在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究

在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究第1页（共5页）在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究上海市延安初级中学朱建波摘要：新课标界定探究性学习由六个要素构成，即：提出问题、作出猜想、制定计划、使用工具和搜集证据、数据处理和解释问题、表达与交流；其中的猜想是探究性学习方式中的一个重要环节，猜想决定了探究的方向，由于各种条件的限制，学生的猜想可能是形式上的或与所提问题无关的，猜想的有效性较低，本文结合笔者所在学校二期课改的实践经验，对初中物理教学中猜想的有效性作了一些总结，并提出了提高猜想有效性的一些策略。关键词：提高有效猜想策略研究在传统的物理教学中，学生的学习方式基本上是接受性学习，实际上就是学生间接接受前人总结的知识，对于学生而言，接受性学习可以提高学习知识的效率，但一味的接受性学习，往往会使学习变得枯燥乏味，也不利于学生的创新精神和实践能力的培养，因此二期课改把实现学生学习方式的转变作为课改的重要方向之一。新课标界定探究性学习由六个要素构成，即：提出问题、作出猜想、制定计划、使用工具和搜集证据、数据处理和解释问题、表达与交流；其中的猜想是探究性学习方式中的一个重要环节，猜想决定了探究的方向，所以猜想必须是学生自己主动思维的猜想，而不是某种形式上的猜想。对于“猜想”这一环节，从理论上说应该放开学生的思维，让学生大胆去猜想，而且只要是学生能够想到的，都应该让学生去尝试探究，学生也一定会在探究过程中有所收获。但在课堂教学中，由于教学时间、实验器材等的限制，课堂上不可能放手让学生去“胡思乱想”，学生的“胡思乱想”式的猜想有的不能用实验来证明；有的不能得到最终结论，这些猜想会降低猜想的效度。因此，在教学过程中必须让学生对提出的问题作出有针对性猜想，即要提高学生猜想的有效性，当前引导学生进行“有效的猜想”已成为探究性实验教学的一个亟待研究的问题。那么在教学过程中，怎样才能更好的提高学生猜想的有效性呢？结合学校二期课改的实践研究，笔者认为可以归纳以出下几点策略：一、适度淡化预习过程，提高学生猜想的有效性在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究第2页（共5页）预习在传统的教学方式中有很大的好处，而与探究性学习有时会有一些矛盾，因为传统的预习方式，是学生长期单一的学习活动，在预习时往往表现为随意地浏览一遍内容后，带着对所学知识的一知半解来到课堂，对教师提出的问题无需猜想或即使形式上有了猜想，也只是学生根据预习课本上知识复述一遍，从探究性学习的角度看是一种毫无效果的猜想。案例1：在讲阿基米德原理一节课时，曾经在两个班级使用了不同的教学方法，一个班在课前布置让学生回家预习，而另一个班在课前没有任何布置预习作业的情况下进行新课教学，结果在进行过课前预习的班级上课时，做完让学生感受浮力的小实验后，提问浮力的大小可能与哪些因素有关？学生几乎是异口同声地答出：“液体的密度和物体排开液体的体积”，甚至少数学生背出了阿基米德原理的内容，没有猜想的过程，同样在设计和进行实验时也几乎没有任何问题就完成，结论当然是完美呈现，完全不能适应探究性学习的要求，学生通过这一节课也只是机械地知道阿基米德原理这个知识点。而另一个班在课前没有任何布置预习作业的情况下进行新课教学，同样在做完让学生感受浮力的小实验后，提问浮力的大小可能与哪些因素有关？学生回答出了以下答案：与物体的体积有关；与物体的密度有关；与物体浸入液体的深度有关；与物体的质量有关；与物体排开液体的体积有关；与物体的形状有关；与液体的体积有关；与液体的密度有关；与液体的重力有关等等猜想。经过教师与学生的共同讨论后，将猜想分类，由各小组学生自己认领自己小组所愿意完成的探究项目，各小组针对自己的任务讨论设计实验方案，讨论交流后各小组进行实验，并收集数据归纳出各自的结论，最后各小组再进行交流得出结论，学生讨论交流过程热烈，经历了探究过程，充分感受到了自己探究得出结论的成功喜悦。两节课的效果迥然不同，相信学生从这两节课中的收获与体验也不同。在教学中许多教师对“预习”要求也是大同小异或千篇一律，久而久之，学生也觉得老师布置的预习作业乏味单调，这就大大降低了学生的学习兴趣。因此，笔者认为在新课程的教学时适当地淡化预习环节，可以提高学生猜想的有效性。二、合理引导，提高学生猜想的有效性1、点拨引导由于新教材的实施，改变了学生的学习方式，在进入初二开始学习物理前，在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究第3页（共5页）学生已经有了科学探究的学习经历，对猜想已不再陌生，此时当我们的课堂教学放开后，学生的思维更加活跃，针对教师的问题，学生提出的猜想可能有很多“奇思妙想”，其中会有很多不合理的猜想，当学生的猜想与所提问题无关时，教师应适时、适度地进行点拨，此时教师如果不及时给学生提供必要的点拨引导，下一步的探究活动就会无法进行。案例2：在动能一节课中，演示了小车从斜面上滑下，推动木块做功，引入动能的概念后，教师提出问题：“物体的动能大小与哪些因素有关呢？”