有效引导 发展学生猜想能力

(江苏省南通市虹桥二中,江苏 南通 226000)

猜想是学生进行探究性学习的重要环节，它是对问题解决的一种预测性思考，为问题的最终解决搭建基本框架，为后续阶段的研究和探索指明方向，并可让各项活动更具目标性。初中物理教师要重视猜想的价值，正确认识到猜想的基础在于学生的理性思维，并在教学中对学生的猜想活动进行有针对性的引导，发展学生与之相关的能力。

1 生活经验是学生科学猜想的基础

在现实的教学中，学生的科学猜想行为经常会陷入以下两个困境：一是学生的猜想始终无法触及问题的实质，二是学生不着边际地进行猜想。怎样才能引导学生展开卓有成效的科学猜想呢？学生的所有学习行为应该充分联系他们已有的认知基础，科学猜想也不例外，学生根据自己的已有经验向外延伸，才能提出更有创意的猜想。

例如，冬天的暴雪天气往往给城市交通带来诸多不便，特别是积雪路面经常出现“夜冻昼化”的现象，这给夜间交通带来极大的安全隐患。因此路政部门会安排工人在路面上撒一些除雪盐(主要成分包括氯化钠、氯化钙和氯化镁等)，有效避免了这一现象。这种操作可以在相同气温条件下，使那些白天熔化之后的冰雪在夜间不会再次凝固，极大减低了安全隐患，请你对上述情境进行分析，并提出一个具有探究价值的猜想。

学生面对上述问题首先要提炼出情境所涉及的关键现象：在马路积雪上撒下除雪盐，可以保证在相同的气温条件下，冰雪融化之后不会在夜晚重新结冰。由此衍生出这样的问题：“夜冻昼化”的现象很是寻常，但是为什么撒下除雪盐之后，就不再出现这一现象？学生在处理上述问题时会有效联系已有的生活经验：在温度极低的冬季，家中的水缸经常结冰，但是那些腌制咸菜的缸里面却不会结冰。在此基础上，学生形成推理结论：卤水的凝固点要低于一般的水。这是由经验结合上述情境所衍生出来的推理，据此提出猜想：向水中加盐，可以降低其凝固点。

科学猜想不是漫无目的的胡乱猜想，学生首先要对所提供的情境展开分析，结合自己已有的经验和认识，对相关的现象展开分析，并充分利用科学思维，利用推理来展开研究，最终提出有关物理现象的猜想。在这一过程中，教师务必要践行“从生活走向物理”的课程理念，让学生能够联系自己的生活经验来展开理性的思考，提出相对合理的猜想，最终在实验探索中完成对猜想的验证。

2 有效引导学生思维，促进猜想形成

科学猜想的产生和提出离不开学生的理性思维，教师要注意研究学生的思维特点，有效激活学生的思维，进而形成具有创造性的猜想。在教学中为了实现上述效果，教师必须运用有效策略，加以引导。

2.1 利用物理思维方法来激活学生的兴奋点

人都有好奇的天性，但是受中庸文化和传统价值观的影响，随着年龄增长，很多人即便遇到疑惑，也越来越难以提出猜想。初中生心理尚未成熟，“初生牛犊不怕虎”在他们的身上得到了很好的诠释，面对身边的物理现象，他们敢问、敢想、敢猜。

教师要因势利导，发现激发学生猜想的切入点，或是身边奇妙的物理现象，或是生活中的热点新闻，或是物理原理在生活中的运用等等，这些都可以成为学生讨论、猜想的主题。比如前段时间“水氢汽车”的新闻频现报端，引起了学生浓厚的兴趣，如何从物理学的角度来辨析这则新闻一度成为物理课堂讨论的话题，学生的探索热情也为之高涨。当然，为了提升学生的研究效率，教师也要提供有效的方法指引。

能够推动科学猜想形成的物理思维方法有很多，比如直觉思维、类比思维、演绎推理、等效处理、建模分析等等。针对“水氢汽车”的讨论，需要对接学生的能量观念，学生可以从直觉思维出发，辨析这一概念与永动机的关联。再比如探究串联电路中的电流特点时，教师可以引导学生结合类比思维进行分析，将电流和生活中的水流进行比较，从中获得启发来提出猜想。在研究电磁铁的磁性强弱与电流的关系时，学生展开推理：如果电磁铁中的电流从1A增大为3A，导线中通过3A的电流可等效视作三根1A电流的导线绞合而成，这样每一股导线都能够独立产生一个磁场，三根导线就形成了三个磁场，它们共同作用能够产生更强的磁性，这样通过等效处理的方式可以提出猜想：电流越大，电磁铁的磁性越强。

2.2 借助头脑风暴来提升猜想的全面性

猜想是对各类问题处理方式和方法的探索和尝试，要想通过猜想一步到位并完成问题的解决往往是不现实的。再加上初中生的物理分析能力还不够成熟，他们认知的角度也相对狭隘，所提出的猜想比较肤浅或片面，为了让学生能够提出更加全面且具有深度的猜想，教师要适当引导，鼓励学生采用头脑风暴的方法来提出猜想。

