科学实验中的科学猜想

科学实验中的科学猜想（共11篇）

科学实验中的科学猜想 篇1

科学猜想是科学探究中的一项重要步骤, 是利用已有经验, 在实际观察或理论推理基础上对事物的变化趋势进行预测。《科学课程标准》明确指出, 学生应能大胆猜想, 有根据地进行假设, 根据已有知识与条件进行实验设计来验证假设;保持对科学以及与科学有关事件的好奇心, 具有一定的想象力, 敢于创新。新课改改变的是理念、内容和方式, 强调的是猜想、探究和发现。在《科学》 (教科版3~6 年级) 教学实践中, 我有意识地引导学生进行科学猜想, 有效引领科学实验, 提高课堂效率, 培养科学素养。

一、激趣导入, 诱发猜想欲望

猜想是一种脑活动量较大的飞跃式的创新思维, 在教学中学生往往不敢或不愿猜想, 教师要把有趣的演示、活动和问题引入新课, 能激发求知欲, 诱发猜想。如, 在教学《磁铁的两极》时, 导入阶段演示遥控小车:把一块磁铁用纸包上放在塑料小车上, 把一根条形磁铁包装成指挥棒, 手拿“指挥棒”靠近小车, 吸引或排斥着小车前进和倒退。“小车怎么会听我的指挥?怪事还真多, 你能猜猜其中的奥秘吗?”学生会被这种“神奇”的现象吸引着进入猜想、交流和讨论:好像有一股力量往两边推;好像有一种力量让它们马上接近;好像有时吸引有时排斥。如在教学《杠杆的科学》时, 有意让一支笔掉到讲桌下, 然后发问:“我的一支笔掉到桌子底下去了, 请问我们班有没有大力士能帮我把讲台抬起来 (请学生推荐‘大力士’尝试抬讲台) 。哎, 讲台实在太重了, 搬不动, 能不能利用工具来帮助我们做这件事?”学生会猜想用吊机吊、用滑轮吊、用撬棍撬等等。生动有趣的导入让学生主动提出猜想。

二、巧设情境, 创造猜想空间

在科学实验中巧设视频、魔术、谜语、故事等情境, 学生会被新奇的现象吸引住, 经历与科学工作者相似的猜想和体验, 他们会更乐于猜想。如在上《岩石会改变模样吗》这一课时, 全班看视频, 师提问:“岩石一般都很坚硬, 它们不会轻易破碎、断裂。可是在野外, 山上的岩石都布满了裂缝, 山脚下往往堆着不少碎石和沙, 河道和海滩上的岩石都是圆圆的很光滑。我们看了这样的情景能解释是怎么回事吗?”学生会猜想出许多引起岩石模样发生变化的原因:可能是太阳把岩石晒裂;可能是滴水穿石的力量;可能是滚动的力量;可能是风化等自然现象的作用力。还有在上《空气的热胀冷缩》时, 演示“喷泉”, 将装上玻璃管的瓶塞塞住装有少量冷水的烧瓶口, 玻璃管插到瓶底, 用一杯热水浇烧瓶, 烧瓶内的冷水便会从玻璃管口喷出几十厘米高。学生先是惊奇, 而后自觉进入猜想:水膨胀可没这么厉害, 可能是空气膨胀了。还有在上《蚯蚓的选择》时, 师出示谜语:“细细长长一条龙, 天生躲在肥土中, 没手没脚会劳动, 钻来钻去把土松。”学生不仅能很快猜出谜底, 而且还从谜面中认识了蚯蚓的身体结构、生活习性等。科学实验中创设恰如其分的情境, 能让学生不知不觉进入猜想。

三、抓住时机, 力求猜想有效

科学猜想不是胡乱猜想, 要在学生已有生活经验和科学知识的基础上, 抓住时机引导他们大胆猜想。如上《土壤中有什么》一课时, 学生证实了土壤里面有石头、沙粒、动植物的遗体后, 师提问:“土壤里还有我们没有发现的物质吗?”学生的不同回答是:“没了、还有、不知道……”师提问:“把干土块放到水里, 会发生什么现象呢?”学生的不同回答是:“发散、下沉、冒泡……”这时, 学生迫不及待地渴望验证。师及时引导验证:慢慢放入, 仔细观察。生:“冒泡了, 冒泡了”!有猜错的惊讶, 有猜对的喜悦。趁热打铁, 师:“泡中是什么呢?”生:“空气。”“土壤里面有空气”就在猜想中解决了。还有在上《物体在水中是沉还是浮》时, 先让学生猜想:把石块、木块放入水中, 谁会下沉, 谁会上浮?学生凭经验很容易猜对, 演示现象很明显:石块下沉, 木块上浮。此时趁机拿出小石块、泡沫块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜和橡皮块, 再次让学生猜想它们在水中是沉还是浮, 并说出理由:小石块是石头, 较重, 会沉;回形针是铁做的, 很重, 会沉;泡沫块很轻, 会浮;带盖的空瓶是空心的, 会浮;蜡烛、萝卜和橡皮块可能会浮, 也可能会沉。在猜想中, 学生对“物体在水中有沉有浮, 判断物体沉浮有一定的标准”这一科学概念得到初步认识, 趁热打铁的追问让学生及时有效地进行了科学猜想。

四、验证评析, 分享猜想成果

教师要引导学生制定验证计划, 进行科学实验, 将结论同猜想作比较, 分析猜对的原因, 体验成功的喜悦, 分析猜错的原因, 感受科学的严谨。如在《金属热胀冷缩》实验中, 先让学生猜想:铜球加热后是否会通过铜环?为什么?因为有“液体的热胀冷缩”和“空气的热胀冷缩”作基础, 学生能正确猜想并说出科学依据, 然后用科学实验证实学生的猜想。看到猜想被证实, 更加激发了学习科学的兴趣。还有在上《水珠从哪里来》时, 出示一个装好冰的玻璃杯, 外壁出现了水珠, 师:“这些水珠是从哪里来的?是怎样形成的呢?”生:“杯里渗出来的、冰化成水后从杯口溢出来的、加冰时冰块碰到了杯口化成水流下来的……”这些猜想符合逻辑, 学生的理由都有说服力, 无不闪烁着智慧的火花, 都应持肯定态度给予鼓励。此时引导学生设计验证方案 (给每组分发3 只玻璃杯、适量的水和冰块) 进行验证, 结果:加满自来水的玻璃杯外壁没有出现水珠, 一是说明玻璃杯壁不渗水, 二是说明玻璃杯外壁的水珠与杯内的水没关系;空玻璃杯的外壁没有出现水珠, 而装满冰的玻璃杯外壁有许多水珠, 说明玻璃杯外壁产生水珠与杯内的冰是有关系的。学生都猜错了, 经过教师引导分析后明白:不能只关注看得见的水, 可能是空气中的水汽被冰吸到杯壁上了、空气遇到冰变成水了、应该是水蒸气变的……于是, 空气中的水蒸气遇冷凝结的概念初步形成。用心求证的实验, 让学生在利用猜想成果时学会了科学猜想。

五、反思拓展, 引导猜想延伸

探究中, 可引发多次猜想, 前一次猜想为后一次猜想奠定基础, 后一次猜想使前一次猜想升华, “猜想→验证→发现”的过程, 让学生在猜想中发现, 在发现中猜想。如上《面包发霉了》一课时, 导出问题:面包怎么会长霉菌?面包发霉与哪些因素有关?观察得到的哪些信息能帮我们进行分析?还需得到哪些信息?猜想交流:霉菌长在面包上, 而离面包最近的塑料袋上并没有长霉菌, 表明霉菌的生长可能需要养分;如果是把面包放在了温暖的地方发的霉, 表明霉菌的生长与温度高低有关;发霉的面包软软的, 有水分, 表明霉菌的生长需要水分等等, 创设条件:拿出事先准备的塑料袋内四块烘干的面包, 用牙签在每块面包上放一些霉菌。第一组探究霉菌生长和水分多少的关系:让第一块面包保持干燥, 在第二块面包上滴10 滴水, 分别装在两个塑料袋里, 用线扎紧袋口后放在桌上。第二组探究霉菌的生长速度和温度高低的关系:在第三块和第四块面包上都滴10 滴水, 也分别装在两个塑料袋里, 并扎紧袋口, 把第三块面包放进冰箱的冷藏室中, 第四块面包放在温度较高的地方。也可以自主选择条件, 如空气、光照等对霉菌生长的影响。再次猜想:本组的两块面包中, 哪一块面包上的霉菌生长得快?写下猜想和推测。后续观察:根据本组的实验设计, 每天观察记录两块面包上霉菌的生长情况, 填写“实验记录表”, 下节课汇报猜想和验证成果。还有在上 《橡皮泥在水中的沉浮》一课时, 出示一团橡皮泥, 让学生猜想它在水中是沉还是浮, 教师将橡皮泥放入水中, 橡皮泥下沉, 问:能让橡皮泥浮在水上吗?说说你的方法和理由。生:把橡皮泥和塑料泡沫绑在一起;往水里加盐、加糖……许多想法, 没有达到要求, 但教师应及时评价和鼓励。追问:不借助任何材料, 能让橡皮泥浮在水上吗?说说你的方法和理由。由于受到表扬, 学生会大胆猜想, 促进有效探究:做大一些、做成空心的、把橡皮泥做成船的形状。接下来各组分别用量杯测实心橡皮泥、变形后会沉的橡皮泥和变形后能浮的橡皮泥的排水量。规律被发现了:改变物体排开的水量, 物体在水中的沉浮可能发生改变。师:如果用橡皮泥造船, 哪艘船装载的货物多?伴随别开生面的橡皮泥造船比赛, 学生新一轮猜想开始了:在橡皮泥轻重相同时, 把船造得尽量大, 装载货物就多。通过比赛, 自然地过渡到新课《造一艘小船》了。周而复始的反思, 让学生在科学猜想中顺利地进行了科学探究。

