引导大胆假设培养科学思维

吴章德

《科学课程标准（3—6年级）》中指出：科学探究活动是培养学生科学精神、科学态度、科学思维的重要途径。在科学探究过程中，教师要鼓励学生大胆猜想，对一个问题的结果做出多种假设，并在此基础上设计实验，积极求证。假设与求证的过程是科学探究的重要组成部分，也是完成科学探究必不可少的环节。那么，教师应该如何正确地引导学生大胆假设，发展科学思维呢？

一、以情景为依托，鼓励学生大胆假设

科学课中的实验教学有独特的天然优势，可以用实验的方法创设问题的情境，引导学生在实验过程中自发地对科学现象产生浓厚兴趣，寻找解决问题的途径，从而促进学生科学思维的发展。如在《米饭、淀粉和碘酒的变化》一课中，教师设置了以下情境：今天老师给大家一次在课堂上吃东西的机会，把米飯放进嘴里咀嚼一分钟，仔细品尝一下，米饭到底是什么味道。接着，将准备好的米饭分给学生。在学生吃完之后，教师请学生回答白米饭是什么味道。以下是师生的对话。

生1：我在米饭中尝到了甜味。

生2：刚开始味道很淡，嚼着嚼着变甜了。

师：在我们的生活中，什么东西是甜的？

生：糖。

师：在米饭中吃到了甜味，说明了什么？

生：说明米饭中有糖。

师：这种甜味是什么时候有的？

生：是嚼了一会儿才有的。

师：那又说明了什么呢？

这个时候，学生就会思考：米饭为什么慢慢才变甜呢？这里面肯定有奥秘。这样的情景创设自然而然地促使学生大胆假设。

师：你觉得是什么原因导致米饭变甜了呢？

生：可能米饭颗粒中心有糖，牙齿咬碎了米饭，就觉得甜了。

师：你能够通过实验来验证你的猜想吗？

生：可以先把米饭弄碎，再放进嘴里。如果马上有甜味，说明米粒中确实有糖；如果还要过一会儿才甜，说明米粒中可能没有糖。

师：还有没有其他想法？

生：可能是唾液和米饭发生了化学反应，产生了糖。

师：那我们有办法进行验证吗？

如此的情境设定，必然促使学生想方设法验证自己的假设，实验设计的目的性更加明确了，也使学生的思维有了方向。

二、以事实为基础，引导学生有据假设

合理而又大胆的假设是开展科学实验的重要前提。尽管所提出的假设不一定是最终的科学结论，但对问题成因的猜想仍需要一定的依据，这种依据就是已有知识经验和科学事实。但是学生起初很难在已有知识、科学事实和问题之间建立联系，这时教师就有必要介入并提供指导，让学生带着自己的经验、知识、思考、灵感、兴致参与课堂教学，使课堂教学呈现出丰富性、复杂性、多变性和思辨性。如下面的对话。

师：米饭是白色的，碘酒是红色的。如果把碘酒滴到米饭上，会怎么样呢？

生：米饭会变成碘酒的颜色，也成了红色。

师：米饭如果变成了红色，是什么变化？

生：应该是物理变化，因为米饭只是染上了碘酒的颜色，没有产生新的物质。

师：那还有没有其他的可能呢？

生：米饭和碘酒是两种不同的物质，把它们混合在一起，可能会出现其他的颜色。

师：如果出现了其他颜色，是什么变化？

生：如果最后出现别的颜色，那应该是化学变化，因为它产生了原来所没有的新物质。

师：你有没有办法来验证这个假设呢？

生：我们可以通过做实验的方法来验证。

之所以有这样的假设出现，是因为学生对物理变化和化学变化的根本区别已经很了解，这种了解使学生的假设更加科学、合理。作为教师，当一个问题被提出以后，应引导学生抓住事实线索，以已有知识为基础，帮助学生架起事实与问题之间的桥梁，促进学生科学思维的发展。

三、以思维为中心，引导学生充分假设

科学实验教学过程本身就是假设与求证的统一体，课堂教学设计应从培养学生的科学思维入手。事实上学生在假设过程中通常也使用了一定的方法，但自己可能没有意识到，所以教师有必要在学生实时求证时跟进，以便及时总结与拓展。

作为科学实验教学的组织者，在学生对实验进行了充分假设以后，教师就应该让他们按照科学实验的方法进行求证，并对现象进行分析和总结。随着实验活动的展开，教师、学生的思维和实验文本不断碰撞，新的学习需求和探究方向不断产生，学生在这个过程中兴趣盎然，认识和体验不断加深。也只有在假设和求证相结合的课堂上，学生才能获得多方面的满足和发展，科学的实验探究活动才能成为学生锻炼思维、培养能力的活动。如以下的对话。

师：刚才我们发现在米饭上滴碘酒产生了蓝紫色的新物质。它的产生和什么有关呢？

生：我觉得和碘酒有关，是碘酒把一种物质变成了蓝紫色的新物质。

师：那你该如何来验证呢？

生：只要把碘酒滴到其他的物质上去试一试就知道了。

师：还有没有其他的想法？

生：我觉得应该是和米饭中的某种成分有关，比如米饭中的淀粉。

师：有没有办法来验证？

生：只要找到常用的淀粉，把碘酒直接滴在淀粉上，如果变成了蓝紫色，就说明和淀粉有关；如果没有出现蓝紫色，就说明和淀粉无关。

师（实验后）：刚才我们把碘酒直接滴在淀粉上，看到了什么现象？

生：看到有蓝紫色产生了，而且这种颜色跟碘酒滴在米饭上的颜色是一样的。

师：那说明了什么呢？

生：说明蓝紫色物质的产生确实和淀粉有关，我们原来的推测是正确的。

教师在学生进行充分假设后再让他们实验求证，在学生的积极参与和师生的良性互动中完成了实验。

总之，假设的提出不应是学生毫无根据的主观臆测，而是建立在一定的事实和知识经验基础上，通过对丰富的感性材料进行研究而形成的。培养学生大胆假设、实时验证的能力，非一朝一夕可以完成。这种假设能力的培养，不是为了满足教材的需要，而是要让学生在假设的基础上，在实验探究过程中发展科学思维的能力，从而提高科学素养。

（责任编辑 郭向和）