物理探究教学中引导学生合理猜想的策略

熊建新

猜想与假设是科学探究环节中的核心环节，是七大科学探究要素中的核心要素，在科学探究活动中起着承上启下的作用，决定着探究的方向和内容。猜想是根据已有的原理知识或者经验事实，对未知的现象、问题或规律进行理性思维而做出的猜测性推断。在实际教学中，存在这样的情况：学生凭直觉胡猜乱想；猜想边缘化；全班闷不作声；根据课本提示或结论说出猜想；由于受教学进度的限制，教师常常替学生猜想。学生的合理猜想中融合了直觉、联想等思维要素，猜想环节是学生思维最活跃的一环，也是科学探究中最具创造性的一环。

在探究教学中，为什么会出现不会猜、乱猜、假猜的情况？原因是教师一开始就突然给学生提出一个探究的问题，学生在短时间里不能把头脑中已有的原理知识或者经验事实与目前探究的新问题联系起来，思维通道暂时堵塞了，只能凭直觉乱猜或者根据课本提示、结论说出猜想。学生对探究的问题要有广泛的、概况化的背景知识，如果对某一问题一无所知的话，也就不能做相应的思考，更谈不上合理猜想了。因此，为学生的合理猜想设置经验事实、感性知识、原理、思维方法等的铺垫，并相应提出一些问题，为学生的思维搭桥，促使学生进行有指向性的、有序的、理性的思考，是引导学生合理猜想的有效策略。

一、利用学生的生活经验创设问题情境，引导合理猜想

创设基于学生生活的问题情境，能激发学生的探究兴趣，给学生的猜想一定的启发和暗示，使其能自主做出合理猜想。如“探究动能的大小与什么因素有关”。在学生建构动能的概念后，可以创设以下基于生活的问题情境：1.用手递给你铅球，你敢接吗？为什么？2.投过来的铅球，你敢接吗？为什么？3.投过来的皮球（排球），你敢接吗？为什么？4.猜想一下，物体动能的大小与什么因素有关呢？学生通过对以上问题的理性思考，能很快自主做出合理猜想。再如“探究压力的作用效果与哪些因素有关”。可以用多媒体创设以下基于生活的问题情境：先展示一对青年男女在沙滩上行走的图片，请学生比较哪一个人对沙滩压力的作用效果更明显。然后播放视频，显示两个人脚印的特写，体重较大的男生脚印浅，体重较小的女生脚印反而较深。最后请学生思考，压力的作用效果与哪些因素有关？通过创设这个产生认知冲突的问题情境，学生能自主做出合理猜想。利用学生的生活经验创设问题情境的方法很多，还可以用播放录像，演示动态课件，引用民间流传的俗语或谚语等。

二、利用学生已有的原理、知识创设问题情境，引导合理猜想

在探究教学中，创设基于已有原理、知识的问题情境，能疏通学生的思维通道，引导学生有序地、理性地思考，自主做出合理猜想。如“探究电流的热效应与什么因素有关”，可以创设以下问题情境：1.电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？从这一现象中你猜想电热与什么因素有关呢？2.在夏天的用电高峰期，一些线路未改造的老旧社区发生火灾的主要原因是什么？你猜想一下电热与什么因素有关？3.电炉刚通电时电炉丝还不热，过一会儿电炉丝才发红发热。通过这一现象，你猜想一下电热还与什么因素有关呢？学生通过思考、讨论能自主做出合理猜想。

有的探究问题可以先让学生复习相关的原理、知识，设置与探究问题相关的原理、知识上的铺垫，再引导学生思考探究的问题，学生能自主做出合理猜想。如“探究斜面的机械效率与什么因素有关”。首先引导学生推导出斜面的机械效率公式η=Gh/FL，然后请学生思考从这个公式出发考虑，斜面的机械效率与什么因素有关？学生通过分析、讨论、教师的点拨能得出斜面的机械效率与物重、斜面的倾角、斜面的粗糙程度有关。再如“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些”。首先引导学生回忆测量滑轮组机械效率的公式η=Gh/FS，引导学生推导出η=G/（G+G动）（不计摩擦、绳重）。然后引导学生思考从这两个公式出发考虑，影响滑轮组机械效率的因素有哪些？学生通过分析、讨论能自主做出合理猜想。