大胆猜想是科学探究的基本要求之一, 提出合理的猜想比得出结论更重要。科学猜想是逻辑和想象的产物, 经常有出人意料的结果。培养学生的科学素养, 应从提出问题开始, 并进行大胆猜想, 这是学生亲历探究的起点。在学生已有科学知识和生活经验的前提下, 引导其通过观察、直觉、灵感、类比、归纳等多种形式进行猜想, 能让他们通过实验来寻求答案并用心求证, 能调动学生主动参与探究的热情, 从而激发学习科学的浓厚兴趣。

科学实验中的科学猜想 篇2

摘要：本文首先简单介绍了数学中的著名猜想，说明了辨证法在数学中的应用，其次阐述了数学猜想方法论推动了数学理论和其他学科的发展，是科学技术方法论的丰富源泉。

关键字：数学猜想，科学假说，科学技术方法论

在1900年巴黎国际数学家代表大会上，德国著名数学家希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演，提出了23个最重要的数学问题，这些问题通称希尔伯特问题，后来成为许多数学家力图攻克的难关，对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响。2000年初美国克雷数学研究所的科学顾问委员会选定了七个“千年大奖问题”，克雷数学研究所的董事会决定建立七百万美元的大奖基金，每个“千年大奖问题”的解决都可获得百万美元的奖励，其中著名的庞加莱猜想已俄国数学家佩雷尔曼证明。可见数学猜想在数学发展中占有重要的地位，数学猜想是怎样的一种方法论呢？

在自然辩证法这一哲学领域，数学猜想就是科学假说这一概念，即根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题作出的猜测性说明和尝试性解答。它既有逻辑的成分，又含有非逻辑的成分，因此它具有一定的科学性和很大程度的假定性。这样的假定性命题是否正确，尚需通过验证和论证。比如数学猜想有的被验证为正确的(如费马猜想、卡塔兰猜想、庞加莱猜想等)，并成为定理；有的被验证为错误的(如欧拉猜想、冯·诺伊曼猜想等)；还有一些正在验证过程中(如黎曼假设、孪生素数猜想、哥德巴赫猜想等)。虽然数学猜想的结论不一定正确，但它作为一种创造性的思维活动，是科学发现的一种重要方法。数学猜想由前提和结论两部分组成。它以已有的部分事实和正确的数学知识（公理、定理、公式等）为前提, 一般都是经过对大量事实的观察、验证、类比、归纳、概括等而提出来的。数学猜想可分为存在性猜想（比如费马大定理），状态性猜想（比如庞加莱猜想），关系型猜想（比如哥德巴赫猜想），方法型猜想（尺规作图猜想）等。既然数学猜想就是科学假说，它存在于数学这一科学领域，因此具有以下特点：﹙1﹚科学性与假定性的统一，（2）抽象性与形象性的统一，（3）挑战性与广泛性的统一。具体含义为希尔伯特问题和七个“千年大奖问题”中的是在一定的科学事实和已有的科学理论基础上建立的，并需要经过一系列的科学论证才能提出。因此，它与毫无事实根据的主观臆测或缺乏科学论证的简单猜想有着本质的区别，同时有一定的猜测性。数学猜想虽然具有一定的科学性，但与确实可靠的科学理论不同，有待于实践的检验。另外，数学猜想不是事实的简单堆积，而是经过了一定程度的科学抽象，因此有抽象性；从数学猜想的形成看，开始只能以初步的猜想和想象的形式出现，使数学猜想具有某种形象性。由此可见数学猜想体现了科学方法论在数学中的应用，那他对数学及其他学科的影响呢？ 数学猜想的提出与研究，生动地体现了辩证法在数学中的应用，极大地推动了数学方法论的研究。当然，数学猜想往往成为数学发展水平的一项重要标志：费马猜想产生了代数数论；庞加莱猜想有助于人们更好地研究三维空间；哥德巴赫猜想促进了筛法和圆法的发展，尤其是发现了殆素数、例外集合、小变量的三素数定理等；黎曼假设使素数定理得到证明以及椭圆曲线技术应用于加解密、数字签名、密钥交换、大数分解和素数判断等；四色问题通过电子计算机得以解决，从而开辟了机器证明的新时代。

总之，数学猜想具有重要的方法论意义。英国哲学家和数学家W.惠威尔说过：“若无某种大胆放肆的猜想，一般是做不出知识的进展”。大胆提出数学猜想、深入研究猜想必将推动数学与科学技术方法论的不断发展。可以说数学猜想架起了从已知到未知的桥梁；而破解数学猜想，正是数学家们一直在追求的目标。最后，引用德国数学家希尔伯特的一句名言来结束本文：“我们必须知道，我们必将知道。

参考文献

[1]《自然辩证法讲义》 成良斌, 宋子良等..武汉: 华中科技大学，2005

[2]楼世拓，关于黎曼猜想.自然杂志，1980

科学实验中的科学猜想 篇3

一、什么是“猜想与假设”

“猜想与假设”在现代汉语词典中的解释为：科学研究上对客观事物的假定的说明。对于科学探究性学习来说，猜想是一种重要的基本思维方法。小学生的猜想与假设类似于科学假说（科学假说常用于科学家真正的科学研究活动），它们有共同之处，但毕竟小学生的猜想不是科学假说，小学生的猜想与假设的对象是“人类已知，学生自己未知的”。《科学课程标准》中猜想与假设——探究性学习的重要环节，是指学生利用已有知识与经验，经过思维的冲突与再加工后形成的一种假设结论。

建构主义教学观认为：教学的核心任务不是如何把现成的知识传授给学生，而是如何激发出学生原来的相关知识经验，促进知识经验的生长，促进学生的知识建构活动。学生进行猜想与假设活动的基础就是学生已有的知识和经验，猜想与假设活动就是学生根据已有的知识和经验，对要研究的问题经过思维的冲突与再加工活动。

二、猜想与假设在科学学习中的作用

猜想与假设作为一种重要的科学研究方法，在科学中具有其它方法所不可替代的作用。

l、猜想与假设活动在科学探究活动中起着承上启下的作用。

在《科学课程标准》中对“科学探究”提出具体的分目标：“能运用已有的知识作出自己对问题的假想答案；能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划。”从课标的要求来看，猜想的结果同时是制定计划的前提根据，是学生确定研究方向、选择实验方法、选择实验材料的基础。一个自然现象，在其未被揭示出科学本质之前，人们对它的认识是很不完整的，甚至是片面的，只能借助于猜想与假设的形式进行研究与探索。当某一猜想与假设被大量事实所证实时，它就发展成一种科学知识。因此猜想与假设是科学探究性学习中的方法与桥梁。

2、猜想与假设对科学观察和实验具有先导作用

猜想与假设在科学研究中具有一定的猜测性。但不是盲目的无目的的猜测，而是科学的预测，有计划的研究。有了猜想与假设便有了有计划有目的实验和观察。因此猜想与假设对科学观察和实验具有先导作用。

三、“猜想与假设”的教学实施

（一）真诚维护假设的存在。

我们经常可以看到这样的现象，当学生提出的假设符合事实时，教师马上点头同意，并且迅速把假设写在黑板上，而这条假设错误时，教师往往会紧锁眉头，不发表意见，让这位学生坐下。当一些学生提出的假设达到教师预期中的内容后，就会马上中止这一环节的教学，进入到实验设计和验证阶段。長此以往，我们的学生就会产生这样的印象，凡是老师写在黑板上的假设都是正确的，就是结论。试想，有了这样想法的学生还会有探究的欲望吗？在探究中，还会有失败的经历吗？要知道，在真正的科学探究过程中，是没有老师这样一个评判角色的。所以我们要让学生相信自己，敢想，善于想。教师则要认真对待每一个假设，可以把孩子们的意见都写在黑板上，让学生经过自己的探究，去证明它们的对、错。证明错误，也是一个结论。