物理课堂的头脑风暴法就是要鼓励学生结合自己的认识和理解，提出自己的观点，并提出尽量多的猜想，这时老师或其他同学都不能打断或进行评价，直到该学生将所有观点都阐述出来后，再由其他学生进行类似的表达。头脑风暴首先将给予学生一个彰显个性的平台，他们的聪明才智将得到有效发挥，积极性和主动性也将充分调动起来，理性思维也将变得活跃，科学探究的勇气将得到强化。教学实践表明，当前的学生虽然在思维上还不够成熟，但是他们思维非常活跃，能够提出具有创新性的观点。但是初中生胆怯而又敏感，教师要善于对学生进行激励和鼓动，让学生能够主动而积极地参与到头脑风暴之中，只有这样学生才能勇于表述自己的猜想。此外，学生的认知存在差异性，头脑风暴将引导学生从自己熟悉的角度给出理解和观点，多种观点的交流必然会促使学生获得多角度的启发，并最终得到更加全面的认识。

比如在探索浮力大小的影响因素时，有的学生从游泳的体验出发，指出浮力大小和物体排开液体的体积有关；有的学生从直觉出发，认为浮力大小和物体的重力、体积以及没入液体的深度有关；也有学生从阅读的科普读物出发，提出浮力和液体的密度有关。他们所给出的猜想或正确或错误，但都应该得到教师的鼓励和支持，教师也要引导其他学生以客观而平和的态度来审视各种猜想和观点，这既是对其他同学的尊重，更是对科学探究规则的敬畏，易于催生出富有灵感的猜想。

2.3 通过自主与合作的协调来提升猜想的合理性

自主探究与团队合作是初中生学习物理的两种基本方式，教师要努力协调好二者之间的关系，让自主探究成为团队合作的前提和基础，让团队合作成为自主探究的有力保障与补充，在课堂教学中，教师一定要让猜想过程制度化和流程化。猜想的制度化就是要让学生将科学猜想作为研究的基本操作，事实上，任何一个物理问题的研究都需要学生结合经验展开试探和猜测，只有迈出猜想的第一步，他们才能鼓足勇气形成新的创举；猜想的流程化则要求猜想中杜绝胡乱现象，猜想必须建立在科学思维的基础之上。教师要让学生意识到没有经过自主思考和研究的团队协作是没有意义的，只有经历充分思考，学生在合作中才能分享有价值的观点。为了让团队协作更有成效，教师要结合学生的具体情况组织学习小组，指导小组成员以合理而高效的方式推进合作，提出合理的猜想。

在科学猜想的过程中，学生通过自主思考，提出个性化观点，然后以学习小组为单位分享各组的观点，这种分享不但要说明猜想的内容，并且要阐明形成猜想的理由。比如有关滑动摩擦力大小的影响因素，学生如果猜想滑动摩擦力的大小与接触面积相关，那么自己就必须阐明什么原因导致这一猜想的提出，当然其他学生可以在倾听该同学的表述时，也可以在该同学完成表述后，通过追问的方式要求他给出理由。团队成员相互交流，结合自己的观点对某些猜想进行研究或辩论，这样的学习模式有助于学生对各种猜想进行点评和筛选，使猜想更加趋于合理。针对某些较难的问题，同伴之间通过合作与交流将有助于自己获得启发，取长补短。

当学生在进行自主探究与团队合作时，教师不能置身事外，而应该及时观察学生的学习状态，适时地介入，对学生的自主学习与合作学习予以恰当的引导，让学生的各项活动能够有条不紊地向前推进。

3 适当限制是为了更加自由的发展

在物理教学中，教师要尽可能还原真实的探索情境，让学生在分析和研究中体验最为真实的探究过程。但是就猜想环节来讲，由于真实的物理情境太过复杂，而且学生的能力还存在欠缺，因此教师要适当进行调控，结合学生的学习经验，限制某些条件，引导学生进行猜想。

比如有关重力大小的影响因素，如果不做任何限制，不少学生在猜想中可能会提出重力与物体的质量、体积、形状、密度等因素相关，这显然会给探索过程带来很多干扰，面对学生提出的猜想，如果逐一分析将费时费力，且不一定产生成效，如果置之不理，则会伤害学生的学习热情。在教学中，教师可以先提出问题：现有一千克的铁球和两千克的铁球，谁受的重力更大？学生在回答问题的同时，自然也就将猜想的思路导向物体的质量，这样既能有效训练学生的思维，同时也能提升学生的探究效率。

当教师通过限制操作，引导学生进行更有效率的猜想时，我们就可以将更多的精力和时间放在探究的其他环节，这也将为学生更加自由地发展奠定基础。此外，如上例所述，教师的引导也应该结合一些问题或情境展开，这不单纯是一种猜想方向的限制，也是一种方法的引领，即学生在问题的处理中也将意识到物理研究的猜想必须要结合相应的依据展开。

综上所述，初中物理教师要根据学生现阶段的思维发展特点，鼓励学生在科学探究过程中积极而大胆地进行猜想，并从中积累猜想的经验，总结猜想的策略，形成相应的猜想能力。