1、小學科學教學中的猜想與假設教學策略一、 什么是猜想與假設？ 當科學家面對一些現(xiàn)象的時候，未知真假，便根據(jù)直覺做出推論，這樣的結(jié)論被稱為“科學猜想”。就是根據(jù)已有的經(jīng)驗和已知的事實為基礎，對求知事實或現(xiàn)象的原因作推測性或假定性的說明，然后進行分析和推理。二、猜想與假設的類別猜想和假設變化過程：過程比較復雜，可以猜想要經(jīng)歷哪些變化過程？猜想和假設結(jié)果：把兩個氣球連接起來，會有什么變化？ 硬幣上能加幾滴水？猜想和假設現(xiàn)象：把水滴在玻片上，不斷加熱，有什么現(xiàn)象發(fā)生？三、猜想與假設的特征提出猜想與假設是科學探究的核心環(huán)節(jié)。 體現(xiàn)課程標準根據(jù)已有的知識經(jīng)驗提出猜想和假設。已有的經(jīng)驗和知識； 科學事實或現(xiàn)象

2、。 蒸發(fā)快慢、盲人摸象、晚上燈不亮猜想和假設的結(jié)論必須是可檢驗的。檢驗的結(jié)果一是證實，二是證偽。無法檢驗的假設沒有價值。猜想和假設無論是被證實還是被證偽，都具有推動認識發(fā)展的作用。 水沸騰時的溫度是100四、猜想與假設的原則合理性原則規(guī)律性原則方向性原則開放性原則 合理性原則猜想不是胡猜亂想，不合理的猜想與假設不僅沒有發(fā)展成為科學結(jié)論的可能，對探究過程也沒有意義。在解決問題的過程中，不能靠盲目的嘗試，要根據(jù)已有的理論、自己的經(jīng)驗和所收集到的有關資料、事實以及人類特有想象力、創(chuàng)造力提出解決問題的猜想與假設。 探究影響蒸發(fā)快慢的因素。學生根據(jù)生活中晾衣服時，一般把衣服張開在通風和有太陽的地方的經(jīng)驗

3、，提出蒸發(fā)的快慢與液體的表面積大小、與液體上方空氣流動的快慢及與液體的溫度有關的假設，就有一定的事實依據(jù)，較為合理。 規(guī)律性原則猜想與假設雖然是針對一些客觀事實和現(xiàn)象而提出來的，但科學探究的目的不是解決個別問題，而應是一類問題，尋找事物之間的普遍聯(lián)系和一般規(guī)律。因此，提出的猜想與假設要具有某種規(guī)律性。 例如，探究樹蔭下光斑的形成原因。提出“光源發(fā)出的光通過小孔后會在屏上形成與光源形狀相同，與小孔形狀無關的光斑”。把太陽這一種光源形成的現(xiàn)象擴展為所有光源共同遵循的規(guī)律，假設驗證后得到小孔成像的規(guī)律。 方向性原則猜想與假設是在探究之前對研究問題所進行的一種科學預見性活動，指導著探究計劃的制定和方案

4、的設計，是學生確定研究方向，選擇實驗方法、實驗器材的基礎。因此提出的猜想與假設應能使學生明確探究的方向，指導整個探究活動進行。如上面的例子中，提出假設后學生就會按照假設選取不同形狀的光源，如日光燈、燈泡、蠟燭等，鉆不同形狀的小孔（如圓形的、方形的、三角形的等等），然后觀察不同形狀的光源通過不同的小孔后的光斑形狀。 開放性原則猜想與假設是科學探究中學生思維最活躍的階段，不同學生由于經(jīng)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。探究教學要調(diào)動全體學生的積極主動性，發(fā)展學生自主思考、自主創(chuàng)新的能力，就要讓每位學生提出自己解決問題的假設，教師不要對學生進行過多的干涉，保證提出的猜想與

