高中物理如何培养学生猜想与假设能力的研究

马新平

【内容摘要】猜想和假设是重要的物理学习方法，在学科探究学习中能起到承上启下的作用。新的课程标准对于物理的中的“科学探究”提出了具体的要求：运用已有的知识对问题的答案进行假想，根据假想答案制定科学探究活动。因此，猜想和假设能力已经成为学生在物理学习中所必要的能力。本文对高中物理教学中培养学生猜想和假设能力的方法进行研究。

【关键词】高中物理 猜想和假设能力培养猜想和假设是一切科学研究的基础，在物理的学习中也不例外。学生想要探究物理知识，就必须对物理中的某些现象知识进行猜想和假设，从而根据猜想制定探究计划。同时猜想和假设也是新旧知识的联系渠道，学生进行假设需要根据已有的知识或者思维方式进行，这一方面有利于学生对旧知识的回忆、应用，另一方面也有利于学生的思维发展。本文从以下几个方面，研究猜想和假设能力的培养方法。

一、运用已有知识和生活经验进行猜想和假设

知识来源于生活，当前已有的各种知识都是前人根据生活经验和生活现象进行总结而得到的。学生学习的过程事实上就是对知识进行再探索的过程。人们在研究物理的过程中，无不是对一个个现象出现的原因进行猜想，进而设计实验、得出结论、总结规律[1]。从伽利略到牛顿，再到法拉第，支撑他们进行物理研究的无不是一个个生活中猜想和假设。因此，培养学生猜想和假设能力首先就要从生活出发，借助学生已有的知识和生活经验进行猜想和假设，为学生奠定知识探究的基础。

例如，在学习人教版高中物理选修三中的“焦耳定律”时，在探究“影响电流经过导体产生热量影响的因素”这一问题时，教师就可以先让学生们想象一下生活中常见的电器。如电磁炉能够产生大量的热，甚至高达几百度，钨丝灯泡亮的时间长也能產生热量，并且灯泡产生的热量要远远大于线路产生的热量。学生们在思考后，就可以得出一个猜想：热量与导体本身的电阻有关，与电流的大小也有关。接着教师可以引导学生根据猜想，结合时间去验证猜想是否正确。这样借助生活经验和已有的知识储备可以对一些现象进行猜想，为知识探究创造目标。

二、运用思维直觉进行猜想和假设

直觉是人的一种特殊感觉，也被称为除五感以外的第六种感觉。直觉实际上可以看作一种惯性的思维，而这种思维在很多时候是正确的。通过直觉学生们可以很直接的预测物理现象中可能存在定理，并根据直觉进行猜想和假设，进而对其中的知识进行探究[2]。所以，在学习过行程中，教师要注重学生观察能力的培养，让学生根据现象观察利用直觉推理出现象中可能存在的物理规律，从而更好地进行探究学习。

例如，在学习人教版高中物理必修二中“向心力”这一节时，教师可以先让学生们思考，在生活，如果我们拿着一件物体转圈，如果松开手，物体很快就会飞出去。但是月球是围绕地球转动的，为什么没有脱离地球呢？学生们很快会根据直觉进行猜想“会不会存在一个力，让月球无法脱离地球。”通过这样的假设，学生们就拥有了研究方向，通过研究可以发现，月球在围绕地球转动时，存在向心力，因此月球无法飞离地球。运用直觉思维，学生们可以很快对一种现象作出假设进而开展探索。

三、运用类比思想进行猜想和假设

类比，就是将两个或者两个以上具有相似特性的，但不完全相同的事物进行比较，从而分析出事物相同和不同的特征[3]。类比思想在学习中极为常见，特别是在数学学习中经常出现，因此学生通常具备一定的类比思想。而在物理学习中，学生们也可以利用类比思想，将一个已知原理的物理现象和相似但原理未知的现象进行类比，进而提出猜想和假设，对想象中包含的物理规律进行研究。这样不仅可以实现知识的快速迁移，同时也能让学生更加容易理解知识。所以，在教学中，教师也要常用类比思想，引导学生进行猜想和假设，从而探究知识。

例如，在学习人教版高中物理选修三“电势能和电势”一节中，要研究电荷在电场中又没有能量的问题。而静电力做功实际上和重力做功有着相似之处，做工都与路径无关。而教师就可以利用两者的相似之处，引导学生进行类比学习，进而猜想电荷在电场中会不会存在和重力势能相似的电势能。学生们在作出猜想“电荷在电场中存在与重力势能相似的电势能。”后，可以进行实验设计，进而验证猜想是否正确。这样，利用类比思想，学生在遇到未知知识和难点问题时，可以根据已有的、与之相似的现象、知识进行类比分析，进而对新的现象及可能存在的物理规律作出假设，能够提升学生对新知识的接受能力，同时也能够有效提升学生的学习效率。

结论

猜想与假设在探究物理知识的过程中有着极为重要的作用，同时猜想与假设也是探究物理规律所必要的方法和手段。因此在教学过程中，教师要有意识地培养学生猜想和假设的能力，运用各种方法、情境引导学生进行假设和猜想，帮助学生提升探究知识的能力和学习效率，促进学生发展。

【参考文献】

[1]盛学良.科学探究教育在高中物理教学中的应用———基于牛顿万有引力定律分析[J].学周刊，2017，（1）：49-50.

[2]陈丽珊，陈海.基于高中物理学科核心素养的物理教学探究[J].基础教育研究，2016，（20）：7-8.

[3]姚丽鹏，刘烁.高中物理教科书中实验探究水平的研究[J].首都师范大学学报（自然科学版），2016，（3）：29-35.

（作者单位：甘肃省甘谷县第三中学）