科學(xué)課程對猜想與假設(shè)的思考

1、科學(xué)課程 對猜想與假設(shè)的思考科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了 科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心 這一基本理念，對科學(xué)探究提出了具體的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，猜想與 假設(shè)成為學(xué)生科學(xué)探究活動的一個重要組成部分，培養(yǎng)學(xué)生 的猜想與假設(shè)能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生對科學(xué)活 動預(yù)見性的重要實施渠道。引導(dǎo)學(xué)生開展猜想與假設(shè)成為當(dāng) 前科學(xué)學(xué)科教學(xué)一個亟待研究的問題，在教學(xué)中可以從以下 幾個方面引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)猜想與假設(shè)活動：一、猜想與假設(shè)是學(xué)生利用已有的知識與經(jīng)驗，經(jīng)過思 維的沖突與再加工后形成的一種假設(shè)結(jié)論建構(gòu)主義教學(xué)觀認(rèn)為學(xué)習(xí)活動實際上是學(xué)生利用已有 的知識和經(jīng)驗去積極主動建構(gòu)新的知識體系的過程。學(xué)生進 行猜想與假設(shè)活動的基礎(chǔ)就是學(xué)

2、生已有的知識和生活經(jīng)驗， 猜想與假設(shè)活動就是學(xué)生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對要研究 的問題經(jīng)過思維的沖突與再加工活動，這個活動的過程中包 括 學(xué)生收集已有知識和經(jīng)驗信息 T將信息與猜想的問題進 行比較、分析、歸納、概括 T形成對研究問題的假設(shè)性結(jié)論 T按照一定的方式進行表達(dá)”。從某種程度來說，學(xué)生所進行 的猜想與假設(shè)活動是學(xué)生探究活動中的一個難點，因為猜想 與假設(shè)活動包括學(xué)生思維活動從具體經(jīng)驗向抽象思維的跨 越、對原有知識和生活經(jīng)驗的加工應(yīng)用、思維活動的沖突與升華等。例如一位教師在引導(dǎo)學(xué)生對影響擺的快慢的因素有哪些？ ”進行猜想時，學(xué)生根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗開始猜 想的結(jié)果有以下幾方面：（1）擺

3、錘越重，擺得越快。學(xué)生提出的理由是：生活中一些物體越重落得就越快（學(xué)生生活經(jīng)驗的再現(xiàn)）。（2）擺線越長，擺得越慢。學(xué)生提出的理由：擺線越長， 擺的路線越長，用的時間就長，來回擺的時間多一些，擺的 就慢一些。（有關(guān)數(shù)學(xué)知識中速度的應(yīng)用。）擺的角度越大，擺得越快。學(xué)生提出的理由：角度越 大，坡度就越陡，沖下來就會快一些。（學(xué)生利用生活經(jīng)驗。） 學(xué)生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗進行了初步猜想，教師再引 導(dǎo)學(xué)生充分調(diào)動已有的知識和生活經(jīng)驗，對初步提出的猜想 結(jié)果進行再比較、分析。結(jié)果有的學(xué)生就根據(jù)自己在課外書 上看到的有關(guān)知識否定了擺錘越重，擺得越快”這一猜想，學(xué)生提出的理由是：科學(xué)家已經(jīng)證明了物體下落的快慢

4、與物 體的重量沒有關(guān)系，有些學(xué)生現(xiàn)場用兩個輕重不同的物體讓 它們同時下落來否定這個猜想的結(jié)果。學(xué)生經(jīng)過幾次利用已 有的知識和經(jīng)驗，經(jīng)過思維的沖突，否定了一些猜想的結(jié)果， 最后得到了他們認(rèn)為比較合理并有待于進一步研究的猜想 結(jié)果。二、進行猜想與假設(shè)活動在不同年齡階段應(yīng)該呈現(xiàn)出不同的要求和表現(xiàn)形式整個小學(xué)階段，學(xué)生在心理、認(rèn)知規(guī)律等方面存在極大 的差異性，但科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中對科學(xué)探究以及猜想與假 設(shè)活動沒有對不同年段的學(xué)生提出不同的要求，我們將我國 的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)同國外的一些科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)進行了對比， 國外的一些科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)注重將學(xué)生的科學(xué)探究活動按照 不同的年齡階段提出不同的要求，對猜想與假設(shè)也有不

5、同的 標(biāo)準(zhǔn)要求，例如英國的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將學(xué)生的科學(xué)探究分為 四個層次，對學(xué)生的猜想與假設(shè)也有不同的要求標(biāo)準(zhǔn)：第一 階段（幼兒園至小學(xué)低年級階段）提出在決定做什么之前先 想一想可能會發(fā)生什么 ？”第二階段（小學(xué)中年級階段）提出 當(dāng)提出做什么的時候想想可能會發(fā)生什么，要收集什么樣的證據(jù)，需要用什么設(shè)備和材料 ”第三階段（小學(xué)高年級至初 中階段）:在恰當(dāng)?shù)牡胤剑M行準(zhǔn)備工作，并做出預(yù)言”猜想與假設(shè)活動對于小學(xué)生來說處于一種起步階段，應(yīng) 該充分考慮學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知特點，在不同的年段有不 同的要求，有針對性地進行引導(dǎo)。小學(xué)三年級處于起步階段， 猜想與假設(shè)活動的重點在 對研究的問題猜想出可能會出觀 哪