5、假設的開放性。例如，對“晚上家里的燈突然熄滅”這一現(xiàn)象進行探究時，學生會提出多種假設，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，實現(xiàn)探究教學的開放性。 土壤里有什么？怎樣使熱水涼得更快？五、猜想和假設的作用根據(jù)獲得的信息，初步的猜想與假設 將信息與猜想比較、分析、歸納、概括括 形成假設性結(jié)論按照一定的方式表達知識建構(gòu)：學生利用已有知識主動建構(gòu)新的知識小孩子到學校里來的時候，不是一種白紙，他已經(jīng)有了一定的生活經(jīng)驗和經(jīng)歷，也就是知識經(jīng)驗的基礎 。已有的知識經(jīng)驗就是他獲取新知識的基礎 。處處強調(diào)從生活中的科學做起，同時又特別強調(diào)

6、把所學知識運用于日常生活中，注重培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力 孩子的知識結(jié)構(gòu)新概念、知識點知識越來越豐富，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)越來越密從寫出自己的預測開始為什么預測是必要的？在解決問題之前先要讓學生對問題做出假設。科學探究不是盲人摸象，為了使探究工作具有一定的目的性和指向性，我們往往在探究之前對研究的問題進行初步的猜想和假設。猜想與假設在科學探究中的重要作用就在于它是科學結(jié)論的先導，為收集信息、分析和解釋信息提供了一個大致的框架，對解決問題的方案作了一定的預見性思考，為制定探究計劃、設計實驗方案奠定了必要的基礎。因而猜想與假設無論是被證實還是被證實，都具有推動認識發(fā)展的作用。 預測是在調(diào)動學生已有的

7、知識經(jīng)驗學生不是一張白紙，他們有豐富的經(jīng)驗已有的經(jīng)驗是學生獲取新知識的基礎。沒有經(jīng)驗學生將難以學習新知識即使是一年級的學生同樣如此。水中放多少回形針？連通氣球？折紙有多厚？預測是不確定的，要動手做才知道有時候結(jié)論和設想的不一樣（連通氣球）有時候結(jié)論和預測相同。預測培養(yǎng)了學生獨立思考的意識。不會輕易地盲從別人，而是相信結(jié)論來自于自己的實踐。關于溫度升高的預測一杯水在不斷加熱（涼）的情況下，溫度會怎樣變化？溫度上升（下降）的曲線。實際測一測。為什么和自己預測的時候不一樣？（沸點？）影響擺的快慢的因素有哪些？擺錘越重，擺得越快。擺線越短，擺得越快。擺角越大，擺得越快。六、猜想與假設的關系猜想與假設是

8、對問題中事物的因果性、規(guī)律性做出的假定性解釋。作為一理性思維的形式，猜想與假設是科學研究中重要的方法，從其形成來看，可分為兩個環(huán)節(jié)：一是猜想環(huán)節(jié)，二是假設環(huán)節(jié)。猜想是學生接觸到問題后，在已有知識經(jīng)驗的基礎上，結(jié)合對客觀現(xiàn)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(jīng)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(huán)節(jié)，學生充分發(fā)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(fā)散的狀態(tài)。在假設環(huán)節(jié)

9、，通過對猜想的排查和做出種種的解釋進行提煉總結(jié)，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(fā)展學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。 創(chuàng)設問題情景，激發(fā)學生猜想欲望：科學性的問題是圍繞客觀世界中的物體、生物和事件提出的。能夠引發(fā)學生進行實驗和研究，引發(fā)學生收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)對科學現(xiàn)象做出解釋的活動。 從問題意識到科學探究科學性問題主要有兩種：一種是已經(jīng)存在的探究現(xiàn)象根源的問題，包括許多以“為什么”打頭的問題，比如：為什么空中的物體會落回地面？為什么有些巖石中含有水晶的成分？為什么人有心室？另一種是所謂的“因果或功能”問題，探究現(xiàn)象的機制問題