（二）引导呈现假设的依据。

《引领孩子们亲历科学》一书认为：“当提出一个问题以后，让孩子们预测其结果可能是怎样的，这是极具教育意义的教学活动。在动手做之前先‘想一想’，要调动起他们的知识经验，借助于判断和推理，这时他们的脑子里会产生许多不同的解释模型，给他们机会去表达，去解释，不管预测意见本身的对错，只要他们动脑筋去想了，有机会说了就是有意义的，对他们的思维的发展就会有促进。” 可见建立假设的过程是一个思维的过程，我们必须让学生充分暴露思维的过程。为自己的假设呈现依据是暴露学生思维的有效方式之一。

例如一位科学教师在引导学生对“影响摆的快慢的因素有哪些？”进行猜想时，学生根据已有的知识和生活经验开始猜想：

生A：摆线越长，摆动的速度越慢；

生B：角度越大，摆动的速度越快；

生C：钩码（摆锤）越重，摆动的速度越快。

……

师：那你能说说你的理由吗？为什么做这样的猜想？

生A：这里，如果摆线越长，摆的路线越长，用的时间就越长，来回摆的时间多一些，所以我认为摆线越长，摆动的速度越慢；

生B：日常生活中，角度越大，坡度就越陡，冲下来就会快一些，那么我认为摆的角度越大，摆动的速度就可能越快；

生C：日常生活中，越是重的东西下落的越快；

生D：我反驳，科学家已经证明了物体下落的快慢与物体的重量没有关系。所以我认为“钩码（摆锤）越重，摆动的速度越快”这一猜想不对。

学生进行猜测后，要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由，这样既可以培养学生的良好思维习惯，又使学生交流了提出假设的思维方法，相互之间受到启发，并使学生明白提出的假设不是凭空乱猜的，有理有据的假设才有说服力。

（三）反思掌握假设的规律。

我们在教学中很容易出现为假说而假说的教学问题。凡上课必先问孩子们“看到……，我们能提出什么假说？”对于每一个观察活动，都要孩子们说出或写下猜想的结果，再与观察、实验的结果进行对比看看猜对了没有。而且在观察结束后，对与原猜想不同的观察实验结果也不进行讨论和反思，这样的教学就失去了假说的意义。在科学课里，假设作为一种训练和后面的验证紧密联系在一起。而作为训练，不能光满足于某个假设正确与否。而应该让学生经历提出假设和验证假设过程来探索、掌握如何尽可能使假设正确的规律。例如《摆的研究》中开始学生认为三种因素（摆长、摆重、摆角）都会影响摆的快慢，可是最后通过动手实验，分析数据发现：只有改变摆长，才能改变摆的快慢，而改变摆角和摆重都没有关系。在探究结束时，问学生：“通过这堂课你有什么想法呢？”这就是教师特意营造的一个反思过程，让学生发现假设与事实之间的距离。于是在不同的班级就有了不同的感悟：“有时候我们的猜测是错误的。”“我们的经验往往会给我们造成假象！”“没有假设我们就不知道怎么去研究。所以作出合理的假设很重要。”……

（四）注意“猜想与假设”教学的循序渐进。

不同年龄段的孩子应有不同的提出“猜想与假设”的教学目标，“猜想与假设”的认知难度要符合维果斯基提出的孩子们的“最近发展区”，既不是达不到“最近发展区”，如果达不到会缺乏智力上的挑战；也不能超越“最近发展区”，那样会打击孩子们的自信心。

国外的一些科学课程标准注重将学生的科学探究活动按照不同的年龄阶段提出不同的要求，对猜想与假设也有不同的标准要求，例如英国的科学课程标准将学生的科学探究分为四个层次，对学生的猜想与假设也有不同的要求标准：第一阶段（幼儿园到小学低年级阶段）提出“在决定做什么之前先想一想可能会发生什么？”；第二阶段（小学中年级阶段）提出“当提出做什么的时候想想可能会发生什么，要收集什么样的证据，需要用什么设备和材料”；第三阶段（小学高年级到初中分阶段）：“在恰当的地方，进行准备工作，并做出预言”。

另外，像提出科学问题一样，不是每一个活动都要有提出问题→给出假说等步骤，过分机械不变的程序化教学本身就不符合科学创新精神，不利于调动孩子们的学习热情。

“猜想”在科学探究中的运用 篇4

一、在科学探究中运用猜想的前期准备

(一) 引导学生对生活经验的积累和储备

学生参与探究活动了, 进行猜想了, 就能获得有价值的猜想了吗?学生猜想的能力就能得到提高了吗?当然不是。猜想绝不是凭空瞎想, 而是在生活经验的基础上对已有知识的加工和处理。如果学生头脑中没有一定的生活经验就很难进行猜想。例如, 学生知道“晾衣服时不仅要晾在有阳光的地方, 最好还要有良好的通风条件, 且尽可能把衣服摊开”的话, 就很容易猜想影响蒸发的三个因素了。这就要求教师在平时的教学中要多引导学生留心、观察生活中的自然现象, 这不仅符合新课程“从生活走向科学, 从科学走向生活”的理念, 也能让学生积累起丰富的生活经验, 这对于科学学习特别是探究性学习的开展是大有裨益的。

(二) 引导学生掌握有价值的猜想方法

猜想应该是有依据的, 但是有时猜想来自于学生的直觉或灵感, 有一种“好像有依据, 但又暂时说不清楚”的感觉。所以, 在一般情况下, 教师可以要求学生说出猜想的依据, 避免胡乱猜想, 但当学生说不出理由时, 也不要马上否定, 可以引导学生讨论, 在经历多次讨论之后, 学生会逐渐明白:猜想原来不是漫无目的地瞎想, 也不是凭空产生, 那些毫无经验、事实依据或知识基础的猜想与假设是没有意义的。在猜想教学初期或学生缺少相关知识和经验时, 教师可通过问题情景的设计, 把猜想选择项目呈现给学生, 任他们从中挑选, 要求他们就各自的选择依据展开讨论, 这也不失为一种让学生理解猜想需要一定依据的有效策略。

二、猜想的一般方法

科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法, 它不同于无根据的幻想, 它是科学性和假定性的辩证统一。在科学教学中, 教师要不断摸索, 教会学生正确的猜想方法, 使学生的猜想更快更好地接近于结果。以下是科学探究中常用的猜想方法。

(一) 直觉猜想法

直觉猜想法就是让学生在直觉的基础上进行科学猜想。直觉的来源并不是凭空而生的, 而是当前实际问题与学生已有的知识、经验对照、比较的瞬间产生的思想火花。直觉猜想法比较适合常见的但又容易忽略的知识探究, 如:“空气中含有哪些气体?”“土壤中有什么?”等等。下面, 举例说明笔者在教学“浮力”时让学生运用直觉猜想法进行探究。

【提出问题】

让学生以四人小组为单位将石块、木块、曲别针、乒乓球放入盛水的烧杯, 观察实验现象, 发现木块、乒乓球在水面漂浮, 而石块、曲别针却沉入烧杯的底部。在学生通过实验有了感性认识后, 向他们提出问题:“浮在液体中的物体会受到浮力, 沉入水中的物体也受浮力吗?”

【建立猜想】

猜想1:沉入水中的物体不受水对它的浮力, 理由是物体没有浮起来。

猜想2:沉入水中的物体受到水对它的浮力, 因为物体下沉的速度比较缓慢。

【修正猜想】

针对猜想1, 教师可提问:“物体确实没有浮起来, 但是怎么解释下沉速度缓慢的现象呢?”在教师的提醒下, 猜想1的学生觉得自己的猜想站不住脚, 认为沉入水中的物体还是受到水对它的浮力。

(二) 类比猜想法

类比猜想法是根据两个对象之间的相似性, 把信息从一个对象迁移到另一个对象的一种推理方法。常用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较, 找出它们的共同点、相似点或相联系的地方, 然后, 以此为依据推测未知现象和过程的某些特性和规律。比如电学中电压概念教学, 由于电压概念很抽象, 因而在教学中, 可以结合水流形成的原因是由于水压的作用, 电流的形成和水流的形成类似, 由此学生可类比猜想出电流的形成是由于电压的作用。又如在研究电阻大小的决定因素时, 可采用如下方法促使学生进行“科学猜想”, 过走廊过道时, 什么因素可能影响学生顺利通过?学生通过讨论, 得出结论, 过道的长度、宽度及路面是否平坦等主要因素影响顺利通过。然后, 将上面的结论与导体的电阻相类比, 把过道比做导体, 学生比做自由电子, 从而提出“科学猜想”, 决定电阻大小的因素可能有导体的长度、导体的横截面、导体的材料等。

(三) 经验猜想法

唯物辩证法告诉我们, 事物之间存在广泛的联系。科学知识往往来源于生活, 又应用于生活, 所以可以引导学生结合自己已有知识或生活经验, 提出猜想。如在牛顿第一定律的探究教学中, 师生一起做斜面小车实验, 看到小车在三种斜面上的不同运动情况, 学生得出结论:斜面越光滑, 小车运动得就越远;若斜面非常光滑, 则小车就会运动得非常远。从而提出猜想:运动物体不受外力的情况下, 就会永远做匀速直线运动。

(四) 观察分析法

俗话说, 眼见为实。当学生的猜想和判断面临障碍时, 如果能把实际变化过程通过实验手段给予展示, 或者让他们自己去体验, 无疑有很强的启发性, 进而能把学生的猜想引向正确的方向。例如, 运用“观察分析法”探究“质量守恒定律”。

【提出问题】

5克食盐溶解在100克水中形成氯化钠溶液时, 该溶液的质量等于105克, 即溶液的质量等于溶质的质量和溶剂的质量之和。化学反应中, 反应前后物质的质量总和遵循怎样的规律?

