浅谈物理实验如何有效猜想

山西省介休市第五中学校 张保才

一、猜想的重要性

猜想与假设是科学思维的一种形式，猜想是学生接触到问题后，根据学生已有的知识经验在强烈的好奇心驱使下进行的演绎、归纳、类比及推理为一体而得出结论的一种发散思维，假设是在猜想的基础上经过一系列的观察、实验、分析、比较、归纳等逻辑推理而得到的较为科学的推论。

合理的猜想是知识与能力的综合体现，是一种勇于探究并开拓求知领域的创新意识的体现。因此，在猜想环节中，学生的主体能动性得到充分发挥，学生的思维处于一种非常活跃的、发散的状态中。在假设环节，教师指导学生通过对猜想的认真排查和做出种种的解释进行提炼总结，从而作出合理的假设。

建立猜想，确定探究目标是探究式教学的重要环节，培养学生的探究能力和思维能力主要在这一环节来实现。在物理学习过程中，猜想是对目标和结论的预见性思考，它需要通过对已有物理现象的分析，综合相关物理知识进行科学的推理，才能做出合理的猜想与假设。

二、猜想中存在的问题

在初中探究式实验课堂教学实践中，学生可能会出现两种情况：一是提不出猜想，这种情况有可能是因为学生缺乏探究式学习的经验、有可能是因为学生生活经验和知识的不足，也有可能是因为学生看不出已有经验与所探究问题的联系。二是不少学生的猜想不能掌握方向，思维离散，偏离了提出的问题，或指向不明且难以求证的因素。这一方面是因为初中学生猜想的依据主要源于生活经验或知识经验，这些经验未必充足；另一方面是教师所创设的问题情境未必合理，或对学生启发、引导得不够。另外更可能出现的情况是学生在一定程度上作出了猜想，而这些猜想却过于宽泛或狭窄，不能够达到最适合的效果，这就说明教师在控制猜想发散的程度上还需引导得更细致。

三、如何帮助学生提出有效的猜想

在初中物理探究式教学实践中，引导学生进行猜想最常用的办法是情景提示法，下面结合自身教学体会谈谈几种方法的运用。

方法一：利用生活情景。

物理源于生活，反之又为生活服务。初中物理课文中有许多现象与学生生活联系密切。因此，对于易于在生活经验中提炼的探究内容，教师可以用生活经验施以引导，使学生作出有效猜想。

探究蒸发的快慢与什么因素有关

在引导学生猜想时，老师拿出一件洗好扭干的衣服提问：

师：一件洗好的衣服，怎样晾晒才能干的快些？

生：把撑开晾晒、放到太阳底下晒、放在通风的地方晾晒……

通过生活经验的引导，学生很容易就可以联想到“液体的温度”“液体的表面积”“液体表面气流的快慢”三个因素并作出相应的猜想，这样教师就可以顺理成章地把学生引向“证实”或“证伪”的下一步。学生探究的思路就会明晰了，再通过动手操作，对知识的理解得到了进一步的强化。

方法二：设置实验情景。

合适的情景设置很容易启发学生思维。对于一些学生有一定的生活印象，但印象又不是十分清晰的，我们可以通过设置实验情景引导学生关注到有效的猜想上。

《压强》的活动情景引入

在《压强》一节的引入中，教师请一位男生和一个女生帮老师钉木板，老师提问：“谁会钉得快一点？”学生笑话老师“无知”。结果相同时间内，女生钉好了，但男生失败了。当想象与实际形成巨大反差时，最容易使人产生强烈的求知欲望。

引导学生进行猜想。

老师在实物投影仪上展示两个同学所用的钉。引发学生对铁钉的观察。教师因势利导“压力的作用效果，除了普遍认为与压力大小有关系之外？还可能跟什么因素有关系呢？”最终通过问题引导和实验观察，学生提出“影响压力作用效果可能与受力面积的大小有关”。

第6个数据分析排除“浸没后，浮力的大小与物体浸入液体中的深度有关”。

当把“物体所受浮力的变化”与“被排开液体的变化”进行联系后，离我们想要的猜想就越来越近了。到最后，老师再把“与物体浸入液体中的体积（或深度）有关”与“被排开液体的变化（体积、质量）”联系起来，那最接近真相的猜想就出来了：物体所受浮力的大小可能与被排开液体的体积（或重力、或质量）有关。学生就可以提出猜想：物体所受浮力的大小可能与被排开液体的重力有关——下一步的研究就顺理成章了。

方法三：利用认知迁移。

探究导体的电阻与什么因素有关？

电阻是导体对电流的阻碍作用，是一个比较抽象的概念。我们可以用水流、交通等类比导体对电流的阻碍作用。例如道路的宽窄对应导线的粗细（横截面积），路面的质量类比导体的种类（材料）等。这些都能帮助学生排除异项影响，使学生的猜想比较顺利的导向探究的正确方向。

探究并联电路的电流关系。

要探究并联电路电流的特点，最好的办法是采用形象生动的认知迁移法，把知识迁移到一个同学们相当熟知的生活知识或其它生活常识上去。对于初中的学生，电流是一个很抽象的概念，而水流却是很直观的现象，电流与水流有类似的地方。我们可以把干路比作小区的主供水管道，支路比作每个家庭的供水管，通过水流大小的分析学生很容易猜想到：干路电流等于各支路电流之和。

方法四：通过物理定义。

探究动能的大小与什么因素有关？

教师可以这样提问：我们身边所有运动的物体都具有动能，这种能量是因为运动才具有的，那么动能的大小与运动关系？如果有，那运动的那些因素可能会影响动能的大小？

运动状态包含“速度”和“方向”两个因素，由于前面教师已经介绍了“能量”的概念（一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量，能够做的功越多，它具有的能量就越大）作铺垫，因此绝大多数学生不会考虑物体运动的“方向”而是直接将疑点指向物体运动的“速度”，这就达到了教师的目的；动能与 “质量大小”的联系则可以用情境提示法解决。

要想学生能够进行有效猜想，还需要注意帮助学生锤练物理语言，提高学生的表达能力。

物理学科是一门科学学科，物理规律的表述，物理实验结论的归纳等都有严谨的要求。初学物理的初中学生经常会把一些口语化的、俚俗化的语言带进课堂，造成表达或理解的歧义，这对准确表达出学生的猜想会产生障碍，因此教师在与学生的互动过程中，要善于启发学生语言表达，引导学生学会用物理语言表述问题，还要随时针对学生的表现进行有效的点评。尤其是对错误的物理语言描述进行点评时，更要善于挖掘出学生不规范表达背后的内容，通过不断的训练，帮助学生学会用规范、准确的物理语言进行阐述。在探究过程中学生能够顺利进行有效猜想的前提。