10、，大多以“怎么樣”打頭。比如：陽光怎樣促進植物的生長？水晶怎樣形成？在小學科學教育的環(huán)境下，許多提出“為什么”的問題能夠轉(zhuǎn)化為研究“怎么樣”的問題，繼而引發(fā)學生進行科學探究。 如：為什么產(chǎn)生影子需要光和物體？（這個問題很大）轉(zhuǎn)化成：怎樣才能產(chǎn)生影子？（學生可以展開探究）科學教育的主要的任務是什么不僅僅讓學生掌握更多的科學知識 ，而是教孩子。聯(lián)合國教科文組織亞太地區(qū)理科咨詢員教孩子基礎的學力提出問題 過程與方法 解決問題科學探究活動 教給學生猜想與假設的方法：利用經(jīng)驗和直覺思維進行猜想運用歸納法進行猜想利用類比聯(lián)想進行猜想利用觀察分析法進行猜想利用因果判斷法進行猜想利用經(jīng)驗和直覺思維進行猜想經(jīng)驗

11、：斜面越光滑，小車運行的阻力就會越小。提出猜想：運動物體不受外力，就會永遠勻速運動下去。（牛頓第一定律）經(jīng)驗：剛從游泳池里出來感覺到?jīng)鏊岢霾孪耄核舭l(fā)需要吸收熱量運用歸納法進行猜想經(jīng)驗、現(xiàn)象：人說話時聲帶振動；敲桌子時桌子震動；彈琴時，琴弦震動。歸納提出猜想：聲音是由物體振動產(chǎn)生的。利用類比聯(lián)想進行猜想把未知的現(xiàn)象和過程，同未知的現(xiàn)象和過程相比較，找出共同點、相似點或有聯(lián)系的地方，推測未知現(xiàn)象或過程的變化規(guī)律。如：根據(jù)樓房自來水管和下水道的狀態(tài)，類比植物體內(nèi)導管和篩管的狀態(tài)。利用觀察分析法進行猜想探究樹蔭下圓形光斑形成的原因是什么？猜想一：圓形樹葉交錯重疊，使得地上圓斑重疊呈圓形。猜想二：太

12、陽是圓的，圓形光斑是太陽形成的。已有知識：小孔成像、影子不是光斑通過現(xiàn)象分析、推理，支持第二種假設。利用因果判斷法進行猜想猜想平面鏡匯聚太陽光，溫度會怎樣變化？人在太陽光下會感覺溫暖，鏡子越多，反射的光線越充足，溫度就會越高。 提供給學生充足的思考時間：學生在猜想時，要不斷進行交流，甚至辯論，需要時間。沒有時間保證，猜想只能匆匆進行，既不能使所有學生進行猜想，也不能使猜想達到應有的深度。教學環(huán)節(jié)中的學生猜想的環(huán)節(jié)不要走過場！ 利用“頭腦風暴” 法，充分展示猜想： 頭腦風暴法就是在教學中讓學生根據(jù)自己對問題的看法，提出盡量多的猜測，教師和其他學生不要打斷和進行評價，直到把所有的可能都提出來的一種

13、猜想方法。 頭腦風暴法可以充分發(fā)揮學生的聰明才智，調(diào)動學生的積極性，暢所欲言，把所有猜想都提出來。如在研究“水的表面張力”現(xiàn)象時，對“向已裝滿水的杯子里能放入幾個曲別針而水不溢出來”的問題，學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗猜想：1個也不能放；只能放1個；可以放5個；最多放10個結(jié)果放了50多個水仍未溢出來。組織學生展開討論：“為什么水不會溢出來？”有學生說可能是水中存在肉眼看不見的小空隙；有認為與杯子形狀有關；有的說與水中存在空氣有關；有認為是曲別針不占空間的；還有認為是特制的水；也有的認為是未發(fā)現(xiàn)的水的新性質(zhì)在討論的同時，不停地有學生站起來反駁、辯論。這一過程，不僅激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識，而且使學生明白

