探究式课堂中构建科学猜想的有效策略

1、探究式课堂中构建科学猜想的有效策略探究式课堂中构建科学猜想的有效策略随着新课程改革的不断深化，探究式教学在课堂教学中越来越受到教师与学生的关注，探究的各个要素和环节在实际教学中受到更多的重视.猜想是探究活动中的核心要素之一，在整个探究活动中有重要的作用.但在实际教学中，一方面学生对此要素认识不充分，理解不到位，运用不恰当，往往进展一些毫无根据的假猜想，阻碍了探究活动的顺利开展；另一方面，在猜想过程中，教师没有对学生加以引导，只在猜想结果上，用自己正确的猜想去判断学生错误的猜想，丧失了自身在探究过程中的主导性和学生的主体性，严重影响了学生进展有效合理的猜想.因此在探究式教学中，要进步猜想的质，必

2、须启发和引导学生进展理性分析，探究有效策略引领学生构建科学猜想.1理解猜想内涵认识科学猜想因此，对于探究性教学来说，猜想是一种重要的根本思维方法，它的根底是学生已有的知识储藏与生活感性经历,它的主体是学生的主体性思维活动，它在整个探究活动中起到一种引导性作用，是探究活动的主线，是激发学生进展有效学习的催化剂.2探究有效策略构建科学猜想在实际教学当中，教师需要从学生的思维特点出发，设置各种情境，逐步引导学生经历猜想过程，探究有效的猜想策略，使学生不仅懂得猜想，而且学会猜想，从而使猜想访问每位学生，真正地构建起科学猜想.2.1辨析问题指明方向在详细的猜想活动施行之前，为了使学生的猜想有一个明确的指

3、向性，必需要让学生知道猜想什么.因此在猜想过程当中，需要教师引导学生辨析猜想的问题，指明猜想的方向.2.1.1问题的关系式对于问题关系式的猜想，教师需要引导学生首先寻找物理量之间的定性关系，然后再猜想物理量之间的定量关系.例如在探究弹性势能的表达式时，学生往往凭空而想，缺乏猜想的根据，在这种情形下，需要教师循循善诱，由学生主动来寻求弹性势能与哪些物理量有关系，再来猜想这些物理量之间的详细关系.2.1.2问题的成因对于问题成因的猜想，教师需要激活学生的思维，引导学生注重观察、重视过程，从结果当中去寻找原因.例如在探究电磁感应产生的条件时，首先要让学生意识到所要猜想的是感应电流产生的原因，并不是感

4、应电流方向的规律，其次要让学生体验实验过程，引导学生根据实验观察的结果来进展猜想.2.1.3问题的规律对于问题规律的猜想，学生往往无从入手，使思维陷入困境，这就需要教师提示学生从事物变化的过程当中去分析问题，提出猜想.例如在探究感应电流方向时，引导学生主动参与实验，认真观察实验过程，细致分析感应电流方向与磁通量变化量、感应电流磁场的关系，提出对感应电流方向的猜想.2.1.4实验的结果对于实验结果的猜想，学生容易陷入一个误区，把实验之前对结果的猜想与实验完毕对结果的猜想这两者混淆，此时教师要加以适当的提示，寻找共同之处，辨析相异之处，做好这两者的区分.例如在探究影响通电导线受力的因素时，教师要让

5、学生明白这个猜想在实验进展之前，使学生的猜想思维集中在实验之前.2.2创设情境启发猜想尽管学生所提出的猜想不一定是最终的科学结论，但学生所进展的猜想活动，并不是凭空捏造，也不是单独参与活动，而是教师通过创设丰富多彩的猜想情境，激发学生思维的兴趣，疏通学生的思维通道，调动头脑中已有知识与生活经历，贴近学生思维的最近开展区，并在教师的恰当引导下，打破原有的认知程度，进入猜想的最正确状态，使学生跳一跳，够得着，从而真正启发学生进展有效合理的猜想，使学生的猜想有目的性、有针对性.2.2.1问题情境情境1：两条长为l、电阻为r的导体，将其串联时总电阻为多少？单独一条与串联时电阻大小的差异在哪里？这种差异

