淺談小學(xué)科學(xué)探究活動課中的“猜想與假設(shè)”

劉威

“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心?！痹凇犊茖W(xué)（3—6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）》中是“基本理念之一”，它提出探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式?？茖W(xué)探究是指學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域里的從未知到已知的自行探究、自主探究，主要包括“提出問題—猜想與假設(shè)—制訂計劃—觀察、實驗、制作—搜集整理信息—思考與結(jié)論—表達(dá)與交流”等。由此可見，猜想與假設(shè)已成為學(xué)生科學(xué)探究活動的一個重要組成部分，培養(yǎng)學(xué)生的猜想與假設(shè)能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生對科學(xué)活動預(yù)見性的重要實施渠道。 本文就猜想與假設(shè)的概念界定、作用，及其在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中有關(guān)猜想與假設(shè)的教學(xué)策略作一膚淺的論述。

一、什么是“猜想與假設(shè)”

“猜想與假設(shè)”在現(xiàn)代漢語詞典中的解釋為：科學(xué)研究上對客觀事物的假定的說明。對于科學(xué)探究性學(xué)習(xí)來說，猜想是一種重要的基本思維方法。小學(xué)生的猜想與假設(shè)類似于科學(xué)假說（科學(xué)假說常用于科學(xué)家真正的科學(xué)研究活動），它們有共同之處，但畢竟小學(xué)生的猜想不是科學(xué)假說，小學(xué)生的猜想與假設(shè)的對象是“人類已知，學(xué)生自己未知的”?！犊茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中猜想與假設(shè)——探究性學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，是指學(xué)生利用已有知識與經(jīng)驗，經(jīng)過思維的沖突與再加工后形成的一種假設(shè)結(jié)論。

建構(gòu)主義教學(xué)觀認(rèn)為：教學(xué)的核心任務(wù)不是如何把現(xiàn)成的知識傳授給學(xué)生，而是如何激發(fā)出學(xué)生原來的相關(guān)知識經(jīng)驗，促進(jìn)知識經(jīng)驗的生長，促進(jìn)學(xué)生的知識建構(gòu)活動。學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)活動的基礎(chǔ)就是學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗，猜想與假設(shè)活動就是學(xué)生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，對要研究的問題經(jīng)過思維的沖突與再加工活動。

二、猜想與假設(shè)在科學(xué)學(xué)習(xí)中的作用

猜想與假設(shè)作為一種重要的科學(xué)研究方法，在科學(xué)中具有其它方法所不可替代的作用。

l、猜想與假設(shè)活動在科學(xué)探究活動中起著承上啟下的作用。

在《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中對“科學(xué)探究”提出具體的分目標(biāo)：“能運(yùn)用已有的知識作出自己對問題的假想答案；能根據(jù)假想答案，制定簡單的科學(xué)探究活動計劃?！睆恼n標(biāo)的要求來看，猜想的結(jié)果同時是制定計劃的前提根據(jù)，是學(xué)生確定研究方向、選擇實驗方法、選擇實驗材料的基礎(chǔ)。一個自然現(xiàn)象，在其未被揭示出科學(xué)本質(zhì)之前，人們對它的認(rèn)識是很不完整的，甚至是片面的，只能借助于猜想與假設(shè)的形式進(jìn)行研究與探索。當(dāng)某一猜想與假設(shè)被大量事實所證實時，它就發(fā)展成一種科學(xué)知識。因此猜想與假設(shè)是科學(xué)探究性學(xué)習(xí)中的方法與橋梁。

2、猜想與假設(shè)對科學(xué)觀察和實驗具有先導(dǎo)作用

猜想與假設(shè)在科學(xué)研究中具有一定的猜測性。但不是盲目的無目的的猜測，而是科學(xué)的預(yù)測，有計劃的研究。有了猜想與假設(shè)便有了有計劃有目的實驗和觀察。因此猜想與假設(shè)對科學(xué)觀察和實驗具有先導(dǎo)作用。