学生提出的猜想有：物体的体积、物体在斜面上的高度、物体的质量、斜面的粗糙程度、物体的重力、物体的速度、被推动的小木块的质量、物体被推动的距离、斜面的长度等，对于这样的猜想结果，就需要教师给予指导：首先引导学生根据动能的定义选择关键词“物体、运动”，然后分析有关物体的物理量：体积、重力、质量等都可归纳到物体的质量，有关运动相关的物理量是运动的速度大小，这样在教师的点拨引导下就可以排除其它无效的猜想。案例3：在探究“导体中的电流大小与哪些因素有关”时，首先引导学生回忆电流是如何形成的？然后引导学生从“电压是推动电荷移动形成电流的作用”的知识来进行猜想，学生就很容易猜想到与导体两端电压的大小有关。2、知识迁移引导很多学生在进行猜想时，对所探究的问题缺少已有知识和经验的支持，在猜想时只能凭空想象，所以也就很难提出合理有效的猜想，此时教师可以调动与这一问题相关的知识相类似的知识或经验，使学生对所探究问题的认知达到一定程度，就能借助于认知或分析作依据提出合理的猜想。案例4：在讲授内能概念时，由于内能的概念比较抽象，学生相关的认知也比较少，没有实际体验，所以在讲授时，可以迁移到物体的动能和重力势能的知识，学生对动能和重力势能有了感性的认知，再去猜想动能的大小与哪些因素有关，也就有了事实材料，容易猜出内能与哪些因素有关。三、创设情景，提高学生猜想的有效性1、实验情景猜想与假设是科学探究的一个重要的环节，是科学思维的一种形式，是学生根据已知事实材料和科学知识对所研究的问题做出的一种猜测，当缺乏相应的事在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究第4页（共5页）实材料和体验时，学生对要研究的问题没有明确的方向，对猜想过程起到了很大的干扰作用。对相应的问题就不能提出合理有效的猜想。实验是物理学习的基础，设置实验情境，激发学生的兴趣，让学生经过仔细观察，积累一定的事实材料再进行猜想，这些猜想是基于实验事实基础之上的，不是瞎猜、乱想，其有效性可以在在提高。案例5：在讲述液体压强的特点时，由于学生对液体压强没有太多的生活经验，只能猜想到有液体压强存在，在作液体压强的大小与什么因素有关的猜想时，就猜想出了与液体质量、体积、容器的形状、底面积等无关的因素，若教师在猜想演示了以下两个实验，结果就会炯然不同，实验1：侧壁开孔的容器中装水的实验，让学生观察水喷出的远近，实验2：两端开口底部蒙有橡皮膜的玻璃管中分别装有水和浓盐水的实验，让学生观察橡皮膜的凸起程度。通过这两个实验来引导学生进行猜想，液体内部压强可能与液体的深度和各类有关。2、问题情景猜想源于问题，在符合客观事实的基础上，给学生创设引起猜想的问题情景，在问题解决方式或答案的信息上，对学生的猜想和假设具有一定的启发和暗示性，可以有效地形成猜想的动机，激发学生产生思维火花，学生在猜想时，也就有一个较为明确的方向，不至于做出一些毫无边际的猜想，同时培养了学生收集信息的能力，调动了学生的想象力、理解力为研究的问题提出合理有效的猜想。当然为了避免学生的毫无根据的猜测，在学生作出相应问题的猜想后，教师也可以适当地问问学生提出该种猜想的理由，通过问题，引导学生排除无效的猜想，提高猜想的有效性。案例6：在探究物质的吸热与哪些因素有关时，由于影响吸热的因素比较抽象，学生难以猜想下去，教师可以根据学生的一些生活经验提出以下几个问题：问题1：用同样的水壶烧水时，如果分别将一壶水和半壶水从20℃烧开（100℃），哪种情况水吸收的热量多？问题2：用同样的水壶烧水时，如果将一壶水从20℃烧热至40℃和将一壶水从20℃烧开（100℃），哪种情况水吸收的热量多？问题3：相同质量的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量是否相同？通过由浅入深地设问引导，学生很容易提出有效的猜想。3、体验活动在物理教学中提高学生猜想有效性的策略研究第5页（共5页）体验是学习最好的老师，体验是学生在操作的基础上，通过亲身参与，对物理现象进行观察和分析，形成知识的过程，是激活学生接受新知识的过程。在初中阶段，学生刚开始学习物理，生活体验和相关的物理知识还很少，对物理问题的感性认识也很少，对研究的问题进行猜想时，如能给予学生一定的体验活动，让学生通过自己的体验活动进行分析猜想，不仅能提高猜想的有效性，更能大大提高学生学习的兴趣。案例7：在探究物体所受浮力大小的影响因素教学时，教师可以先让学生用不同大小的矿泉水瓶压在水中的不同深度，感受矿泉水瓶所受的浮力大小，通过大矿泉水瓶浸没水中所受浮力较大，和同一个矿泉水瓶浸没在水中的不同深度，所受浮力大小相等，从而引导学生猜想浮力的大小与物体排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度可能无关。案例8：在探究影响蒸发快慢的因素时，直接让学生猜想，学生往往感到无从下手，这里可以设计这样的活动，给每个学生发一张用95%的酒精浸过的纸巾，让学生采用不同的方法，尽快使纸巾变干，通过学生的体验活动，教师再从蒸发的概念入手来引导学生合理猜想，学生一般都能猜想出蒸发与液体温度的高低可能有关，可能与液体的表面积有关，可能与空气流动有关。另外，还可以用同样大小的一滴水和酒精擦在皮肤上，酒精往往干得比水快些，学生这时就会猜想到可能与液体的种类有关了。通过体验和生活的经验来引导学生猜想，就很容易把学生引向合理的猜想，但长期的如此引导，可能会限制学生的思维，所以情景引导应在适当的时候使用。猜想是物理探究性学习的关键，而有效的猜想必然引导学生探究性学习深入而高效地进行，在我们的教学过程中，应积极创造猜想的条件，引导学生学会有效的猜想，作为教师在教学中更应把提高学生猜想的有效性作为一个重要问题来研究。