物理研究式教學中培養學生的猜想能力

論文類別:教育學論文 > 學科教育論文
論文標簽:物理教育論文 物理教學論文 物理研究論文
論文作者: 宋誠海
上傳時間:2012/7/31 8:28:00

摘 要:實施新課改以來,物理教師在科學探究、教學方法等方面發生了突出的變化,但是對於科學探究中的猜想與假設環節重視得不夠,引导不到位,對科學探究的研究過程起到了不小的幹擾作用。因此,教師要充分引導和培養學生猜想与假設的能力,教會學生猜想與假設的原則和方法,以達到素質教育的效果。
關鍵詞:猜想与假設 問題情境 實驗 多媒體
    猜想與假設是科学探究的一個重要環節,是科学思維的一種形式,是學生根據已知事實材料和科學知識對所研究的問題做出的一種猜測性陳述,它能使探究者明確探究的方向,有目的地設計實驗並进行探究。實施新課改以來,物理教師在科學探究、教學方法等方面發生了突出的變化,但是對於科學探究中的猜想與假设環節重視得不夠,只是布置了學生猜想與假設,缺乏具體的指導。例如,在講述液体壓強的特點時,沒有引導,直接讓學生進行猜想,由於學生對液体壓強沒有太多的生活經驗,只能猜想到有液體壓強存在,在研究液體壓強的大小與什麽因素有關時,就會猜想到液體的質量、體積、容器的形狀、底面積等無關因素。学生對要研究的問題沒有明確的方向,沒有實驗基礎,沒有理論依據,对科學探究的研究過程起到了不小的幹擾作用。因此本人在教学過程中為了做好科學探究中的這一環節,充分引導和培養學生猜想與假設的能力,總結出了引導學生猜想與假設的原則和方法,從而培養學生學習物理的興趣、科學的思維方式。
    一、猜想與假設的原則
    1.合理性原則。猜想是應用現有的經驗和知識对問題中的事實尋求可能解釋的過程。因此,它需要合理性,即要有一定的事實根據,而不是胡猜亂想,更不是異想天開。盡管所提出的猜想不一定是最終的科學結論,但對问題成因的猜想仍需要有一定的依據。由《課標》中對“猜想與假設”環節的要求,可以知道依據應包括兩點:一是已有的經驗和知識;二是科学事實,即所探究的問題。
    2.开放性原則。猜想與假設是科學探究中學生思维最活躍的階段,不同的學生由於經驗、知識、能力的不同,對問題的認識不同,因此會提出不同的假設。探究教學要调動全體學生的積極主動性,發展學生自主思考、自主創新的能力,就要讓每位學生提出自己解決問題的假设,教師不要對學生進行過多的幹涉,保證提出的猜想與假设的開放性。例如,對“晚上家裏的燈突然熄滅”這一現象進行探究時,學生会提出多種假設,如停電了、保險絲斷了、燈絲斷了、電路有問題等等。教師在學生提出假設時,要“裝聾作啞”,讓學生提出盡量多的假設,实現探究教學的開放性。
    3.靈活性原則。靈活性原則包括两點:一是對學生的猜想要靈活对待,我們知道“猜想與假設”必須有一定的依據,但學生說不出依據的猜想也不能一律持否定的態度,因此我們應尽量要求學生說出依據,但當學生說不出理由時可以引導學生进行適當的討論;二是對猜想的驗證要靈活對待,對學生提出的猜想無需逐個設計實驗去驗證,有時可以通過課內外的小活動或分析討論、查閱资料等多種形式進行處理。
    二、培養學生猜想的策略
    1.创設含有豐富信息的問題情境,使學生知道猜什麽。教師在創設问題情境時要有一定的提問技巧,要在符合客觀事实的基礎上,凸顯出一些問題解決方式或答案的信息,使創設的情境對學生的猜想和假設具有一定的啟發性、暗示性。這樣学生在猜想與假設時,就有一個較為明確的方向,不致於做出一些毫無邊際的猜想與假設,同時培養了學生收集信息的能力。
比如在“蒸發快慢的影響因素”的教學過程中我是這樣引導學生提出猜想的:
    師:同學們知道衣服怎樣晾曬才能幹得快些嗎?