【建立猜想】

猜想1:化学反应中, 反应前物质的质量大于反应生成的物质的质量, 理由是木炭燃烧后, 木炭的质量大于炭灰的质量。

猜想2:化学反应中, 反应前物质的质量小于反应生成的物质的质量, 理由是铁生锈后, 铁锈的质量大于铁的质量。

学生的猜测面临判断障碍。此时教师演示“氢氧化钠与硫酸铜反应前后质量的测定”“白磷燃烧前后质量的测定”等实验, 让学生自己去体验。

【修正猜想】

猜想:化学反应中, 反应前物质的质量等于反应生成的物质的质量。

学生讨论:为什么木炭燃烧后, 炭灰的质量小于木炭的质量?铁生锈后, 铁锈的质量大于铁的质量?

(五) 质疑猜想法

在课堂上, 教师可以适当提一系列问题, 步步为营, 一步一步引导学生提出有效率的猜想。例如, 夏天游泳池边上的瓷砖被太阳晒得很热, 而游泳池里的水却温度适宜;夜里游泳池边上的瓷砖凉了, 而游泳池里的水却比较暖和。根据这一生活现象, 引导学生质疑:为什么在同一时刻瓷砖和水的温度不一样呢?这样学生的好奇心、注意力一下子被吸引住了, 学生自然提出猜想:可能是瓷砖吸热升温或放热降温都比水快的缘故。

科学实验中的科学猜想 篇5

大足邮亭中学杨永书

[内容提要]

猜想与假设是探究式教学中的重要环节，学生猜想与假设的能力的水平高低直接影响科学探究能力的水平。因此，在初中物理探究式教学中如何培养学生的猜想与假设能力。本文根据《物理课程标准》的要求，根据自己的物理教学实践，结合目前学生学习的现状，进行了大胆的实践和探索、从而总结出一些方法。

[关键词]探究教学培养猜想能力

目录

一、的猜想是学习物理的重要方法---1

（一）猜想是科学探究的重要环节--------1

（二）猜想具有创造性-----------------------1

（三）猜想是物理学发展的必经之路-----1

二、鼓励学生敢于猜想--------------------1

（一）创设融洽的课堂气氛----1

（二）适时启迪，培养学生的猜想信心-2

三、培养学生学会正确的猜想方法------2

（一）利用已有物理知识进行迁移猜想--2

（二）抓住物理规律进行有效猜想------2

（三）运用直觉进行快速猜想------------3

注释---------------3

参考文献----------4

物理新课标要求学生尝试根据经验或已有知识对问题的成因提出猜想，或可能出现的实验结果进行推测与假设。初中物理教学，除了要把物理知识传授给学生之外，更重要的是要培养学生科学探究的能力，终极目标是造就人的创造才能，猜测和想象是科学探究的起点，进行猜想能力的培养应成为中学物理教学的重要目标，现结合自己的探究式教学的实际谈几点体会。

一、科学的猜想是学习物理的重要方法

（一）科学猜想是科学探究的重要环节

新课程标准与原教学大纲相比，很重要的不同就是重视科学探究的教育作用，强调过程和方法的学习。科学探究是和科学内容并列的。在新的课程标准中，对科学探究能力中猜想与假设环节有这样的基本要求：尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。认识猜想与假设在科学探究中的重要性。新课程倡导探究式教学,探究式教学的目的就是要培养学生终身学习的愿望,培养学生的自主学习的能力。科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,而在科学探究学习过程中, 提出猜想，树立假设是科学研究问题的核心环节，它决定探究的方向，同时又是学生认识事物的第一自我判断，对于培养学生探究问题的能力而言，应该说，提出猜想，树立假设比验证更为重要，没有对问题探究的猜想与假设，也就谈不上验证。因此，在学生的探究式学习中大胆而正确的猜想与假设是非常重要的。

（二）猜想具有创造性

猜想是指在观察、操作或根据已有知识经验的基础上对问题的发展趋势或本质规律进行归纳，判断的思维过程。因此，猜想并非瞎猜，是以一定科学事实和理论为依据的，具有科学性的特点。同时，猜想又是一种超前思维，具有一定的猜测性，与已成为真理的理论相区别，它的结论是否正确还需通过实践检验，因而具有证伪性的特点，它能激起学生强烈的探究与验证欲望，进而激发学生的创新思维能力。再者，猜想又是一种创造性的思维方式，一切创造活动都需经过认真思维，作大胆猜想才能实现，猜想思维往往能透过纷繁复杂的现象直接涉及事物的本质，重新排列已有的认识，创造出新形象，或在已有认知基础上提出新的见解，这些正是创造性思维的特征，因而猜想具有创造性，培养与发展学生的猜想能力，是培养学生创造性思维能力的最佳途径。

（三）猜想是物理学发展的必经之路

从物理学的发展史来看，猜想思维在物理学科的发展过程中是普遍存在的并起着不可低估的作用。胡克关于物体相互作用与距离平方成反比的猜想为牛顿发现万有引力定律打下了坚实的基础；法拉第由“电生磁”进而大胆猜想“磁生电”而发现了电磁感应定律，并为电与磁的统一奠定了基础，普朗克关于能量量子化的猜想打开了近代物理学的大门........可见伟大的猜想造就了非凡的智慧，科学是从想象开始，没有想象就不可能有创造的意向，便不能进行创造，只有想象和大胆的猜想才能产生假说，同时想象和猜想又能激励创造。因此，在物理教学与实践中有意识、有计划地鼓励、培养学生的科学猜想能力具有十分重要的意义。

二、鼓励学生敢于猜想

（一）创设融洽的课堂气氛

罗杰斯①认为，“心理自由”或“心理安全”是有利于创造性活动的基本构件。一个学生如果感到课堂心理气氛是自由和安全的，他就会心情舒畅，而不必花时间来保护自己，也不怕别人来非难，始终能按自己选定的目标不断进取，敢于发表意见、敢于猜想。假如我们教师给学生的是一种“无法亲近、高高在上”的感觉，那么，即使学生在学习过程中有一些猜想与假设，他也不敢告诉我们，当然无法对学生的猜想与假设能力进行培养和训练。因此，在探究教学中，教师要用发展的眼光看待学生提出的猜想，发现学生的闪光点，多激励表扬学生，对学生提出的各种猜想哪怕是较为荒唐的猜想也要积极对待，而不能讽刺挖苦。例如，教学“研究怎样利用磁场获得电流”时，启发和鼓励学生大胆猜想，学生提出：感应电流的有无与磁场强弱有关，与磁场方向有关，与电路是否闭合有关，与闭合电路在磁场中运动的快慢和方向有关，与闭合电路在磁场中的面积大小有关，与闭合电路的部分导体在磁场中运动的快慢和方向有关，等等。在判断猜想正确与否的途径上，学生提出了做实验、读课本、查资料、问老师等多种方法。整个学习过程，学生思维活跃，具有开放性。

（二）适时启迪，培养学生的猜想信心

“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。”要让学生充分认识到猜想的重要性。在平时的教学中，要有机地渗透科学史中科学家由大胆猜想而导致重大科学发现与科研成果的事例，以激发学生的创新意识，培养学生创新思维的“灵感”和意向，比如在探究串联电路中电流关系时，教师普遍认为学生会非常容易地提出合理的猜想，但是在实际教学中，有一部分同学猜想串联电路中越靠近电源正极的位置电流越大，越靠近电源负极的位置电流越小，对这些同学老师没有简单批评或直接否定他们的猜想，而是首先肯定他们能积极思考，敢于提出自己的猜想，并将这些猜想与其他猜想排列在一起，通过后面的探究实验、分析与论证，验证该猜想是否正确，使学生真正理解电路中电流的形成。在这一探究式教学过程中，教师应是学生探究活动的组织者、引导者、合作者，当学生进行猜想的，教师要善于抓住其创意加以表扬，培养其猜想的积极性自信心。有了猜想后，还要注意培养学生不管正确与否都要亲自动手与证明的良好习惯，一旦猜想被证实，学生就会有一种成就感，猜想的积极性会更高，而一旦学生的猜想不正确时，教师要注意适时启迪与引导，有意识地保护学生的猜想积极性，并且教师也可以把自己作为学生中的一员去积极参与学生的猜想与反驳，有时甚至可以有意提出错误的猜想与假设，被学生所反驳。这样，既能使学生感受到科学探究的巨大力量，同时也能使学生深切体验科学探究的过程，加深对科学知识的理解，培养他们的创新思维的能力，也才能使学生走出学习只是为了用正确结论去解题的应试教育的误区。