6、对导体电阻大小有什么样的影响？情境2：两条长为l、电阻为r的导体，将其并联时总电阻为多少？单独一条与并联时电阻大小的差异在哪里？这种差异对导体电阻大小有什么样的影响？情境3：电线常用铜丝而不是铁丝，铜丝与铁丝对自由电子的束缚才能不同，它们对电流的阻碍作用也不尽一样，这种差异对导体电阻大小有什么样的影响？通过以上系列问题情境的创设，使学生在分析问题、解决问题过程当中，主动探究，自我启发进展有效有序的猜想.2.2.2实验情境实验情境的创设不仅仅是知识背景设置与情景铺垫，更是思维激活的手段，只有当学生被特定的实验情境所感染，并与学生原有的认知构造严密相连，发生互相作用时，学生的思维就会进入主动探究状

7、态之中，原有的认知程度才会得到提升，才会产生新的思路启迪优化猜想.比方在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系时，可以设置以下的实验情境:2.2.3生活情境学生不仅对新颖的事物感兴趣，而且还对自己熟悉的、亲身经历的事物感兴趣.创设熟悉的、有趣的、新奇的、体验性的论文联盟 :/生活化情境，可以激发学生思维的热情，引导学生进展积极主动的考虑，使学生自然沉浸到富有生活化气息的情境中，入情入境，体验过程，并促使学生围绕自己身边的问题展开想象，自主构建出合理恰当的猜想.比方在探究重力势能时，可以铺设以下的生活化情境：物体由于被举高而具有重力势能，放在地面上的石块没有杀伤力，而放在高处的石块假设掉下来是很危

8、险的；同体积的棉花糖和小石块从同一高度落下，小石块的杀伤力大，请你分析造成杀伤力的决定因素.通过此生活情境的铺设，学生可以自主获得影响重力势能的因素，并由此提出关于重力势能表达式的猜想.2.2.4多媒体情境多媒体具有文本、图形、动画、视频图像、声音等多种媒体集成的特点，利用多媒体创设生动活泼、形象直观，感染力强、动静结合的情境，可以模拟真实的情境，调动学生的视觉、听觉等多种感官，激发学生思维的自主性，使学生进入积极主动的认知状态，从而促使学生展开大胆的猜想. :/比方在探究加速度与力、质量的关系时，可以搭设以下的多媒体情境：在某一红绿灯处，等绿灯亮后，摩托车、小轿车、载重货车启动后加速情况；方

9、程式赛车与普通小汽车从同一起跑线同一时刻由静止出发，启动后加速情况.通过观察多媒体视频，让学生分析摩托车和方程式赛车启动快的原因所在，在此根底上引导学生提出比较全面的符合逻辑的猜想.2.3探究方法获取猜想学生在教师引导下知道了猜想的方向，并通过创设丰富多彩的情境，启发了学生进展有效合理的猜想.但学生获得真正的猜想还有一定的间隔 ，需要教师进展有效正确的指导，以学生已有认知与思维程度作为猜想出发点，以学生原有的知识构造与初步设想作为猜想的生长点，让学生积极主动参与体验猜想形成过程，探究合理恰当的方法，自主获取猜想.2.3.1外推法外推法是指将某个连续变化的物理量推广到一个假想的极限，把的科学结论

10、或结果应用到未知领域中，它是形成猜想的或然性推理.譬如在伽利略理想斜面实验教学设计中，首先让学生操作在斜面上某一高度从静止释放一个小球，观察滚上另一个与它对接斜面的高度，同时让学生指出小球没有上升到同一高度的原因，再进一步分析出忽略此原因，小球会上升到同一高度.然后在此根底上让学生通过减小第二个斜面的倾角，推理小球在第二个斜面上的情况.最后让学生考虑假设将第二个斜面的倾角继续逐渐减小直至程度，猜想所产生的结果，此时学生自然而然会想到把前面的结论迁移到这种程度极限当中.这种按照斜面倾角变化设计的系列问题，紧扣学生已有的认知程度和思维才能，在自主探究解决问题的过程中，学生主动获得了外推法，同时又获