6、些有趣的現(xiàn)象或者結(jié)果 ”；四年級應(yīng)該學(xué)會 預(yù)測可能出現(xiàn) 什么結(jié)果，并提出自己的猜想的理由 ”五、六年級學(xué)生應(yīng)該 學(xué)會 經(jīng)過自己的思維加工猜想出結(jié)果， 提出自己預(yù)測和猜想 的理由，并用不同的方式來表述猜想和預(yù)測的結(jié)果，包括文 字表述、表格表述等”總之，小學(xué)階段的猜想和預(yù)測活動應(yīng) 該體現(xiàn)一個循序漸進的過程，讓學(xué)生對科學(xué)探究的預(yù)測能力 一步步提高，逐步學(xué)會進行 猜想與假設(shè)”活動的思維方式以 及表達(dá)形式。三、猜想與假設(shè)活動在科學(xué)探究活動中起著承上啟下的作用猜想與假設(shè)既是在實驗之前對研究問題所進行的一種 科學(xué)預(yù)見性活動，同時又對下一環(huán)節(jié)制定計劃起著導(dǎo)向作 用。在科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) 中對 科學(xué)探究”提出具體的分

7、目標(biāo)： 能運用已有的知識作出自己對問題的假想答案；能根據(jù)假想答案，制定簡單的科學(xué)探究活動計劃?！睆恼n標(biāo)的要求來看，猜想的結(jié)果同時是學(xué)生制定計劃的前提根據(jù)，是學(xué)生確定研 究方向、選擇實驗方法、選擇實驗材料的基礎(chǔ)。從當(dāng)前一些 科學(xué)課中猜想與假設(shè)與其他環(huán)節(jié)的聯(lián)系來看，很多將猜想與 假設(shè)同后面的制定計劃割裂開來，學(xué)生提出自己的猜想與假 設(shè)，但后面的制定計劃不是按照猜想與假設(shè)的一些因素來選 擇實驗材料、研究方法，后面的環(huán)節(jié)與猜想與假設(shè)活動脫節(jié)。 這就要求教師在教學(xué)活動中要善于引導(dǎo)學(xué)生利用他們的猜 想成果，制定一個切實可行的實驗計劃，對他們提出的猜想 與假設(shè)進行驗證。同時，在學(xué)生經(jīng)過科學(xué)探究得出他們認(rèn)可

8、的結(jié)論之后，引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)探究的結(jié)論同猜想與假設(shè)的結(jié) 果進行比較分析，如果學(xué)生猜想的結(jié)果與實際科學(xué)探究的結(jié) 論相同或者相近，就可以引導(dǎo)學(xué)生分析成功的原因，并從自 己的成功之中體驗喜悅的情感；如果猜想的結(jié)果與科學(xué)探究 的結(jié)論存在很大的偏差，就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進行分析，找出其 中的原因，在找原因的過程之中逐步學(xué)會科學(xué)猜想與假設(shè)的 思維方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄烤?。四、猜想與假設(shè)是科學(xué)探究活動的組成部分，但不是所 有的科學(xué)探究活動都需要經(jīng)歷猜想與假設(shè)的過程是不是所有的科學(xué)探究活動都要經(jīng)歷猜想與假設(shè)這一 環(huán)節(jié)？根據(jù)我們對科學(xué)教學(xué)中的猜想與假設(shè)活動的研究，我們認(rèn)為學(xué)生進行猜想與假設(shè)活動應(yīng)該滿足幾個條件：

9、首先學(xué)生 應(yīng)該具備與猜想的問題相關(guān)的知識和生活經(jīng)驗，這是學(xué)生進 行猜想與假設(shè)活動的基礎(chǔ)；其次猜想與假設(shè)的問題符合學(xué)生 的心理及認(rèn)知特點；最后要有一個能讓學(xué)生開展研究的環(huán)境 和條件。在對猜想與假設(shè)活動的實際教學(xué)研究中，存在以下 幾種情況值得關(guān)注：1.有一些研究的問題學(xué)生初次接觸，缺乏相關(guān)的知識 和生活經(jīng)驗，對這類問題的猜想往往是進行一種是或非”或者 沒有根據(jù)的猜想”。例如有一位教師在教學(xué)電磁鐵一 課時讓學(xué)生猜想 在釘子上繞不同匝數(shù)的線圈， 通電后分別能 吸多少顆大頭針？”結(jié)果學(xué)生猜想的數(shù)據(jù)五花八門，隨意性較 大，猜想的結(jié)果毫無價值。分析原因是因為學(xué)生對 金屬通電 后有磁性，并能產(chǎn)生大小不同的磁力

10、”這一類相關(guān)知識點幾乎 空白，缺乏相關(guān)的知識和經(jīng)驗，缺乏建構(gòu)的基礎(chǔ)，這樣的猜 想活動沒有思維的再加工過程，就失去了猜想的價值。2.有的問題的猜想缺乏具體的實驗條件和環(huán)境， 學(xué)生猜想出來的結(jié)果無法在他這個年齡階段或者實驗條件 下得到驗證。例如有一位教師在引導(dǎo)學(xué)生猜想聲音是如何產(chǎn)生的？ ”時，由于課堂缺乏一定的實驗材料和實驗的環(huán)境，結(jié) 果絕大多數(shù)學(xué)生猜想出 聲音是由于爆炸而產(chǎn)生的”，這樣的 猜想結(jié)果是學(xué)生在課堂上根本無法進行研究。3 .有的問題過于簡單，低估了學(xué)生的能力，猜想的過 程完全成了一個過場。例如有一位教師在引導(dǎo)學(xué)生對沸騰進行研究時，讓學(xué)生猜想水達(dá)到多少度才會沸騰 ？結(jié)果學(xué)生異 口同聲地回答是100 C,這樣的猜想過于低估學(xué)生能力，猜 想的內(nèi)容完全是已有知識與生活經(jīng)驗的