三、培养学生学会正确的猜想方法

（一）利用已有物理知识进行迁移猜想

运用已有的物理知识及经验，做出合理的猜想，这是科学探究中最具有创造性的一环。

例如：电磁铁的磁性强弱与什么因素有关？

引导学生讨论：假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样？学生可能会推测：导线中的2A电流是两股1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场叠加在一起，电磁铁的磁性增强了。如果电磁铁的电流不变，线圈由50匝增加到100匝，它的磁性又会怎样？学生可能会在已有知识基础上这样推测：100匝线圈是由两组50匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场叠加在一起，电磁铁的磁性增强了。

通过以上知识的迁移和猜想，学生提出猜想：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。

（二）抓住物理规律进行有效猜想

物理概念是人类在大量探索物理世界的过程中，在观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把物理现象、物理过程的本质属性加以抽象、概括而形成的。物理概念是物理理论体系的基本单元和基本思维方式，是物理教学过程中科学猜想的主要依据之一。而物理规律是联系物理概念的桥梁，更是物理知识结构的骨架。因此抓住物理概念、物理规律的本质特征进行猜想，可以提高猜想的有效性。

例如：探究电流和电压、电阻的关系。

我们从复习电流的概念引入教学过程：“什么是电流？”“怎样才能产生电流？”电压使电路中形成电流，导体两端有电压，导体中才会有电流。若改变导体两端的电压，通过它的电流会不会改变？怎样改变？由此可以猜想：所加电压越高，电流可能越大。另一方面，任何导体都有电阻，电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。电阻越大，对电流的阻碍作用越大。改变电路中的电阻，通过它的电流会不会改变？怎样改变？由此可以猜想：电阻越大，电流会越小。

（三）运用直觉进行快速猜想

直觉猜测、直觉假设都是直觉思维的形式，要鼓励学生敢于大胆提出自己的见解，让学生的思维不要局限于一个定式中，对新知识、新事物要保持一定的新鲜感、好奇心，敢于提出大胆的猜想与假设，培养学生的直觉思维。

例如：探究电流通过导体产生的热量和什么因素有关？

学生凭直觉立即回答，这时学生的猜想可能有：与电流的大小有关、与通电时间有关等等。至于与电阻的关系，可以引导学生进行实验探究或体验一些相关的生活情景。

当然猜想毕竟是猜想，在进行论证前不能作为真命题，教师可举出一些不正确事例对学生进行科学态度和科学精神教育，为防止学生胡乱猜测或模式化，可以让学生充分地猜，并要求说明这样猜的理由，与此同时，我们教师要积极加以引导。一位哲人说得好：“知识是创造的基础，想象是创造的翅膀”，而想象的主要形式是猜想，让我们放飞猜想的翅膀。尽管有时猜想的结果可能是错误的。

总之，培养学生猜想与假设的能力，是促进个体认知发展的重要途径，也是教会学生学会学习的方法之一。著名美籍华人杨振宁教授②曾指出：“中国学生普遍学习成绩出色，特别在运算和推理方面比国外学生有明显优势，但中国学生最大的缺撼，就是不善于提出问题，缺乏创新精神。”让我们共同努力培养学生敢想、敢说、敢问、敢争论的精神，逐步提高学生的猜想与假设的能力。

注释

①罗杰斯 卡尔 兰塞姆(Rogers,Carl Ransom 1902―)

美国心理学家，人本主义心理学的代表之一。美国人本主义心理学的理论家和发起者、心理治疗家。

天宫与神话传说的科学猜想 篇6

“地球是圆的”这个真理性结论，一直未被神仙们发现，可见天宫所处的海拔高度不会很高。

天宫往往处于云雾缭绕之中，云雾也正是神仙们最重要的交通工具之一。我们知道，大气对流层的厚度在赤道地区约为16公里，在两极约为8公里，大气中的水气几乎都集中在这里，是展示风云雨雪的大舞台。结合猜想2，可知天宫处于大气对流层内。

悟空一个筋斗十万八千里，而地球赤道周长约为八万里，莫非吴承恩当时已经知道地球是圆的以及其周长？这显然不可能。十万八千里实际上是“十千（等于一万）里与八千里之间”，也就是约五千公里。长江的长度为六千三百公里，除去弯曲因素，悟空一个筋斗能从源头飞到三角洲，才是比较符合原著的。

悟空从三星洞（菩提老祖处）回到花果山的时间，按原著的说法是“那里消一个时辰”，可推断悟空完成一个筋斗所花的时间也需要大约半个时辰60分钟（一天12个时辰），即他的飞行速度为：一万里/60分钟＝1.5公里/秒。而火箭从地面起飞，速度要达到10公里每秒左右。可见悟空也不能摆脱地球引力的影响而飞出大气层，他也未发现“地球是圆的”。这进一步证实了猜想2、3、4。

悟空的飞行速度仅为1.5公里/秒，比每秒30万公里的光速要慢很多，而很多神仙都能“化一道金光而去”，为什么悟空的筋斗运动与佛手的伸展和大鹏的飞翔还能并称第一呢？实际上筋斗值得夸耀之处是其移动距离而不是速度。我们知道，光的损耗在大气中是非常大的，而且是指数增长关系。在轻雾条件下传输一公里后，光的能量只剩下百万分之一，也就是说，在云雾中企图施展化光飞行术飞行一公里的神仙，必须保证其在仅有百万分之一法力的情况下，仍能召唤回那些弥散的能量才行，要求是非常高的。若飞行两公里，则其法力仅剩一万亿分之一，相信没有哪位神仙能再恢复真身了。即使是在光纤中用最佳波段飞行，由于传输损耗也达0.2dB/km，飞了一万里后，能量几乎全部丧失，所有神仙的法力都加起来也远远不够用。

王母娘娘设宴，并不考虑时差问题，可见天上地下所有仙府魔宫的时钟是一致的。

由猜想1，天宫运动速度接近光速，而由猜想6，神仙们的运动速度还是仅限于低速情形的，这就产生了矛盾。解释有二：一是天宫的运动速度是在很小范围内的振动或转动；二是天宫和所有仙府魔宫都是由另一种形态的物质构成，在这种物质形态下，时钟走速仅为平常的1/365。肉眼观察不到该种物质形态，但在某种意识场的作用下，它可以转化为平常的物质形态，这样凡人也可目睹神仙尊容。大爆炸理论已经揭示了存在一个反宇宙，神仙们完全有可能存在于未知的新宇宙中。

凡人如何能成仙？根据猜想8，要么能进入接近光速的状态，要么能掌握一种特殊的意识场。这世界有没有超光速的东西呢？目前物质的群速度还是达不到光速的，但是相速度超越光速却不成问题。有样很普通的能超越光速的相，那就是意识。意识很容易回到过去，也可进入未来，但要它的速度恰好达到0.999996C，与仙界产生谐振，是很不容易的，所以人与仙魔的界限非常分明。

老君将悟空放入八卦炉中炼丹，花了49天。按“天上一日，地下一年”的规则，从人类看来，悟空在八卦炉里呆的时间便有49年之久，这便非常不符合道理了。需知老君不仅用八卦炉炼了无数仙丹，还炼了不少兵器和法宝。人类自有文明以来不过5千年，从神仙的角度看，那就是5000天，如果老君每件重要宝贝都得炼上49天，那他也炼不出几样东西来。关于这点的解释是：八卦炉里的时钟与凡间是一样的。这样，老君炼悟空，按天宫时钟算花了49天/365＝3小时13分，加上准备和收尾工作，正好是半个工作日。这点还说明了为什么悟空从炉里跳出后，天宫仍乱糟糟的，一点对付悟空的办法也没有，并且人们也没传说悟空被炼了49年。

蟠桃园的桃子，多有九千年一熟的，少也要三千年一熟，与猜想10一样，蟠桃园园地的时钟，也必然与凡间相同。可见天宫是个非常有趣的地方，神仙们正是利用了仙凡两界的时间差，制造出了很多人间无法制备的特别是有长时间要求的好东西。

女娲、上帝、宙斯三分天下，却互不来往。可见对这些神仙来说，存在一个不可穿越的天界，这个天界对凡人来说是观察不到的，而且可以随便通过。悟空遇五指而退，也证实了这点。根据猜想8，该天界对构成仙魔界的物质形态有巨大的排斥力，或者对仙魔界的时钟具有扰乱甚至静止作用，使三处的仙魔们无法越界，只能通过凡间进行有限的交流。

根据以上部分猜想，神仙们的日常生活范围不仅未能越出大气层，就是在地球上都受到了限制。那么所谓的月宫、嫦娥、太阳神等，不过是神仙们表达对宇宙认识的一种手段，名称都是自定的，与凡间类似。