11、取了合理的猜想，真正扩展了学生的认识构造，进步了学生的探究才能.2.3.2类比法类比法是根据两种事物在某些属性上的相似，得出它们在其他属性上也可能相似的思维方法.在探究教学中，往往可以通过联想利用这种类比的方法提出猜想.譬如在库仑定律教学中，通过创设实验情境，让学生自主得出电荷间的作用力随电荷量的增大而增大，随间隔 的增大而减小.这样一个初步的定性猜想，还不能明确它们之间定量关系.此时可以设计如下过程：(1)让学生回忆影响两物体之间的引力与什么因素有关，并指出它们之间定性关系和定量关系；(2)比较电荷间的作用力与引力的相似之处；(3)通过比较相似之处，获取电荷间的作用力表达式的猜想.通过上述过

12、程，一方面使学生在已有知识的根底上找到了与未知知识沟通的桥梁，另一方面使学生的认知自然而然扩展到新领域，这样学生不但获取了猜想而且也收获了方法.2.3.3单位法单位法是指根据单位一样的物理量才能彼此相等、相加或相减的原那么，用物理量的单位来检验运算过程的正确性，或者寻找物理量之间关系式的方法.譬如在探究单摆周期公式中，在教师指引下学生主动探究得到单摆的周期与摆长、重力加速度的定性关系：摆长越长，周期越长；重力加速度越大，周期越短，这个初步设想并不能准确地知道单摆周期公式.因此，可以设计以下师生互动形式的对话来探究单摆周期的详细表达式.师：请你写出单摆周期与摆长、重力加速度这三者间的函数表示形式

13、？生：t=f(l,g).师：根据函数t=f(l,g)指明各物理量对应的单位表达式？师：求出待定系数a、b？生：根据方程：a+b=0，-2b=1,可得，a=12,b=-12.师：根据a、b值，求出周期表达式？生：t=lg.师：以上通过师生交互对接，以学生已有的数学知识为出发点，用问题带动学生考虑，将物理问题转化为数学问题，并在学生自主解决数学问题的过程中，学会通过单位法来猜想表达式.2.3.4分析法譬如在探究平抛运动的规律中，通过化曲为直的方法，将平抛运动处理为程度方向和竖直方向的两个分运动后，猜想与寻求这两个方向上的运动规律是整个探究问题的关键，因此可以设计如下两个方面的问题诱导学生进展相应的

14、猜想活动.问题1：请你考虑平抛运动竖直方向上的受力情况以及在这个方向上的初速度？根据你获得的受力特征与运动情况，猜想平抛运动在竖直方向上的运动规律？问题2：请你考察平抛运动程度方向上的受力情况以及在这个方向上的初速度？根据你获得的受力特征与运动情况，猜想平抛运动在程度方向上的运动规律？在这两个问题的指引下，学生逐步认识到平抛运动在竖直方向和程度方向上的多种要素或属性，对要素的剖析过程中获得了合理猜想，并自然形成了分析方法.2.3.5枚举法枚举法是指在研究问题时，把所有可能发生的情况一一列举加以研究的方法，它是一种归纳性推理.譬如在探究碰撞中的不变量中，通过演示实验知道所要追寻的不变量可能跟质量

15、、速度有关，但还不能确定详细的关系式.由于定势思维的影响，学生往往会对这个不变量进展单一情形的猜想，比方学生会提出质量是要寻找的不变量，此时要及时处理学生的错误猜想，提醒学生是否忽略了其他形式的猜想，这种引导会使学生主动猜想各种关于不变量的可能性，从而一一例举出各种形式的不变量.以上通过教师恰当的引导，使学生充分发挥了主体性，在自主探究过程中获取了猜想同时又兼顾了猜想方法.3评估科学猜想提升思维才能评估一个科学猜想，不仅仅只看猜想结果是否与科学事实相符，更要关注学生的猜想探究过程.因为在猜想过程中，师生之间互相交流，学生之间互相讨论，各抒己见，思维发生剧烈冲突，创造性的猜想才会形成，猜想方法才会被学生所掌握，学生的猜想思维才会得到培养.