14、：“假設”要有一定的科學事實作根據(jù)，它不是憑空的猜測?？茖W研究中的絕大多數(shù)實驗及許多觀測都是以驗證假設為目的來進行的。通過組織“頭腦風暴”式的討論活動，既給了學生充分展開想象的機會，又使學生逐步學會科學猜想與假設的思維方法，培養(yǎng)了學生科學嚴謹?shù)奶骄烤瘛?思考：這個實驗報告有什么問題？實驗報告單實驗目的：證明蜘蛛用腿聽聲音（假設為：蜘蛛能用腿聽聲音）實驗材料：小刀一把、蜘蛛一只、桌子一張實驗過程： 步驟（1）：將蜘蛛放在桌上，沖它大喊一聲“爬！” 現(xiàn)象：蜘蛛開始爬行 步驟（2）用小刀將蜘蛛的腿全部去掉，再將蜘蛛放在桌上，沖它大喊一聲“爬！” 現(xiàn)象：蜘蛛一動不動 結(jié)論：蜘蛛用腿聽聲音案例：一次，

15、學生發(fā)現(xiàn)一種植物的葉子上很整齊地排列著一些類似于蠶豆模樣，長約0.8毫米，寬約0.2毫米的小黃點，在十幾片葉子中有6片有這樣的小黃點。學生根據(jù)觀察，進行推測： （1）可能是蟲子卵； （2）可能是蕨類植物的一些孢子。 然后展開驗證活動：讓葉子繼續(xù)生長，給予更多呵護，觀察小黃點在植物生長過程中的變化。這樣，學生的猜測會自然而然地得到解決。 假設后面的后續(xù)驗證活動是體現(xiàn)假設科學價值的關鍵。什么叫做教孩子教孩子怎么樣科學的看事情，怎么樣科學地去想事情，讓孩子懂得他身邊的自然事物包含著許多科學道理，我們應該怎么樣去了解，怎么樣去弄明白這些科學的問題。 基礎的學力學力：學習的能力基礎學力包括：基礎的知識、

16、觀察能力、動手的能力。概括地講：提出問題和解決問題的能力?？茖W素養(yǎng)的四個核心因素科學興趣：對科學的好奇心和求知欲，由此生發(fā)的親近科學、體驗科學、熱愛科學的情感?？茖W精神：對科學技術具有正確的價值判斷，形成負責的學習態(tài)度，敢于獨立思考又樂于互助合作?？茖W概念：對自然想象的理解。科學方法：認識客觀事物的過程、程序。探究的過程技能1、初級過程技能： 觀察、測量、推斷、分類、交流、預測、認識時空聯(lián)系、認識數(shù)字聯(lián)系；2、綜合過程技能： （1）闡明假設，說出變量的名稱； （2）控制變量； （3）得出操作定義； （4）做實驗； （5）解釋數(shù)據(jù)； （6）研究。第二講 “猜想與假設”的教學實施培養(yǎng)猜想的意識：訓

17、練猜想的能力： 根據(jù)已有經(jīng)驗猜想 給予學生以肯定 根據(jù)學生年齡特征，提出不同的要求 轉(zhuǎn)變教師角色，融洽師生關系 與學生一起尋找猜想的理由 幫助學生修改、篩選猜想培養(yǎng)猜想的意識：沒有大膽的猜測，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。牛頓 中國有句古話：“詩從胡說起?！备憧茖W也是從“胡搞”開 劉默耕案例：師：想一想探究之前先做什么？生：先猜測。師：猜什么？生：猜問題的結(jié)果會怎么樣？師：著名詩人歌德說：“想象是詩人的翅膀，猜想和假設是科學家攀登科學高峰的天梯?！?保護學生的好奇心：黃全愈先生在素質(zhì)教育在美國一文中有一段精辟的論述：“中國衡量教育成功的標準，是將有問題的學生教育得沒問題，全都懂了，所以中國的學生年齡越大

18、，年級越高，問題越少；而美國衡量教育成功的標準是將沒問題的學生教育成有問題，如果學生提出的問題教師回答不了了，那就是非常成功，所以美國的學生年級越高，越富有創(chuàng)意，越會突發(fā)奇想?！辈灰茫骸澳阏f的不對！”“你的想法有點問題?！钡日f法。提倡：“這很有可能”“你的想法很好！”對學生提出的荒唐的猜想假設，也要積極對待！并不是所有科學探究的問題都可以由學生自己提出來，切實可行而且效果良好的方法是由教師設置問題情境，并通過引導優(yōu)化和集中學生的問題，使得后續(xù)的探究有明確的目標和內(nèi)容，這樣的教學策略也可以培養(yǎng)學生提出問題的意識和能力。 創(chuàng)設問題情境的方法很多，一般采用設置開放性問題，如“關于XX，你想研究什么