老君所在的三十三层天之上的兜率宫所处海拔有多高呢？根据猜想2，兜率宫也不可能超越大气层。实际上，老君的炼丹方法和现在不少制备纳米材料的方法很相像，炉里有很高的温度，还有至少8个不同的温区。一般来说，制备纳米材料都在低真空以下进行，可见兜率宫的高度应该超出了大气中间层，进入了电离层，这就是所谓的“三十三层天之上”吧。若出了大气层，估计神仙们也无法长期生存，无法正常活动，称“天外天”了。如果八卦炉里有火龙，老君还有可能在原子甚至在夸克层次上控制物质的结构，那构成仙丹或法宝的材料就不仅是纳米级材料了，可惜原著里没有提到这点，无法下结论。

赵公明的金蛟剪、陆压的飞刀，都是有活性的生命，其瞬间爆发出来的威力似乎比悟空还强。这些应该是经过特殊生物技术改造出来的法宝。老君把悟空扔进炉里，也有把悟空改造成生物型法宝的嫌疑，否则他逐卦炼丹，悟空便在劫难逃，日后悟空在阴阳瓶里的表现证明了这点。

合理运用猜想 科学发展思维 篇7

关键词：合理,猜想,情境,错缘,探究,思维

新课程标准明确指出:要遵循学生的认知规律, 重视学生获取知识的思维过程, 通过操作、观察、演示等方式引导学生进行分析、比较、综合、猜想, 在感知的基础上加以抽象概括, 进行简单地判断推理, 提升学生思维能力。数学教学实质是数学思维活动的教学, 课堂教学中适时合理运用猜想, 能有效促进学生的思维发展。

一、在情境中猜想, 激活思维

如果没有调动学生学习热情就急于传授知识, 那这种学习也是呆滞无效的。在教学中教师利用在情境中猜想使枯燥、抽象的数学课堂变得生动活泼, 充满艺术力, 吸引学生的注意, 增添学生学习兴趣, 活跃学生的思维, 使学生对知识的掌握、情感的陶冶起到一举多得的好效果。例如, 在教学“可能性”时, 为了让学生体验有些事情的发生是确定的, 有些则是不确定的, 教师设计三个纸箱 (学生面对的一面是透明的) , 1号箱装白球, 2号箱装黄球, 3号箱装黄白球, 让一名学生分别在三个箱里摸球。摸1号箱前, 先让学生猜想:能摸到什么球, 不可能摸到什么球?学生异口同声猜出能摸到白球, 不可能摸到黄球。摸2号箱前又让学生猜想:能摸到什么球, 不可能摸到什么球?学生又猜出肯定能摸到黄球, 不可能摸到白球, 使学生明白这个事件的发生是确定的。摸3号箱前还让学生猜想:肯定能摸到白球吗?由于学生能看见箱子里的球, 学生思维异常活跃, 猜说不一, 最后通过几次试摸验证结果, 使学生明白3号箱子可能摸到白球, 但不一定摸到白球, 这个事件的发生是不确定的。学生在经历猜想的每一环节中, 既丰富了对确定现象和不确定现象的体验, 又充分调动了学生的探究热情, 激活了思维。

二、在错缘中猜想, 训练思维

学生学习新知的过程是一个不断探索、反思的过程, 但是学生由于对概念、定律、性质等意义理解不够深刻, 思维水平参差不齐, 在运用时总是出现这样那样的错误。以前教师只注重自己分析学生的错题原因, 不断改进方法“围追截堵”, 但这种学生缺乏自己的愤悱, 被动改错, 既使教者说得口甘舌燥, 身心疲惫, 更使学生思维深度不够, 课堂效力低下。针对典型的错误, 让学生自己猜想出错的原因及出错的思维过程, 在剖析“错缘”中, 去伪存真, 有效训练思维的正确性。如:四年级下册学习“简便计算”后, 根据作业中出现的错误, 来个“病题门诊”。

A.285-61-124, B.267+186-267+186, 两名学生的板演过程是

A=285- (61+124) =285-200=85,

B= (267+186) - (267+186) =0,

题A学生能根据连减运算性质进行简便计算, 集体检查题B时, 部分学生偷偷地笑了, 立刻有人指出错误。“如果也是这样想的举手” (足有1/4的人) , 此时, 所谓的正确计算方法教师没有直言相告, “猜一猜, 题B计算错误的原因在哪儿?”一石激起千尺浪, 学生纷纷寻找错因。学生的思维如不竭之水, 纷纷编出了正确、合理的应用题。教师引导学生从“错者”的角度猜想缘由和思维过程, 使受连减运算性质负迁移的思维得以展示, 一句“帮帮他们”激励学生更多灵感, 促使学生利用自己的知识储备对问题进行个性化分析, 并用生活情境解释算法与算理, 在感悟中澄清思维, 使思维更具逻辑性、缜密性。

三、在探究中猜想, 拓展思维

在新知的探究中, 学生好奇心强, 越是一些没有现成答案的问题或现象越想迫切地知道答案或原因, 教师将计就计, 巧设悬念, 诱发学生大胆猜想答案, 但这种猜想不是凭空瞎想, 要根据学生已有生活经验和知识水平, 通过观察、操作、比较、推理等方法验证猜想的正确与否。在验证过程中, 学生思维的出发点、方向、方法多种多样, 想象广阔、深远, 有效培养了思维的灵活性, 提升了思维。

在探究中, 教师不仅要拓展学生思维的广度, 更要挖掘学生思维的深度, 让学生的思维得到更深层次的和谐发展。又如:在学习“分数的意义和性质”时, 学生在观察、操作中了解分数的意义和分数的基本单位, 为了让学生灵活理解分数意义, 把感性的认识上升到理性, 教师在拓展练习中设计了“猜数”游戏。一猜:假如在包里拿出的2个棋子是原来包里棋子的2/9, 包里原来是多少个棋子?这一猜数活动顿时吸引了全班的眼球, 多数学生能猜出是9个。“能告诉大家猜数的根据吗?”“2个棋子占总数的2/9, 所以分数的基本单位是2/9, 把9个棋子看作一个整体, 单位‘1’是9, 包里总数就是9个。”二猜:

被遮住的“○”是几分之几?有几个?“遮住的是2/3, 有10个”, “因为5个为一份, 占单位‘1’的1/3, 整遮住的是2个这样的一份, 也就是2个5个“○”, “猜数”游戏在拓展练习中的适当运用, 使原本肤浅、零散的知识点系统化、严密化。通过“一猜”单位‘1’是多少, “二猜”是多少, 让学生从更深层次理解了分数意义的内涵, 使思维在原有基础上得到了拓展与提升。

科学实验中的科学猜想 篇8

一、营造宽松、民主的教学环境,让学生敢于猜想

多年来,我们的教育总是在强调“师道尊严”,而忽视了建立一种民主平等的师生关系;强调“没有规矩,无以成方圆”,而忽视了营造一种宽松、活跃的课堂气氛。然而,心理学研究表明,民主平等的师生关系和良好的课堂气氛是启迪智慧的无形钥匙,能使学生的思维活动处于最佳状态,而紧张的师生关系和沉闷的课堂气氛难以激发学生思维的火花。因此,在教学中,当学生提出一种猜想,特别是提出了一种有价值的猜想时,我们要毫不吝啬地使用“能提出这么有价值的猜想来,真了不起”“会大胆猜想的孩子,就是聪明的孩子”“你的猜想很有价值,我们可以共同研究一下”等富有情感的话语来激励学生。同时,教师要允许学生提一些“出格”的猜想。只有这样,学生才会做到敢于猜想,进而产生探究的欲望。

二、创设具有趣味性的教学情境,让学生乐于猜想

趣味是学生进行思维活动的诱发剂,教师在教学时,创设一些具有趣味性的教学情境,能引发学生思维的主动性。如一位教师在教学《空气占据空间》这一课时,教师先将气球套在塑料瓶口,让学生比赛吹,看谁能将气球吹大。学生争先恐后去挑战,结果费尽力气还是吹不了多大,这时候,学生自然而然地要找原因了,套在瓶口的气球为什么吹不大?是气球的原因?是瓶子的原因?还是其他什么原因?于是学生大胆猜想,主动设计实验,寻找问题的根源。学起于思,思起于疑,遇疑而思,才会引发大胆的猜想,才会产生探究的动力。

三、利用好优秀的科学课程资源,让学生善于猜想

(1)在类比中引导学生猜想。类比就是把未知的现象和过程,同已知的现象和过程相比较,找出共同点、相似点,推测未知现象或过程的变化规律。小学科学教学中的一些内容,就是由已有旧知进行类比而产生的,教学中教师要善于利用旧知引导学生在类比中进行猜想。例如在教学《电路出故障了》一课时,教师可以先引导学生回忆《简单电路》一课中的内容,学生在回忆以后,就可以很容易根据一个简单电路是由电源、用电器、导线和开关等组成的这一知识,猜想出电路出故障可能是以下一些原因:①小灯泡坏了;②灯座松了,没有连接上;③导线里面断了……

合理猜想为学生进一步进行科学探究指明了方向,学生在一步步的类比中猜想,最后揭示了规律,学生也从中感受到了学习科学的乐趣,进而就可以收到良好的教学效果。

(2)在操作中引导学生猜想。小学科学是一门以实验操作为基础的学科,不进行实验操作就无法学到技能和知识,无法体会到探索的乐趣,也无法真正理解科学。通过实验操作,学生可以从中发现问题,提出猜想和假设,并通过实验操作去解决问题。

例如在教学《磁铁的两极》这一课时,教师就可以通过做一个磁铁吸铁粉的演示实验来引导学生提出猜想,具体方法是这样的:

师:(出示磁铁和铁粉)这是什么?