三、通过学生活动创设问题情境，引导合理猜想

创设基于学生活动的问题情境，能活跃课堂气氛，激发学生的探究热情和兴趣。学生通过对活动的感悟、对问题的思考，能自主做出合理猜想。如“探究二力平衡的条件”可以创设以下基于活动的问题情境：先让学生思考，如果一位同学站在滑板车上保持静止，另两位同学从两边拉他，而滑板车保持静止，应该怎么拉？这两位同学的拉力应满足什么条件？然后请三位同学表演，最后请同学猜想，如果一个物体只受两个力保持静止，这两个力应满足什么条件呢？虽然活动中滑板车不止受两个力，但学生通过对活动的感悟，立体的思考，能自主做出合理猜想。再如“探究滑动摩檫力的大小与什么因素有关”。可以创设推纸箱子（装书、不装书）在不同表面上运动的活动。

四、通过实验创设问题情境，引导合理猜想

在探究教学中，实验可以吸引学生的注意力，引起学生的好奇心，同时通过实验现象可以激发学生的空间思维。创设基于实验（演示或分组实验）的问题情境，可以引导学生合理猜想。以下是“探究串联电路中电压的关系”，引导学生合理猜想的案例。

师：现在我把一个灯泡（2.5V 0.3A）接入电池组，请同学们注意观察亮度。

师：现在我把另一规格的灯泡（3.8V 0.3A）接入电池组，请同学们注意观察亮度。

师：现在我把规格不同的两个灯泡（2.5V 0.3A）、（3.8V 0.3A）串联接入电池组，请同学们注意观察亮度。

师：现在请同学描述观察到的现象。

生：两灯单独接入时亮，但亮度不一样；串联接入时，两灯都比单独接入时暗，亮度不一样。

师：为什么串联接入时，两灯都比单独接入时暗，亮度不一样？

生：可能是每个灯泡两端的电压变小了，且电压不同。

师：那么，串联电路中，电源电压与各用电器两端的电压有什么关系呢？

生：串联电路中，各用电器两端的电压之和可能等于电源电压。

学生通过对实验现象的观察和对指向性问题的思考，能自主做出合理猜想。再如“探究浮力的大小”，可以先演示用弹簧测力计吊着铝块逐渐浸入盛满水的溢水杯中，用小桶接溢出的水。然后请学生描述观察到的现象，思考浮力的大小可能与什么有关？学生通过对实验现象的观察，通过直觉猜想到浮力的大小可能与排开的水的重力有关。

五、运用类比推理（联想），引导合理猜想

类比是根据两个或两类对象之间在某些属性上的相同或相似，类推出它们的其他属性可能相同或相似的一种逻辑思维方法。这种方法既借助已有知识，又超越其框架，使看似不相干的事物联系起来，是一种创新思维。有的探究问题，可以用类比推理（联想）法，引导学生合理猜想。如“探究通过导体的电流大小跟什么因素有关”。先让学生思考，水流通过水管口的流量跟什么有关？经讨论、交流达成如下共识：当这段水管的阻力一定时，水压越大，水流量越大；当水压一定时，这段水管的阻力越小，水流量越大。再引导学生思考，电流好比水流，电压好比水压，电流通过导体好比水流通过水管，猜想一下，通过导体的电流大小跟什么因素有关？学生通过类比推理（联想）能自主做出合理猜想。再如“探究影响导体电阻大小的因素”，也可用类比推理（联想）的方法，水流通过水管会受到阻碍作用，水管的长度、水管的材料、水管的孔径会影响水流受到阻碍作用的大小。电流通过导体好比水流通过水管，会受到阻碍作用，哪些因素会影响电流受到阻碍作用的大小？学生通过类比推理（联想）能自主做出合理猜想。虽然类比推理（联想）进行猜想不一定科学，但对培养学生的想象力、创新思维能力是有裨益的。

虽然学生的猜想活动是在教师的引导下进行的，不是真正意义上的猜想，但是学生经过长期的猜想训练，经过长期的熏陶后，会深刻地感悟到猜想有依，并敢于猜想，善于猜想，想象力、创新思维能力得到培养，科学素养得到提升，这才是我们重视猜想的真正目的。

【责任编辑 郭振玲】