浅谈初中物理科学探究中的“猜想”
浅谈初中物理科学探究中的“猜想”
                                             
科学猜想是探索科学的一种广泛应用的方法，它是在观察和实验材料的基础上，根据科学原理和科学事实进行理性思维地加工以后，对未知的自然现象及规律所作的假定性解释和说明。2011年版的《新课标》对学生科学探究中的“猜想与假设”环节提出明确要求：尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想；能对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设；了解猜想与假设在科学探究中的意义。下面就此做些初步探讨。
一、 明确“猜想”的地位
1.猜想在科学探究中的重要性
牛顿曾经说过：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现。”可以说古今中外任何一个理论的产生都有其孕育过程，任何科学学说的出现，开始都有大胆的猜想。设想假如没有麦克斯韦凭借非凡的知觉，大胆猜想，提出“涡旋电场”的假说，又哪来电磁理论呢？假如没有爱因斯坦的大胆猜想，提出了“光在真空中无论对任何参照系的速度都不变，均为3×108m∕s。”又
哪来的相对论呢？再说数学上著名的“哥德巴赫猜想”不也是猜想吗？总之，科学史上提出猜想，探索研究发现真理的事例不胜枚举，这充分说明了猜想在科学探究中的重要性。
2.猜想在课程中的重要地位
在初中物理新课程中，教材中设置的所有“探究”、“想想议议”和“想想做做”的大部分内容，以及“动手动脑学物理”的一些问题都要求学生进行猜想。其中，教材明确规定“探究”共有38个，“想想议议”和“想想做做”共有101个，外加上老师自行增加的一些探究活动或实验，学生的许多“猜想”贯穿与物理教学的整个过程中，“猜想”在课程标准和教材中凸显出其重要的地位。
二、 理解三种“猜想”
1.虚假“猜想”
“猜想”要求学生根据现有的生活经验和已掌握的知识对提出的问题的成因或对探究可能出现的结果作出猜想。即在作出猜想前所要探究的问题的成因或结果是未知的。然而现行教材的编写，为了保证“探究”的知识性、系统性、完整性，最后几乎都有明确的探究结论，
也就是说，部分有预习习惯的学生进行猜想时，根本不用思考或想象就可“照本猜想”，而且这样的猜想必定正确无误。如果是这样做出的猜想，那就是虚假猜想。
2.错误“猜想”
“猜想”必须让学生大胆、充分地进行，不必过分强求正确。既然是探究未知领域的问题，其猜想就必然存在正误两种可能，无论学生猜想正误与否，它已经激发了学生的学习兴趣，形成了良好的学习动机。学生作出猜想后，依据猜想的方向设计、进行实验，通过分析、归纳，得出探究结论。如果结论与猜想一致，说明猜想是正确的；如果结论与猜想相悖，表明猜想是错误的，但即便验证了自己的猜想是不对的，学生通过猜想对探究的问题有了一个重新的认识，无疑也达到了开展探究活动的目的。
3.胡乱“猜想”
由于初中学生对日常生活中的物理现象观察不够细致，甚至是熟视无睹，极少去认真思考所观察的现象，加上学生知识面有限，一些内容学生从未触及，因此在猜想时缺乏必要的感性经验，出现无目的、无根据地胡乱猜想。
三、培养和提高学生猜想能力的做法
1.利用成功激励，培养学生猜想的兴趣
教育家夸美纽斯说“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。”初中学生好奇心甚，但又缺乏理性，不稳定。只有通过成功激励，培养猜想兴趣，寓教于乐趣中，才符合初中学生的生理、心理特点，使学生在轻松而情绪高昂的心理下进行猜想、探究。猜想的运用可以使课堂气氛活跃，激发学生参与科学探究、参与实验的兴趣，发挥了学生的主体作用，调动了学习积极性。
首先，在日常生活和教学中，要求学生注意观察，学会思考，夯实“猜想”的基础，养成“猜想”的习惯；其次，要让学生获取“猜想”的快乐，学生进行探究猜想时，对于猜想正误与否，不要急于求成，期望过高，即使经常猜错，也要多表演鼓励，猜想时不三番五次“为难”学生，要善于分解猜想难度，有意识安排一些容易猜想的问题，让学生获取猜想成功的喜悦，学生从成功中看到自己的力量，从而增强猜想的信心和胆略。
2.给学生介绍有效的猜想方法
我总结了历届优秀学生的猜想学习经验，编写出《物理猜想方法及实例》印发给每个学生借鉴，并在课堂上予以讲解。白领女装
3.日常教学中多设置猜想题目，培养学生提出猜想的能力
教师在日常课程的构建中设置相应题目类型，由虚拟问题情景向真实问题情景回归。例如对投铅球最佳角度的猜想探究、对转弯路面坡度的猜想探究等等。鼓励学生大胆猜想，发散思维。猜错也不要紧，只要有对的成分就鼓励表扬。通过对猜想思维的反复训练和对猜想探究的成功体验，能培养和提高学生的猜想兴趣和能力。
四、猜想在科学教学设计中的具体应用
1.根据日常生活经验进行猜想