三、“猜想與假設(shè)”的教學(xué)實施

（一）真誠維護(hù)假設(shè)的存在。

我們經(jīng)常可以看到這樣的現(xiàn)象，當(dāng)學(xué)生提出的假設(shè)符合事實時，教師馬上點(diǎn)頭同意，并且迅速把假設(shè)寫在黑板上，而這條假設(shè)錯誤時，教師往往會緊鎖眉頭，不發(fā)表意見，讓這位學(xué)生坐下。當(dāng)一些學(xué)生提出的假設(shè)達(dá)到教師預(yù)期中的內(nèi)容后，就會馬上中止這一環(huán)節(jié)的教學(xué)，進(jìn)入到實驗設(shè)計和驗證階段。長此以往，我們的學(xué)生就會產(chǎn)生這樣的印象，凡是老師寫在黑板上的假設(shè)都是正確的，就是結(jié)論。試想，有了這樣想法的學(xué)生還會有探究的欲望嗎？在探究中，還會有失敗的經(jīng)歷嗎？要知道，在真正的科學(xué)探究過程中，是沒有老師這樣一個評判角色的。所以我們要讓學(xué)生相信自己，敢想，善于想。教師則要認(rèn)真對待每一個假設(shè)，可以把孩子們的意見都寫在黑板上，讓學(xué)生經(jīng)過自己的探究，去證明它們的對、錯。證明錯誤，也是一個結(jié)論。

（二）引導(dǎo)呈現(xiàn)假設(shè)的依據(jù)。

《引領(lǐng)孩子們親歷科學(xué)》一書認(rèn)為：“當(dāng)提出一個問題以后，讓孩子們預(yù)測其結(jié)果可能是怎樣的，這是極具教育意義的教學(xué)活動。在動手做之前先‘想一想，要調(diào)動起他們的知識經(jīng)驗，借助于判斷和推理，這時他們的腦子里會產(chǎn)生許多不同的解釋模型，給他們機(jī)會去表達(dá)，去解釋，不管預(yù)測意見本身的對錯，只要他們動腦筋去想了，有機(jī)會說了就是有意義的，對他們的思維的發(fā)展就會有促進(jìn)?！?可見建立假設(shè)的過程是一個思維的過程，我們必須讓學(xué)生充分暴露思維的過程。為自己的假設(shè)呈現(xiàn)依據(jù)是暴露學(xué)生思維的有效方式之一。

例如一位科學(xué)教師在引導(dǎo)學(xué)生對“影響擺的快慢的因素有哪些？”進(jìn)行猜想時，學(xué)生根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗開始猜想：

生A：擺線越長，擺動的速度越慢；

生B：角度越大，擺動的速度越快；

生C：鉤碼（擺錘）越重，擺動的速度越快。

……

師：那你能說說你的理由嗎？為什么做這樣的猜想？

生A：這里，如果擺線越長，擺的路線越長，用的時間就越長，來回擺的時間多一些，所以我認(rèn)為擺線越長，擺動的速度越慢；

生B：日常生活中，角度越大，坡度就越陡，沖下來就會快一些，那么我認(rèn)為擺的角度越大，擺動的速度就可能越快；

生C：日常生活中，越是重的東西下落的越快；

生D：我反駁，科學(xué)家已經(jīng)證明了物體下落的快慢與物體的重量沒有關(guān)系。所以我認(rèn)為“鉤碼（擺錘）越重，擺動的速度越快”這一猜想不對。

學(xué)生進(jìn)行猜測后，要求學(xué)生說出自己是怎樣想的或猜測的理由，這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的良好思維習(xí)慣，又使學(xué)生交流了提出假設(shè)的思維方法，相互之間受到啟發(fā)，并使學(xué)生明白提出的假設(shè)不是憑空亂猜的，有理有據(jù)的假設(shè)才有說服力。

