化学探究教学中学生猜想与假设能力的培养

吴殿更

摘 要：新课程化学教学以提高学生的科学素养、培养学生的探究意识和探究能力为宗旨。针对化学探究教学中的“猜想与假设”环节，从原则、方法和策略等方面探讨如何培养学生的猜想与假设能力。

关键词：化学探究教学；猜想与假设；学习能力

新课程改革要求教师重视科学探究的教育作用，注重学生创造能力的培养。中学化学探究教学的形式多种多样，但教学过程大都包含六个基本环节：提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、搜集证据、解释与结论。其中，“猜想与假设”是探究过程的重要环节，是学生思维最为活跃、最为发散的阶段。下面笔者从原则、方法和策略等方面探讨如何培养学生的猜想与假设能力。

一、培养猜想与假设能力的三个原则

1.科学性原则

猜想与假设虽然是一种想象或猜测，但猜想不是胡思乱想，在解决问题的过程中，要以实验材料与经验事实为基础，以学生已有的科学知识为依据，以自己的经验和所收集到的有关资料、事实及人类特有的想象力、创造力提出解决问题的猜想与假设。如，化学反应速率的表示方法，引导学生依据宏观物体的运行速度表示方法，提出化学反应速率应与时间、体积、物质的量等有关的假设，逐步得出用单位时间内反应物或生成物浓度的变化表示反应速率的概念。

2.方向性原则

猜想与假设是对探究的问题进行的预见性活动，提出的猜想与假设应能使学生明确探究的方向，指导探究计划和实验方案的设计，合理选择实验方法、实验器材，完成整个探究活动。如，一次学生实验中，学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现：铝片与稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。即使改换相同大小的铝片和pH相同的稀盐酸和稀硫酸重新进行试验，实验现象也是如此。针对“铝与稀盐酸和稀硫酸反应差异的原因”探究，学生提出了许多猜想与假设，为使学生能有合理明确的探究方向，通过引导学生逐步排除因试剂变质、反应物状态、实际参加反应的离子等因素造成的影响，提出了Cl-抑制Al与H+的反应和SO42-促进Al与H+的反应的两个合理假设，继而依据假设进行实验验证，取得了良好的效果。

3.开放性原则

猜想与假设是探究活动中学生思维活跃的表现，由于经验、知识、能力和对问题的认识不同，不同学生会提出不同的假设。教师要注重调动全体学生的积极主动性，发展学生自主思考、自主创新的能力，鼓励学生提出自己解决问题的假设，不对学生进行过多的干涉，以保证提出的猜想与假设的开放性。

二、培养猜想与假设能力的三种方法

1.类比推理法

类比推理法通常是指把陌生的对象与熟悉的对象类比，根据两个对象之间的相似性，把已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较，找出它们的共同点、相似点或相联系的地方，从中得到启迪而提出猜想、形成假设的一种方法。如，苯酚化学性质探究活动中，教师可引导学生把苯酚的结构与乙醇、苯和甲苯进行比较，由乙醇、苯和甲苯对苯酚性质提出猜想与假设，然后查阅资料、实验验证。使学生在了解苯酚酸性和与溴的取代反应的同时，掌握从官能团及官能团之间相互影响等知识推测有机物性质的一般研究方法。

2.演绎推理法

演绎推理通常是指借助以前与之有直接或间接联系的问题或知识，把已知的一般原理运用于某一特殊的具体的场合或对象上，并由此作出对未知事件的猜测或假设的一种方法。如，在进行氢氧化铝性质探究过程中，可引导学生通过已掌握的铝及氧化铝的知识，对氢氧化铝提出两性的假设，继而设计实验验证分析，得出正确的结论。

3.归纳推理法

归纳推理法通常是指把在特殊情况下已经证明无误的规律，运用归纳推理的方法，通过某类对象中个别对象具有的属性，猜想该对象全体都具有这种属性；或从结论、现象开始，逆向思考问题，反向分析，探究成因或条件；或对一些已有的经验和事实进行归纳、总结，从而对未知对象提出猜想、形成假设的一种方法。如，对于盖斯定律的应用探究活动，教师可指导学生通过阅读教材获取相关信息，依据质量守恒原理和能量守恒原理，提出相关假设后结合典型的化学反应，计算、总结、归纳，推出盖斯定律。

三、培养猜想与假设能力的三种教学策略

1.创设和谐的课堂氛围，激发学生猜想的积极性

以鼓励和宽容的态度来培植学生猜想的萌芽是教师的职责，教师应该引导学生积极探索，启发学生尝试，激励学生超越，让学生积极主动地参与每个教学环节，用欣赏的态度鼓励学生大胆自由地猜想与联想，用发展的眼光看待学生提出的猜想，对学生提出的各种猜想，哪怕是较为荒唐的猜想，也要积极对待，不能讽刺挖苦，而要努力挖掘学生的闪光点，激励表扬学生，使学生体验成功的乐趣。

2.提供充足的素材和实验条件，拓展学生猜想的空间

探究教学中，学生提出猜想与假设的能力和质量，取决于学生本人生活经验、社会阅历、学科知识及综合学科知识等情况，由于学生课外阅读及接触社会的时间少，往往对某一探究问题不能提出猜想与假设。因此，教师要充分利用已有资源和网络资源，针对探究问题提供充足的文本、图片、声像等资源，精心编制学案，适时运用直观演示、实验探索、多媒体技术、趣味实验等手段，把抽象的问题具体化，枯燥的知识趣味化等。同时，充分挖掘学校的实验资源，在做好必要的演示实验的同时，尽量满足学生实验的条件，使学生针对提出的问题，经过多渠道的收集信息和深入的思考，提出有关问题解决的合理假设或猜想，使学生提出猜想与假设的空间得到有效的拓展。

3.教给学生猜想的原则和方法，提高学生合理猜想的能力

对某一个探究问题实施猜想与假设时，由于每个学生的能力、水平不同，其猜想与假设也不尽相同，教学时要提供给学生充分的时间，让学生的思维充分发散，提出各种可能的猜想。在学生猜想时，教师和其他学生不要打断和进行评价，直到把所有的可能都提出来后，适时给予引导，使学生知道由于时间和条件的不许可，不可能把所有的猜想都设计成方案进行实验验证，再进一步指导学生不断地进行交流讨论甚至辩论，把学生的猜想归纳、总结加工转化为符合现实条件的较为科学的猜想与假设，使学生逐步掌握猜想的原则和方法，提高学生合理猜想的能力。

总之，在化学探究教学中，猜想与假设是重要环节之一，其培养学生猜想与假设的能力的方法很多，只要教师想方设法通过创设一定的探究情景，不断激励学生通过类比、演绎、归纳等方法提出种种假设或猜想，就能使学生逐步学会运用假设或猜想的方法解决问题，并通过实验以及联系生产、生活实际，养成一种对知识进行主动探求，重视实际问题解决的主动积极的学习方式。

参考文献：

[1]王溢然.猜想与假设[M].郑州：大象出版社，1999.

[2]美国国家研究理事会.科学探究与国家科学教育标准：教与学的指南[M].罗星凯，译.北京：科学普及出版社，2004.

[3]韦钰.探究式科学教育教学指导[M].北京：教育科学出版社，2005.

注：本文系北京市骨干教师、学科带头人培训项目，周玉芝，化学探究教学研究工作室成果之一。

指导教师：北京教育学院 周玉芝

（作者单位 北京市大兴区第七中学）