生活经验是人的最直接的感觉，它是学习各种知识的基础和源泉，我们要进行科学知识的学习必须借助于人们的日常生活经验。例如在对“阿基米德原理”内容的教学设计中，首先引导学生研究“浮力的大小和那些因素有关？”要引出这个问题，在教学设计中可以以学生的生活经验作为引导进行探索研究，启发他们联系“井里提水”和“游泳”以及在河水中与海水
中游泳的对比等生活经验进行“科学猜想”，根据学生提出的猜想，归纳成以下二个问题：
浮力的大小可能跟物体浸入液体里的体积有关；
浮力的大小还可能跟液体的密度有关。
根据以上两个猜想，进而指导学生设计实验方案来检验上述“猜想”是否正确，通过教师的启发引导，让他们有目的地进行课本实验，分别把金属浸在水中和煤油中做实验，验证上述猜想的正确性，从而获得有关浮力的定性规律。接着教师再启发学生进一步分析实验的结果，提出新的探索课题和猜想：既然上述实验证明了物体（金属块）浸在液体里受到的浮力大小跟物体浸入液体里的体积有关，还跟液体的密度有关，那么浮力的大小是否跟排开液体的重量有关呢？这一新的猜想的提出，激发了学生进一步探索的强烈求知欲。老师要抓住时机引导学生根据课本的实验装置进行实验并分析实验数据，得出结论：F浮=G排，这就是阿基米德原理，从而验证了新的猜想的正确性。学生为猜想与实际相符而感到了极大的满足，更增加了探求新知识的兴趣和信心。实验还证明了这个结论也适合于部分浸在液体里的物体；而且也适用于其他液体。在此基础上，教师又引导学生从理论上对阿基米德原理进行初步的论证，完成了理论论证与实验结论的统一。最后还要针对学生学习中
英语四级技巧可能存在的疑问进一步提出错误的猜想：
浮力的大小是否还跟物体的形状有关？
客车品牌浮力的大小是否还跟物体浸没入液体中的深度有关？
然后让学生分别通过相应的实验来研究这些问题，并通过实验否定了这两个错误猜想。这样的教学过程，学生不仅对阿基米德原理获得了深刻的理解，而且也培养与训练了学生的直觉猜想的直觉思维能力。
2.根据定性的感性认识进行猜想
在我们科学知识的学习中，许多定量关系和理论的得出都是建立在定性认识的基础之上的，没有学生的感性认识就不可能有该知识和理论的进一步提升。例如在“液体压强计算”教学中，液体压强与深度的关系是一个难点。在设计中，首先让学生回忆已学过的液体压强特点。由于学生已经有了“液体压强随深度的增大而增大”的感性认识，学生就可以提出猜想：“液体的压强与深度有怎样的关系？是正比还是反比，还是其他关系？”在此基础上，老师指导学生在实验中怎样求液体的压强和深度以及为了求得液体的压强和深度需要
健身资格证先测出哪些数据？具体操作如下：
利用平底管间接测液体的压强P
利用二力平衡条件得出，当装沙的玻璃管在液体中静止不动时，液体的玻璃管底部的压力F的大小一定等于沙和玻璃管的重量G的大小，即F=G国术类小说，再根据P=F∕S=G∕л（d∕如何从硬盘安装系统2）2=4mg∕лd2可知，测出m和d（管底外径）就可算出P。
测出液体的深度h
液体的深度h=玻璃管底浸入液体中的深度=玻璃管高H-玻璃管顶部到液体的距离H0。
指导学生对实验数据进行分析和处理
启发学生算出并比较每次实验中液体的压强与对应深度的比值：P1/h1、P2/h2、P3/h3、P4/h4。
3.运用类比联想和类比推理的方法引导学生进行猜想
在科学中有许多知识是学生从来没有遇到过的，没有感性认识和经验，对这种知识的教学，教师直接切入主题，学生很难真正掌握该知识。如果教师运用类比的方法，通过学生熟悉的情景进行对比引入教学内容使难度下降，学生更容易接受。例如，在讲解“欧姆定律”时，首先要使学生明确本节课要研究的课题是：“怎样通过实验来研究某一段电路中的电流跟它两端的电压和导体的电阻这三个物理量之间的关系。”接着引导学生把水流跟电流进行类比，即用水压来类比电压，用水管的阻力来类比导体的电阻。这样，学生很容易明白水从水管里通过的流量与水压、阻力的关系：当这段水管的阻力一定时，水压（水位差）越大，水流则越大。通过类比，可以向学生提出如下的猜想：
电阻不变的情况下，导体中的电流强度可能跟导体两端的电压成正比；
在电压不变的情况，导体中的电流强度可能跟这段导体的电阻成反比。
这时学生的思维处于高度激发状态，教师应因势利导，指出以上只是猜想的可能结论，是否正确需要用实验来验证。在此基础上启发学生设计实验，并进行实验，分别得出几组实验数据；再引导学生联系以上猜想分析数据之间的关系，通过思考、归纳、先得到具体的数值关系式；进而通过推理、概括，再抽象到文字表述，综合概括电流强度和电压、电阻
三个量之间的变化规律，总结出欧姆定律的公式I=U/R，从而用实验验证了上述猜想的正确性。这样不仅培养了学生的科学猜想的直觉思维能力，还培养了学生的分析、归纳、综合等思维能力。
五、结语
著名美籍华人物理学家杨振宁言道：“在所有物理和教学的最前沿的研究工作，很大一部分要花在猜想上。”猜想作为科学探究过程的重要环节，在教学中的地位更是极其重要的。在物理教学中，我们要注重培养学生的猜想能力，才能使学生真正体验科学探究的乐趣，艰辛体验挫折感与成就感。

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