（三）反思掌握假設(shè)的規(guī)律。

我們在教學(xué)中很容易出現(xiàn)為假說而假說的教學(xué)問題。凡上課必先問孩子們“看到……，我們能提出什么假說？”對于每一個觀察活動，都要孩子們說出或?qū)懴虏孪氲慕Y(jié)果，再與觀察、實驗的結(jié)果進(jìn)行對比看看猜對了沒有。而且在觀察結(jié)束后，對與原猜想不同的觀察實驗結(jié)果也不進(jìn)行討論和反思，這樣的教學(xué)就失去了假說的意義。在科學(xué)課里，假設(shè)作為一種訓(xùn)練和后面的驗證緊密聯(lián)系在一起。而作為訓(xùn)練，不能光滿足于某個假設(shè)正確與否。而應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷提出假設(shè)和驗證假設(shè)過程來探索、掌握如何盡可能使假設(shè)正確的規(guī)律。例如《擺的研究》中開始學(xué)生認(rèn)為三種因素（擺長、擺重、擺角）都會影響擺的快慢，可是最后通過動手實驗，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：只有改變擺長，才能改變擺的快慢，而改變擺角和擺重都沒有關(guān)系。在探究結(jié)束時，問學(xué)生：“通過這堂課你有什么想法呢？”這就是教師特意營造的一個反思過程，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)假設(shè)與事實之間的距離。于是在不同的班級就有了不同的感悟：“有時候我們的猜測是錯誤的?！薄拔覀兊慕?jīng)驗往往會給我們造成假象！”“沒有假設(shè)我們就不知道怎么去研究。所以作出合理的假設(shè)很重要?！薄?/p>

（四）注意“猜想與假設(shè)”教學(xué)的循序漸進(jìn)。

不同年齡段的孩子應(yīng)有不同的提出“猜想與假設(shè)”的教學(xué)目標(biāo)，“猜想與假設(shè)”的認(rèn)知難度要符合維果斯基提出的孩子們的“最近發(fā)展區(qū)”，既不是達(dá)不到“最近發(fā)展區(qū)”，如果達(dá)不到會缺乏智力上的挑戰(zhàn)；也不能超越“最近發(fā)展區(qū)”，那樣會打擊孩子們的自信心。

國外的一些科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)注重將學(xué)生的科學(xué)探究活動按照不同的年齡階段提出不同的要求，對猜想與假設(shè)也有不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，例如英國的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將學(xué)生的科學(xué)探究分為四個層次，對學(xué)生的猜想與假設(shè)也有不同的要求標(biāo)準(zhǔn)：第一階段（幼兒園到小學(xué)低年級階段）提出“在決定做什么之前先想一想可能會發(fā)生什么？”；第二階段（小學(xué)中年級階段）提出“當(dāng)提出做什么的時候想想可能會發(fā)生什么，要收集什么樣的證據(jù)，需要用什么設(shè)備和材料”；第三階段（小學(xué)高年級到初中分階段）：“在恰當(dāng)?shù)牡胤?，進(jìn)行準(zhǔn)備工作，并做出預(yù)言”。

另外，像提出科學(xué)問題一樣，不是每一個活動都要有提出問題→給出假說等步驟，過分機(jī)械不變的程序化教學(xué)本身就不符合科學(xué)創(chuàng)新精神，不利于調(diào)動孩子們的學(xué)習(xí)熱情。

科學(xué)學(xué)習(xí)的核心在于探究。探究的主體是學(xué)生，教師切不可越俎代庖，而應(yīng)適當(dāng)?shù)摹半[藏”自已的知識，和學(xué)生一道站在一個完全未知的領(lǐng)域，參與他們的探究?？茖W(xué)探究是一個綜合性的活動，它起始于學(xué)生的科學(xué)假設(shè)，而假設(shè)又植根于學(xué)生生活的沃土。教師要根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)和知識經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生自己去建立、反駁、修正、驗證假設(shè)。