生:是磁铁和铁粉。

师:如果现在我把条形磁铁放到铁粉中,你认为会怎么样?

生:磁铁会把铁粉吸起来。

师:(教师把条形磁铁放到铁粉中,然后拿起吸满铁粉的条形磁铁)是把铁粉吸起来了,你们看,这磁铁吸了这么多的铁粉,好看吗?

生:好看!

师:看了这吸满铁粉的条形磁铁,你有什么问题吗?

生:为什么两头吸得多,而中间吸得少?

师:这个问题提得很好,你能猜猜看“为什么会两头吸得多,而中间吸得少吗?”

生1:可能是磁铁的两头吸铁的本领大,而中间吸铁的本领小。

……

在这个教学片段中,由于教师的演示实验产生了比较“奇怪”的现象——两头吸得多,而中间吸得少,激发了学生的学习兴趣,同时也培养了学生的创造性思维。学生开始了积极主动地思考,也就不难提出合理的猜想了。

(3)在归纳中引导学生猜想。归纳是指对研究对象或问题从一定数量的个例和特例中进行观察分析,从而得出结论的方法。在小学科学课堂教学中,我们要经常注意引导学生通过一些个例进行归纳总结,从而引导学生提出合理的猜想。

科学实验中的科学猜想 篇9

“猜想验证法”是人类探索未知的一种重要思维方法。它是教师指导学生依据已有的经验, 做出有一定根据的推测性猜想, 然后再通过验证, 发现新问题, 并在解决的过程中, 发展创新思维, 最终完善猜想, 发现规律的学习方法。那么, 教学中如何渗透猜想验证的思想方法呢?笔者以“乘法分配律”为课例进行了尝试与探索。

【案例描述】

片段一:创设情境, 引发矛盾, 大胆提出猜想

(三轮比赛后, 都是女生领先)

师:三轮比赛中, 女生不仅速度快而且正确率高, 以绝对的优势领先于男生, 大获全胜! (许多男生很不服气, 紧盯着竞赛题, 大喊不公平。)

师: (装作迷惑不解的样子) 怎么不公平?每组的两道算式都是由相同的三个数组成的, 结果也相同啊?

一男生抢答道:虽然结果相同, 但女生的题正好凑成了整十、整百, 再乘一个数太简单了。我们男生的题却很复杂, 需要先乘再加, 经过多步计算才能得出结果!

(学生普遍认可这一观点)

师:看来大家都认为不公平!那么这三组简单的算式之间是不是还隐含着什么联系呢?

生:那是不是任意两个数的和乘一个数, 都可以把这两个加数分别乘这个数, 再把积相加, 结果都相等呢?

师:大胆的猜想!大家觉得呢?

(生持不同意见)

师:那接下来我们怎么办?

生:举例验证吧!

(大家一致赞同, 自己尝试举例, 然后小组合作交流)

【分析】两组计算题的比赛都是女生获胜, 男生强烈感受到比赛的不公平, 由此引发了矛盾, 使学生急于找出两组算式的不同, 从而大胆地提出猜想。

片段二:全面举例, 层层递进, 运用反例验证

各小组交流所举例子, 初步得出结论, 任意两个数的和乘一个数, 和把它们分别乘这个数再相加, 结果都相等!精彩片段如下。

2组补充:我们组举的例子和大家基本相同, 有一个例子是用大一点的数进行验证, (2000+3000) ×8=2000×8+3000×8, 结果都等于40000。

快嘴的张文来不及举手, 抢答道, 老师, 我想到还可以用分数举例。

几乎是在同时, 王佳平也迫不及待地发言, 还可以用小数举例呀!

师:大家的思考越来越有深度了。看来举例验证时, 例子要全面, 不仅可以用整数举例, 还可以用分数、小数举例。那同学们想想看, 是不是在验证一个结论时所举的例子越多, 越能证明猜想是正确的?

思维敏捷的王青发言, 我觉得所举的例子当然是越多越有说服力, 可例子是无数的, 永远也举不完。如果我们能发现一个反面的例子, 证明这个猜想是错的, 就可以得出最终的结论了。

师: (赞赏) 看来, 举例验证猜想, 还有不少的学问啊!王青同学为我们的思考指出了一个新的方向。同学们, 你能举出反例吗?刚刚的验证过程中有没有谁的验证结果是不相等的!

(学生摇头, 表示困惑)

【分析】这一环节是教学的重点, 学生不仅通过验证得出结果, 而且意识到在举例论证时例子要全面, 可以用整数、分数、小数举例。尤其是运用“反例验证”, 让学生学会用辩证的眼光来看问题, 为提高学生的探究能力提供了一种新的思考方式。

片段三:转换角度, 提升思维, 数形结合分析

师:其实, 我们还可以尝试换角度思考问题!一起来看!你能用不同的方法表示出长方形的面积吗?你想到了什么?

生: (a+b) ×c或者a×c+b×c。

生 (恍然大悟) :这两个算式都表示出了长方形的面积, 结果肯定相等。

(课堂上一片欢呼, 学生茅塞顿开)

师:精彩极了。运用数形结合的方法进行分析!现在我们可以肯定地说这个规律确实是成立的, 它的名字是——乘法分配律。

师生: (总结) 看来, 在验证一个猜想时, 换角度思考问题也是不错的方法。

……

【分析】我国著名数学家华罗庚教授有这样一段名言, “数缺形时少直观, 形少数时难入微”。在学生苦思冥想, 找不出反例时, 适时抛出长方形面积公式的计算, 引导学生转换角度思考。由数想形, 以形助数, 数形结合, 促进学生思维水平的提升。

【实践反思】

一、激兴趣, 提猜想, 拓宽思路

猜想是数学思维的一部分, 它包含了理性的思考和直觉的推断, 能使学生获得更多的数学发现的机会。运用猜想可以营造学习氛围, 激发学生积极的思维和饱满的热情, 正如牛顿所说, “没有大胆的猜想, 就没有伟大的发现”。那么, 小学数学课堂教学中如何引导学生猜想呢?

1.设置问题情境

正如上述案例中, 新课伊始, 我通过创设情境, 计算竞赛引发冲突, 从而使学生产生强烈的求知欲望, 提出猜想:是不是任意两个数的和乘一个数, 都可以把这两个加数分别乘这个数, 再把积相加, 结果都相等呢?并努力证明自己猜想的正确性, 主动参与数学知识探索的过程。

2.联系旧知, 寻求突破

如, 复习平行四边形的面积推导过程以后, 让学生猜想三角形或梯形的面积计算方法该怎样推导, 引导学生运用旧知作新的猜想。再如, 教学“3的倍数的特征”时, 按常规学生很难猜想到规律。虽然有2的倍数, 5的倍数做为旧知, 学生也按此思路进行猜想, 但几次试验未果。这时, 让学生交换3的倍数中数字的位置, 再引导猜想。在旧知基础上, 发展学生的创造性思维, 引导学生想猜想、会猜想、勤猜想, 培养学生合理猜想的习惯。

3.结合生活实际

数学来源于生活, 若能结合现实生活, 引入数学课堂, 学生会有更多的兴趣进行猜想。在教学“平均数”时, 有这样一个问题:小明身高1.2米, 河的平均水深是1米, 小明过河有危险吗?学生从理解日常生活中“平均”概念入手, 进行猜想, 很轻松地进入了自主探究阶段, 最后都真正地掌握了“平均数”这个重要的概念。

引导学生猜想的依据还有很多, 但只要教师善于引导, 给予鼓励, 使学生猜之有趣, 必将成功激发学生的探究兴趣。

二、重验证, 悟方法, 提升思维

猜想是数学思维中的一种基本思维方法, “数学事实首先是被猜想, 然后才是被验证”。只有猜想没有验证, 那是空想;只有经过检验或验证, 才能得出科学的结论, 这也是数学严谨性的体现。猜想验证的过程, 也就是学生主动参与数学知识的探索过程。有的猜想通过简单计算和操作马上就可以验证。如“三角形任意两边之和大于第三条边”这一猜想, 学生只需简单计算, 就可以得出正确的结论;而有些猜想则需要更深层次的体验, 需要运用到相关的数学方法。