19、”進行發(fā)散性提問，然后從中選擇有價值的問題。也可以利用給學生提供有結(jié)構(gòu)的材料，通過觀察、實驗，挑起學生的認知矛盾，“一石激起千層浪”，引發(fā)學生提出有價值的探究問題。 如在種子里有什么一課，先出示干種子，讓學生觀察后，再提供用水泡過的種子，讓學生進行比較，符合“有層次地提供探究材料”這一原則，學生自然會提出“種子里面有什么”的后續(xù)探究問題。又如在沉與浮一課中，通過演示“重的木塊在水中浮著，而輕的橡皮卻沉入水中”，與學生原來的認知水平：“重的物體在水中下沉，輕的物體在水中上浮”相矛盾，從而激起學生提出進一步的探究問題：“物體在水中的沉浮到底與什么有關系？”根據(jù)已有經(jīng)驗猜想阿拉伯故事：一粒米擺在棋盤

20、上，第一格如果放1粒米，第二格就放2粒米，第三格放4粒，以此類推， 一張報紙，連續(xù)對折，對折27次后，厚度有多少？ 兩個氣球，一個吹得大一些，一個吹得小一些，用吸管把兩個氣球連通起來，兩個氣球會發(fā)生什么變化？案例3：蠟燭在瓶子里會燃燒多長時間？學生回答：10秒、30秒、6秒、20秒（這些猜想沒有根據(jù)，僅僅是學生直覺，沒有生活經(jīng)驗） 然后組織學生實驗，提出另一個問題：出示大小不同的幾個飲料瓶，推測大小不同的瓶子罩上蠟燭后，蠟燭會燃燒多長時間？20秒、30秒、40秒。（這就是預測，學生有了生活經(jīng)驗）給予學生以肯定，鼓勵學生猜想我們經(jīng)?？梢钥吹竭@樣的現(xiàn)象：當學生提出的假設符合事實時，教師馬上點頭同意

21、，并且迅速把架設寫在黑板上，而學生假設錯誤時，教師往往會緊鎖眉頭，不發(fā)表意見，讓這位學生坐下。當學生的假設達到教師預期的內(nèi)容后，教師就會馬上中止交流環(huán)節(jié)，進入實驗和驗證階段。長此以往，學生就會產(chǎn)生這樣的印象：凡寫在黑板上的假設都是正確的。實際上，教師是沒有評判權的，教師的權力就是認真對待每一個假設。可以把學生的假設列出來，由學生自己去驗證對和錯，證明自己的假設是錯誤的，也是一個結(jié)論。證偽也是一種科學的結(jié)果。案例4：師：想一想探究之前先做什么？生：先猜測。師：猜什么？生：猜問題的結(jié)果會怎么樣？師：著名詩人歌德說：“想象是詩人的翅膀，猜想和假設是科學家攀登科學高峰的天梯?！?根據(jù)學生年齡特征，提出

22、不同的要求猜想現(xiàn)象或結(jié)果（三年級）猜想結(jié)果并提出猜想的理由（四年級）猜想結(jié)果，提出理由，表述猜想（五六年級）體現(xiàn)出一個循序漸進的過程，預測能力逐步提高，逐步學會“猜想與假設”活動的思維方式以及表達形式。 根據(jù)學生年齡特征，提出不同的要求三年級：起步階段，猜想與假設活動的重點在于“對研究的問題才想出可能會出現(xiàn)那些有趣的現(xiàn)象或結(jié)果。根據(jù)學生年齡特征，提出不同的要求四年級：預測可能出現(xiàn)什么結(jié)果，并提出自己猜想的理由。 根據(jù)學生年齡特征，提出不同的要求五六年級：經(jīng)過自己的思維加工猜測出結(jié)果，提出自己預測和猜想的理由，并用不同的方式表述猜想和預測的結(jié)果，包括文字描述、表格表述等。 與學生一起尋找猜想的理

