科学探究中“作出假设”能力的培养策略

1、科学探究中“作出假设”能力的培养策暁义务教育生物课程标准（2011版）的课程目标屮，关于能力的要 求明确指出：初步学会生物科学探究的一般方法；发展学生的科学探究能 力，实践能力和创新能力；初步具有收集、鉴别和利用信息的能力；初步 用生物学知识解决生活中实际问题的能力。课标屮“作出假设”探究能力的内容要求：“应用已有知识，对问题 的答案提出可能的设想，估计假设的可检验性。”因此，科学探究中“作 出假设”能力的培养也是实现综合能力培养目标的“重要组成部分”，牛 顿曾提示我们：“没有大胆的猜测，就作不出伟大的发现。”因此，一个成 功的科学探究往往具有表述清晰、明确的假设。一、为“作出假设”做好充分的

2、准备活动1 背景江苏版科学教材七上和七下中，影响种子萌发的环境条件探究酸 雨对种子萌发影响两次设计到种子萌发的探究问题，从课标要求看，是 学生必须完成的探究实验；从激发学生兴趣上讲，这类实验在短时间内就 冇明显的效果，学生乐意去尝试完整的探究过程；从选材角度看，种子萌 发实验木身在激发学生的兴趣和提高生物科学素养方面，就是很好的实验 素材。但是，在学生的实际实践中，常常因种子在萌发的过程中发霉和发 臭，影响了种子的萌发和对假设预见性的判断,因此,教师就有必要针对 实际问题，组织学生对“探究种子萌发发霉的原因”，进行探究实验。2 初步作出假设教师可以利用种子发霉的图片创设一个真实的情境，组织学生

3、交流自 己对种子萌发的体会。让学生把自己认为“发霉”的可能原因写在探究工 作单上，集中所有学生的猜想和假设如下：水质；水中养分；水量 过多（空气不足）；周边的环境污染；阳光暴晒与否；水量的多少; 水是否为酸雨；温度过高；温暖潮湿的环境；无法呼吸（纸山包 裹挡住了空气）；？ ? ? ?不透风（纸巾粘住）；？ ? ? ?纸巾的质量（草 纸、餐巾纸盖上）；？ ? ? ?种子大小；？ ？ ？ ？空气是否流通（封口 与不封口）； ? ? ? ?光照程度；？ ？ ？ ？种子浸泡的时间长短（浸泡 足够时间后倒掉水）；？ ? ? ?种子是否已死亡；？ ? ? ?纸巾不透气 （纸l|j厚薄不一样或纱布）；? ?

4、 ? ?种子本身霉菌问题；？ ？ ？ ？紫 外线和温度太高；？ ? ? ?生命力旺盛不旺盛（切断一点胚）；? 新鲜的空气（开窗不封口、封口）； ？ ? ? ?光线不足；？ ？ ？ ？冇无 胚；？ ？ ？ ？水的 ph； ? ? ? ?阴暗潮湿；？ ？ ？ ？缺氧；？ 纸巾沾湿盖泥土与否；？ ? ? ?下面的纸巾垫得太厚不透气；？ ？ ？ ? 器皿不干净；？ ？ ？ ？水太多；？ ？ ？ ？是否提供氧气；？ ? ? ?需 要多少阳光（晒几天）；？ ? ? ?与温度低有关。因为学生的不同假设都是基于自己的经历或经验提出的，冇一定的可 能性，而真正作出假设的过程实际上是一个严密的逻辑推理的过程，不能

5、 “喀蒙”或随机猜测，因此，针对作出假设的科学方法和具体过程还需要 对学生进行科学有效的引导和培养。二、对作出的假设进行可检测性评估和筛选1.对假设的各种因素进行归纳和分类组织学生进行小组讨论，对上述假设因素进行初步的整理归纳，按照 假设因素的性质进行分类，然后经过师生的共同评议后归类在如下表格 里。2 师生对表格中的假设进行形成性评价针对以上作出的假设和猜想，让学生进行逐一评价。评价时思考如下 问题：这种假设或猜想有没有科学道理？是不是针对所提出的问题作出的 合理猜想或假设？能不能讲出合理的依据来支持假设或者选用适当的事 例来说明？生1：我认为关于“空气流通”问题是种子发零的原因有道理。上一