    生:放在太陽底下晾曬,盡量將衣服擠幹再晾曬,用衣架撐開晾曬,脫水桶甩幹後再晾曬,放在室外晾曬等。 转貼於 免費論文下载中心 http://www.hi138.com    師:衣服幹得越快,說明衣服中水蒸發越快,由剛才的討论你能猜猜影響蒸發快慢的因素嗎?
    生:蒸發快慢可能與物體中含液體的多少有關;蒸發快慢可能與液體的溫度有關;蒸發快慢可能與液體的表面積有關;蒸發快慢可能與液體表面的空氣流通大小有關等。
    通過學生熟悉常見的“晾曬衣服”事例引入“影響蒸發快慢的因素”,容易引起学生的思考和猜想,並自然地從生活过渡到物理,激起學生學習的興趣。
    2.教給學生猜想和假設的方法。
    (1)利用經驗和直覺思維進行猜想。學生在日常生活和學習中形成了大量的日常經驗和知識,它們是學生進行猜想的直接來源和素材。直覺思維是未經逐步分析就迅速對問題答案做出合理的猜測、設想或突然領悟的思維,它往往會形成智慧的火花,迸发出創造的靈感。在探究教學中充分利用學生的經驗和直覺让學生猜想是培養學生猜想能力的有效手段。例如,在牛頓第一定律的探究教學中,師生一起做斜面實驗,看到三種表面上的不同情況:斜面越光滑,小車運動得就越遠。學生憑直覺感覺到:若斜面非常光滑,則小車就會運動得非常遠。從而提出猜想:運動物体不受外力的情況下,就會永遠做匀速直線運動。
    (2)運用歸納法進行猜想。即學生對一些經驗和事實進行歸納、總結,得出物理現象和過程的結论的可能,從而提出猜想。例如,人發出聲音時聲帶振動;蜜蜂發出“嗡嗡”聲時翅膀在振動;敲擊桌子时,桌子振動發出聲音;撥琴時,琴弦振動發出聲音……學生通過對大量實例歸納提出了猜想:聲音是由物體的振動產生的。
    (3)利用類比聯想进行猜想。科學研究中,常用已知的現象和過程同未知的現象和過程相比较,找出它們的共同點、相似點或相联系的地方,然後依此為根據推測未知的現象和過程的某些特性和規律。在探究教學中,可以通過聯想利用這種類比的方法提出猜想。例如,在探究串聯電路中電流的特點時,通過電流可以聯想到水流,引導學生把電路類比成管道,把電流類比為水流,學生對水在管道中流动的情況是熟悉的,從而提出了串聯電路中各處電流都相等的猜想。
    (4)在簡單的小實驗中進行猜想。針對課堂內容,教師可準備一些實驗器材,或者指導學生自己準備一些有關的實驗器材,充分發揮學生的主體作用,發揮學生的想象,在實驗中進行合理的猜想。例如,在探究液體的壓強時,可以讓學生自己準備塑料袋、礦泉水瓶等實驗器材,老師準備水、鹽水、酒精、橡皮筋、壓強計、水槽等實驗器材,让學生自己充分發揮想象先做實驗,在實驗中感受液體壓強的存在,進而猜想液體壓強的特點。
    (5)利用多媒體介紹課外資料進行猜想。教師可出示各種相關的課外資料,培養學生從資料中獲取知識,并運用到課堂知識中來。例如,在研究磁場時,可以出示课件展示磁石門的圖片、各種磁性物質及磁現象,讓學生感受磁场的存在,進而猜想有這樣一種特殊的物質存在,並且猜想它具有什麽性質。
    總之,猜想與假設是科學探究中的關键環節和重要因素,猜想與假設能力是科學探究中的一種重要能力,但學生的猜想與假設能力並不會自動地增強,它需要在教育教學中結合學生的已有知識和經驗不斷進行引導和訓練。學生猜想能力的培養並不是一朝一夕能夠完成的,需要我們教師在教學過程中切實重視這一能力的培養,時時註意挖掘更多的提出猜想的方式,以達到素質教育的效果。 转貼於 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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