23、由教師與學生探討“影響擺的快慢的因素有哪些？”的假設。 師：說說理由，為什么做這樣的猜想？ 生：擺線長，擺的路線就長，用的時間就長，來回擺的時間就多，所以 生：角度大，坡度就陡，沖的速度就快，擺就越快。 生：日常生活中，越是重的東西下落得越快， 學生對不倒翁為什么扳不倒這一問題進行猜想時,可以這樣做,提問: 不倒翁有哪些材料組成呢？ (球型底殼,配重,紙帽) 不倒翁扳不倒可能與什么有關呢？ 學生很可能會猜想到: 不倒翁扳不倒可能與球型底殼和配重有關新課標將從根本上扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學重結(jié)果輕過程的弊端,將改變傳統(tǒng)的閉塞式教學為開方式教學,將改變傳統(tǒng)的授受式教學為發(fā)現(xiàn)式教學。 比如在演示壓縮有空氣的注射

24、器時，不妨先讓學生猜猜，壓下去以后注射器的活塞會怎樣變化，如果是拉伸呢？ 盡管學生大多數(shù)都能猜到，但不能因為容易就忽視猜想的這一環(huán)節(jié)。 根據(jù)已有的經(jīng)驗作出合理的猜想，這是科學探究中最具創(chuàng)造性的一環(huán)。只有從細微之處有意識地養(yǎng)成學生積極思維，積極猜想的習慣，才能逐步使他們形成良好的科學學習方法。 在課堂教學中，教師放手讓學生猜想，可能會遇到兩種尷尬的局面： 一是學生怎么猜也猜不到點子上； 二是學生的猜想漫無邊際。 怎樣避免這兩種情況的發(fā)生呢？ 兩種基本的方法： 第一種是實驗方法； 另一種是理論分析方法。 案例2：同量的熱水（15）與冷水（78 ）混合，溫度是多少？猜測： 63 理由 78 - 15

25、 =63 42.5 理由（ 78 +15 ）/2=42.5 31.5 理由（ 78 - 15 ）/2= 31.5 學生展開辯論： 我反對第一條：如果冷水的溫度是50 ，熱水的溫度是80 ，按照第一條的假設，混合后是30 ，低于冷水的溫度，這是不可能的。需要注意的問題： 不是所有的科學探究活動都需要經(jīng)歷猜想與假設過程 學生缺少經(jīng)驗積累的問題。學生初次接觸的內(nèi)容，缺少相關的知識和生活經(jīng)驗，學生的猜想往往是沒有根據(jù)的“胡猜”。在鐵釘上纏繞不同匝數(shù)的線圈，通電后分別吸引多少大頭針？學生的猜想沒有根據(jù)，只能隨意猜想。需要注意的問題：不是所有的科學探究活動都需要經(jīng)歷猜想與假設過程 過于簡單的問題。有的問題過于簡單，低估了學生的能力，猜想的過程完全成了一個過場。如：小燈泡通電后能不能亮？1.生活再現(xiàn)，激發(fā)猜想： 2.有根有據(jù)，科學猜想： 因果猜想；類比猜想；邏輯猜想。 3.尋找證據(jù)，質(zhì)疑猜想： 4.對照事實，反思猜想： 練習猜想的幾個有趣的題目一個女孩有一天給一個男孩做了一道菜，男孩吃完了，覺得味道怪怪的，于是問女孩，這是什么肉??？女孩說，這是企鵝肉，男孩沉思了一會兒痛哭了起來，自殺了，為什么？ 那個男孩想起了幾年前，他和一個朋友去南極探險，遇到了風暴，他們被困在一個小冰島上，食物很快吃光了，如果再不吃飯就會餓死。這時候，男孩的朋友給他端來一碗肉，男孩