淺談在科學探究中學生猜想與假設能力的培養

鄭軍艷

摘要：科學探究遠不只是設計實驗以及對觀察到現象進行解釋或得出結論，提出聰明的猜想和假設是十分必要的。讓學生根據所提供的科學探究內容、有結構探究材料以及機會進行猜想和假設，就是根據已有的科學知識和實驗經驗，對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設，對實驗結果進行預測。是一種處在積極的起始萌發狀態的思維過程，每一項猜想和假設都是學生進行創新思維的具體體現。猜想和假設是培養學生科學想象力的基本形式和主要途徑，也是學生進行科學探究活動的一個重要環節。

關鍵詞：科學探究;猜想;假設

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1578（2019）07-0177-01

猜想與假設是科學思維的一種形式，是研究者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。學生猜想與假設的能力的水平高低直接影響科學探究能力的水平，因此，探索在科學教學中培養學生猜想與假設的能力的教學策略具有重要的意義。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發創造的靈感，發揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據的判斷往往也可以突破層層迷團，實現探究的目的。

1.猜想與假設和科學探究關系

猜想與假設是科學探究中重要的方法。在初中科學探究中，猜想與假設的主要目的是讓學生體驗科學發現的過程，體驗探究的樂趣。猜想與假設是對問題中事物的因果性、規律性做出的假定性解釋。猜想是學生接觸到問題后，在已有知識經驗的基礎上，結合對客觀現實的感性認識依靠直覺而做出的各種假定。假設是在猜想的基礎上經過一系列的觀察、實驗、分析、比較、歸納等邏輯推理排除掉一些不可能的猜想而得到的較為科學的假設。假設比猜想更具有合理性，對探究的問題更有針對性和指導性。在猜想環節，學生充分發揮主體性，積極主動地提出盡量多的猜測與可能，不需要考慮問題與猜想之間的因果邏輯關系，因此思維常常處于一種非?；钴S的、非邏輯的、發散的狀態。在假設環節，通過對猜想的排查和做出種種的解釋進行提煉總結，因此需要一種邏輯的聚合思維。在科學探究中，提出合理的猜想與假設除了為探究活動指明方向外，可以充分發展學生的創造性思維，培養學生的創造能力。

2.猜想與假設的原則和能力培養

2.1 建構的猜想與假設應科學合理，且有積極探究的情景性

教學中，教會學生根據已有經驗和所學知識，創建合理假設非常關鍵，它直接影響后續的探究活動教學，除此之外，創設探究的教學情景也至關重要。合理的假設在已知事實和推測，設想之間有必然的邏輯聯系和內在一致性。假設具有明顯的可假設的合理性，可驗證的現實性。假設的合理性主要體現在兩方面：

第一，說假設是合理的，是因為用以假設的事實和理論，雖不充分，但卻真實可靠。如著名的科學家羅伯特·波義爾在一次實驗中，不小心將鹽酸濺到紫羅蘭花瓣上，過一會兒，他驚奇地發現，紫色的花瓣上出現了紅點，波義爾對這一意外發現作出種種假設：（1）用醋或其他酸液是否也能使紫羅蘭花瓣汁液從藍色轉變為紅色;（2）除紫羅蘭花汁外，玉米花，玫瑰花，蘇木（即巴西木），櫻草，洋紅及石蕊等花汁是否也有類似顏色的變化;（3）除酸以外，堿是否也能引起顏色變化。波義爾從偶然發現的現象中，作出合理假設，事實雖是個別，但隨著假設的證實，卻成為指示劑的發明家。

第二，假設不應與已證實的相關概念，原理，驗證過的事實相矛盾。新的假設應能解釋已有事實，如果假設同其中的一個事實不符，那么這個假設就應拋棄或修正。如有學生認為氧化鈉（NaO）與氧化鎂（MgO）都是金屬氧化物，也都是堿性氧化物，于是推測形成氧化鋅這種金屬氧化物也是堿性氧化物的假設。但這個假設在“事實和推測”之間不存在內在一致性。堿性氧化物是只能與酸反應生成鹽和水（概念）。但氧化鋅不僅能與酸反應生成鹽和水，還能與堿反應生成鹽和水（事實），可見概念與事實不符，且與已證實的兩性氧化物（如A1203）事實相矛盾，所以氧化鋅是堿性氧化物的假設不成立。

假設一般要經過提出假設和驗證假兩個階段。驗證既可以證實也可以證偽;無論證實和證偽都能有效提高學生認知加工的水平和層次。

2.2 教學中猜想與假設應創設積極的探究情景

科學探究教學從探究課題的引入到延伸擴展，要讓學生主動參與實驗，實踐，增強體驗，就必需創設一定的教學情景，使探究活動在內容與情景兩個維度上展開，以啟發和引導學生“感覺到”問題情景與先前的知識和經驗有著某種內在的必然聯系，親臨其境，自感自悟，靜思揣摩，有時對問題的解決雖仍具有某種不確定性，但在情感的支配下，樂于自主地進行猜測，想象，驗證等系列探究活動。

在探究活動中，教師要充分認識到學習是一個連續的累積過程。因此，探究的問題應在學生已有的知識經驗和認知結構，已獲得的動作技能，習得態度的基礎上展開;任何探究活動一旦離開與原有知識相連結的情境，就不可能有學生真正的自主參與探究，成功解決問題的活動。

探究教學重視問題情境的創設，以引起學生的好奇心和求知欲，激發學生的學習興趣和探究的欲望，使學生發現問題、提出問題.由于學生不可能像科學家一樣在紛繁復雜的自然現象面前，根據自己豐富的知識經驗和敏銳的感覺提出科學的猜想和假設，因此，教師在創設問題情境時要在符合客觀事實的基礎上，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和暗示性。這樣學生在猜想與假設時，就有一個較為明確的方向，不至于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。

猜想與假設是科學探究中的關鍵環節和重要因素，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并不會自動的增強，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。

參考文獻：

[1]中學生在科學探究中進行“假設與預測”能力的實踐研究[J].劉秀苑，袁靜如，錢揚義，鄧峰，謝澤琛.化學教學.2006（03）.

[2]關于中學生猜想與假設思維活動的初步研究[D].李奇云.廣西師范大學2005.