猜想与假设:促进儿童科学素养的提升

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  一、要善于培养学生猜想与假设的意识
  1.创设猜想情境
  一堂成功的科学课要让学生在科学探究活动中不断思考,发现问题,提出问题,教师首先要创设合理的问题情境以激发学生的探究欲望和学习的兴趣。这个情境要在尊重客观事实的基础上,让学生对情境中的问题做出符合实际的猜想,进而能够进一步讨论出方案进行猜想的验证。不管学生提出什么样的假设,都证明他在积极参与,认真思考。在这个过程中,教师要对学生的猜想与假设有足够的耐心和信心,不能粗暴地干预学生的假设,应当让他们充分发表自己的意见,他们才会专注地通过实验探究去验证自己的猜想,并渴望通过实验寻求答案。
  2.提供充足时间
  不同年龄阶段的学生对知识的掌握程度不一样,思考的方式也有很大的不同,即使是同个年级段的同班同学,他们在知识及能力上也存在着相当大的差别,这就要求教师要给予学生足够的猜想时间,让学生有时间对要探究的问题进行猜想与假设。如果教师不懂得课堂应变,猜想也只是成了科学课堂的形式主义,或者说只是某些学生的专属空间,失去了课堂的本质。
  二、要善于训练学生猜想与假设的能力
  1.有效引导
  引导学生进行有科学根据的假设,对发展学生的科学思维能力起着至关重要的作用。科学课中的猜想应该是一种科学性的预测,即学生建立在已有生活经验上,符合基本科学逻辑的一种合理估计,而不是一种漫无目的的瞎猜。猜想与假设是整个教学过程中学生思维发散最为活跃的阶段。所以在这个阶段,教师可以通过一定的有效引导培养学生的发散思维。这就要求教师在教学过程中要激励学生大胆思考、敢于创新,激发学生提出各种猜想与假设。教师不能包办代替,只有在学生出现思维障碍时,教师才给予合理指导。
  2.摆出依据
  在猜想“影响摆的快慢的因素有哪些”这个环节时,学生根据已有的知识和生活经验进行各种猜想:
  生1:摆线越长,摆动速度越慢。
  生2:角度越大,摆动速度越快。
  生3:摆锤越重,摆动速度越快。
  师:你能不能说说你为什么这样猜想呢?理由是什么?
  生1:我想,如果摆线越长,摆来回走的路程也就越长,那回来摆的时间也就会多一些。所以我认为,摆线越长,摆动速度越慢。
  生2:我根据日常生活中的一些例子想到,角度越大,那么坡度就越陡,物体冲下来就会更快,比如滑滑梯就是这样的。那么,摆角越大,摆动的速度也越快。
  生3:我认为,东西越重,它下落时速度也越快。所以我认为,摆锤越重,摆动速度也越快。
  从以上事例不难看出,猜想与假设都是依据一定的生活经验及事实,用可行的科学原理,围绕提出的问题讨论可能出现的结果。这就要求教师在教学的过程中,不仅要引导学生的发散思维,提出各种猜想与假设,还要引导学生说出这样猜想的理由。
  3.学会质疑
  训练学生的猜想与假设的能力,还应该培养他们的质疑精神。“学贵有疑。”疑是思之源,思是智之本。疑是思考探索的源泉,有了“疑”而又能独立思考,敢于坚持自己的意见,才有了“敢于争论”的思想基础。教师对学生的质疑要鼓励、支持,学生会在科学课堂上善思、敢说,甚至提出与教师不同的想法,并很想寻找问题的答案。如在教学“温度和温度计”一课时:
  师:相同水量的冷水(40℃)与热水(70℃)混合有多热?请说明理由。
  生1:30℃,我想应该是热水的温度减去冷水的温度。
  生2:我认为刚才同学的假设不对,因为热水和冷水混合后温度应该在它们两者之间,而30℃的话比冷水的温度还低,这是不可能的。所以我认为生1的假设不成立。
  生3:55℃,我觉得应该是热水的温度加上冷水的温度除以2。
  生4:15℃,我觉的应该是热水的温度减去冷水的温度除以2。
  师:想一想我们生活中实际的例子,刚才提出的这三个不同的假设,跟我们生活中的实际例子相符合吗?
  生5:我认为生4的假设肯定不对,因为按照他的计算方法混合水的温度大大低于冷水的温度,这更加不可能了。
  生6:其实我觉得生3的假设也不太正确,因为冷水、热水在混合的过程中一部分热量肯定会散失掉一部分吧,因此混合水的温度应该低于他们的平均数吧……
  在科学教学过程中,教师应积极引导学生养成“猜想与假设”的思维方式,激发他们对科学探究的兴趣和好奇心,使他们有自信对他们所感兴趣的问题进行正确的科学探究活动,在长期的实践过程中让这种思维方式内化为学生的一种学习能力,并能逐步提升他们的科学素养和科学技能,为他们将来进一步学习打下扎实的基础。科学教学已不再是纯粹的教学生科学知识、教学生实验技能,而是应该教会并锻炼学生一种思考的能力,一种猜想与假设的能力,从而成为学生的一种科学素养。
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