6、 次我在培养种子萌发的时候，发现下面的纸山湿了以后会粘在种子上，发 霉也是从下面开始的，种子萌发不能用纸巾。生2：可以不要纸巾啊，用纸巾的目的是什么？师：是保持较多的水分，还是提供营养？生3：可能是前者，但是也没有必要，多洒点水好了。师：认同。生4：提供新鲜的空气，种子不发霉有道理。因为我在培养种子的时 候是这样的，白天种子放在水屮，晩上我就把水倒掉，第二天白天再放入 水，整个过程中，种子就没有发霉。师：这种方法你怎么知道的？生4：我爸爸告诉的，今天一想，应该是提供新鲜的空气吧。生5：我看我们家的豆芽机，豆子都是放在带孔的容器上的，从上面洒水，带孔的容器下面还能接水。生6：有道理。上一次，我培

7、养种子时，就一直放在水里，结果发臭 了，也没冇萌发。生7：到底是空气不新鲜问题还是水量过多问题呢？我还有一个办法 就可以检测，像养小金鱼一样，在水里用氧气棒来充氧气。生&梅雨季节，空气是不怎么新鲜的，充氧气好些。生9：当然要保证水质是好的情况下。师：黄豆种子培养需要在阳光下吗？生10：我觉得不需要，你看农民不都是种在土壤里吗？生11：是不是所有的种子萌发都不需要阳光？师：大家可以在这方面多了解一下，甚至可以用实验验证一下。我们 再看看英他像营养、种子木身、器材、温度等因素，还要不要考虑？生12：温度要考虑的，农民在不同季节种不同的种子，肯定和温度冇 关。生13：上次我放在冰箱里的黄豆种

8、子，就没有萌发。生14：种子储藏久了，会不会已经死了，或者种子上面有很多细菌。生15：种子萌发需要的营养来自种子自身，与环境中水的养分无关。3.遵循严谨的实验逻辑思维，筛选可检测性的假设有些假设学生已经从基木的科学知识中知道，如种子萌发的营养来自 种子的胚或胚乳，就可以不用实验再证明。如果一个假设在实际中还没有 接受检验，在理论上也无法清楚论证其真伪的话，这个假设就需要经过检 的理念下，经过师生共同交流，对作出的假设进行可检测性的筛选。(1) 关于水分因素：水质不同，可以使用两种ph不同的培养液；水量不 同，用量筒来控制水的量；水量一样，浸泡时间不同。(2)关于空气因 素：空气充足与否，采取一

9、份用塑料薄膜包裹，另一份暴露在空气中； 是否需要更多的新鲜空气，定期充氧几个小时的办法。(3)关于阳光和 温度因素：是否需要阳光，一份见光，另一份遮光，但要保证空气流通, 温度合适；是否需要合适的温度，一份放在冰箱里，另一份放在常温下。验，可检验性是创立科学假设应坚持的正确方法。在对照实验设计(4)关于种子自身因素：种子大小不同。在同种黄豆种子屮，选出大 小明显不同的两份种子；种子本身是否含有霉菌。在保证种子是活的前 提下，采用高猛酸钾、高温、石灰水、84消毒液等适当消毒等等。因此，充分的可检测性的假设，既让学生对假设有了更充分的认识， 又对进一步得到清晰、明确的实验方案设计做了很好的钮垫作用

10、，同时也 冇助于培养学生的严谨、理性的逻辑思维。三、实践思考1.假设能力的培养是对科学探究活动产生预见性的重要途径由于学生个体不同，能力、经验、思维的广度和敏捷度不同，就要提 供充足的猜想时间和空间，让学生进行充分的交流讨论，甚至辩论，让假 设达到应冇的深度，实现假设的科学性和理性思考，发展学生的预见能力。 因此，选择“种子发霉的原因”这个课题，有一定的深度和广度，是值得 学生合作解决的问题，在知识和实践操作方法z间又有很大的开放空间。 既是对学生作出假设能力的培养和发展，又是对探究实验科学方法的扩 充，更是对教材内容和课标的有效解读。2.科学探究中创新精神往往在作出假设时产生在讨论过程中，学生已经意识到解决种子的发霉问题就是满足种子萌 发的条件问题，此假设首先植根于学生经验的土壤上，如果再创造一个和 谐融洽、“心灵自由”的课堂氛围，学生就能提出更好的创意。如对教材 中种子萌发的条件“一定的水”“充足的空气”，不同学生的理解不同，设 计的方案就不同，如有的学生就想到了用小的塑料筐倒放在盘子里，用喷 水壶在种子上定时洒水，有的学生用塑料盒打上一些小孔，下面放一个接 水的容器等。创新的实践尝试，体现了学生实事求是的科学态度、创新意 识和决策意识。3 培养学生敢于坚持的精神和勇于纠正错误的科学态度课程评价内容中指出，重视结合探究活动的全过程，也要重视对学