行积极肯定的评价，使他们感受到成功的喜悦；当猜想与实验结果只有部分一致时，教师就要充分肯定做得好的地方，并激励他们为了求得更完善的答案再次验证；当猜想与实验结果完全不一致时，教师就要引导他们分析问题所在，调整实验或者重新推测，让他们在真正亲历科学探究的过程中，通过自己的实验来建构新的知识。
学生逐步掌握了猜想这把科学探究的钥匙，不仅能实现知识与能力的同步发展，而且能领悟到科学探究的本质，形成实事求是的科学作风，不仅能体验到科学探究的乐趣，更能使科学思维得以深化，科学探究活动更有效。