上述“乘法分配律”教学案例中, 在学生提出猜想后, 教师没有急于给出答案, 而是引导学生自己去寻求答案。“啊, 还可以用分数, 小数举例啊!”“如果能举出一个反例, 就可以推翻这个猜想。”“这两个算式都表示出了长方形的面积, 结果肯定相等。”……从最初猜想的提出, 到后面的合理验证, 学生不断迸发出思维的火花。运用反例验证, 让学生学会用辩证的眼光来看问题, 发展了学生的批判性思维。而数形结合的分析方法, 由数想形, 以形助数, 架起形象思维和逻辑思维的桥梁, 化难为易, 化繁为简, 化隐为显, 使问题简捷地得以解决。相信经历了这样的思辨过程, 学生对乘法分配律理解必将更全面、更透彻。

科学实验中的科学猜想 篇10

一提供猜想与假设所需要的典型感性素材, 引导学生猜想与假设

教育家布卢姆把某项学习任务所需要的必要学习称作“先决认知行为”。如果学生对学习任务缺乏作为“先决认知行为”的必要认识, 那么无论花多大力气也无助于其较好的学习。而作为猜想与假设环节的“先决认知行为”, 就是学生对所要猜想与假设的问题情境有足够的物理知识或生活经验, 这是学生进行猜想与假设的先决基础, 否则只能是漫无目的的瞎猜, 不利于培养学生科学的思维习惯。对此, 教师要做的是为学生创设典型的物理情境素材, 引导学生去观察、体验、思考, 进而提出较为科学的猜想与假设。

1. 让学生重温生活经验场景进行猜想

例如, 探究摩擦力大小与哪些因素有关时, 可利用多媒体投放人们在同样地面上推重量不同的箱子及在不同平面上推同样的箱子等生活场景, 让学生根据自己的切身经验对上述场景谈谈感受:箱子越重压力越大, 摩擦力也越大。进而猜想与假设滑动摩擦力大小可能与压力大小有关, 同时, 滑动摩擦力大小可能与接触面粗糙程度有关。如此处理, 学生以切身生活经验为基础可使其猜想与假设变得更加感性、直观、有效。

2. 让学生通过亲身观察体验进行猜想与假设

当学生面临的问题情境在生活中很少接触体验时, 需要教师利用现有条件, 尽量为学生创设亲身观察体验的机会, 一方面, 可以大大激发学生的学习兴趣;另一方面, 使学生通过亲身经历体验所获得的感受、知识更加深刻, 以利于新知识的同化理解。正是有了观察体验才使学生有可能提出较为合理的猜想, 也为下一步实验设计指明方向。例如, 在探究弹性势能与什么有关时, 提供不同的弹簧让学生亲手拉一拉, 谈谈感受, 进而对弹性势能的决定因素提出猜想与假设。

3. 让学生从实验现象、实验数据中提出猜想与假设

随着实验探究的不断深入, 将会获得更多实验现象及其数据, 为进一步猜想与假设提供丰富的物理思维材料和事实依据, 这时可引导学生通过分析实验现象及数据, 提出猜想与假设。

二加强猜想与假设的科学思维方法指导, 使猜想与假设更加合理

猜想与假设的思维过程是根据观察、发现的物理事实调动原有的知识经验, 运用一定的科学思维方法对该事实的因果做出假定、进行解释的过程。由于学生缺乏科学思维方法而导致了猜想的不合理性和盲目性, 所以有必要对学生进行科学猜想的方法教育。常用的科学猜想方法有以下四种。

1. 直觉思维法

直觉思维是以个人整体知识结构及经验常识为依据进行的直接而迅速的认识过程, 其特点是整体、跳跃、猜测性, 是建立在科学自信的基础之上的, 教师也应有意识地训练学生从整体出发, 用猜测、跳跃、搜索的方式, 直接而迅速地寻找某一问题可能的接近答案, 这对培养学生直觉思维和科学猜想能力是大有好处的。

2. 类比法

类比法是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似性, 推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。其本质特征就在于要抓住类比对象之间的相同或相似性, 发挥想象力进行创造性联想, 将从一类事物所得到的性质特征、研究方法和规律推移到另一类事物, 从而对另一类事物做出假定性说明。人们在研究问题、面对陌生事物时, 总是希望同熟悉的相似事物加以类比并从中受到启发, 进而提出猜想与假设, 这样的情况在物理学史上比比皆是。类比法给人们提供了一把认知未知世界的钥匙。特别是在提倡素质教育的今天, 在教学中渗透类比猜想的思维方法, 对提高学生的猜想水平和直觉能力有积极的现实意义。

3. 逆向思维法

逆向思维是从结果或现象开始倒着思考问题来猜想产生这一结果或现象的原因或条件的过程, 即利用逆向思维来实现猜想。物理学史表明, 逆向猜想在物理学发展中起了重要的推动作用, 曾导致许多重要定律的建立和发现。物理教学中, 结合教学内容讲述物理学家运用逆向思维而产生重大发现的成功范例, 既能加深学生对相关概念的理解, 也有助于他们认识逆向思维的重要性, 知道如何运用逆向思维进行科学探究。

4. 归纳猜想法

归纳猜想是根据某类物理对象中一些个别对象具有某种属性, 而猜想该类对象全体都具有这种属性的过程。具体方法是:在观察和实验基础上, 首先审慎考察各种事例, 并运用比较、分析、综合、抽象、概括及探究因果关系等逻辑方法, 推出一般性猜想与假设, 然后运用演绎方法对其进行修正和补充, 直至最后归纳得到物理学的普遍性结论。

以上猜想中常用的科学思维方法, 应当在教学中加以强化渗透, 但是学生猜想与假设能力的培养并不是一朝一夕完成的, 需要教师多创造机会, 激励学生运用观察、比较、实验、归纳、类比等方法提出种种猜想与假设, 学会运用猜想与假设方法解决问题, 让猜想与假设不再迷茫。同时在探究过程中, 也让学生真正体验到成功的喜悦与失败的痛苦, 从中培养科学的情感、态度和正确的价值观。

科学实验中的科学猜想 篇11

【关键词】猜想；思维；创造性思维

【中图分类号】G623.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）28-0236-02

猜想，是一项思维活动，是学生有方向的猜侧和判断，包含了理性的思考和直觉的推断。从学生的学习过程来看，猜想是学生有效学习的良好准备，它包含了学生从事新的学习或实践知识的准备、积极的动机和良好的情感。一个孩子一旦在进行某种猜想，他就把自己和问题连在一起，他会急切的想知道他的猜想是否正确，于是他便主动关心这个问题。

牛顿说：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发明。”学生合理的猜想融合了直觉思维、抽象思维、联想等要素，是较复杂的思维过程。学生的有些猜想虽然是不正确的，但都是经过学生的主动思考，都含有创新因子的存在，因此，猜想是培养学生创造性思维的一种重要手段。在平时的教学实践中，如何运用猜想来促进学生的思维发展，引导学生积极主动参与学习全过程，下面结合教学实际谈一点自己不成熟的體会。

一、奠定猜想的基础

猜想是一种思维活动，是利用自己已有的知识经验，经过思维冲突与再加工后形成的一种假设结论。猜想虽然有推测性，其结论也不一定真，但猜想并不是凭空捏造，而是建立在丰富的实践经验和宽厚的知识积累基础上的，实践经验越丰富，知识积累越宽厚，知识重组能力越强，猜想的有效性越高。

建构主义教学观认为，学习活动实际上是学生利用已有的知识经验，去积极主动建构新的知识体系的过程，猜想也不例外，猜想活动就是学生根据已有的知识经验，对要研究的问题经过思维的冲突与再加工活动，这个活动过程中包括，“学生收集已有的知识或经验信息→将信息与猜想问题进行比较、分析、归纳、概括→形成对研究问题的假设行性结论→按照一定的方式进行表达。”从某种程度上来说，学生所进行的猜想活动，是学生探究活动的一个难点，因为猜想活动，是学生对原有的知识和生活经验的加工应用，是的思维活动由具体向抽象的跨越。

如果学生对探究的问题缺少已有的知识和经验支撑或完全末知，只能凭空想象，那就很难提出合理的猜想，这时老师可以确定，这个问题不适合学生现在进行探究。如果在探究活动中学生对研究的问题一知半解，教师就要引导学生积极地思考，调动与这一问题想关知识和经验的支持，学生对有关问题的感性认识和表象越丰富，已知的信息量越大，就能借助于判断和推理在头脑中建构许多不同的解释模型，提出几种合理的猜想，为后续探究活动奠定基础。

二、激发猜想兴趣

学生的心理动机是学生学习活动的先决条件，兴趣是人的一种带有倾向性的心理特征。一个人当他对某种事物发生兴趣时，他就会主动的、积极的、执着的去探究。同样，教师在引导学生的猜想活动中，也要设法去激发学生对被猜想的问题产生认知兴趣，让学生在猜想过程中体验到其中的乐趣。为此，教师应设法通过创设有趣的问题情形境来激发学生的猜想兴趣，让学生乐猜。

教学实践表明，学生对贴近自身生活，生产实际的事实现象，最新的科技成就以及自身课堂实验现象，有较浓厚的兴趣。如在研究《溶解的快与慢》时，以在家里兑白糖水作为问题情境，该情景贴近学生的生活实际，学生会对该问题产生了浓厚的兴趣，从而纷纷进入猜想世界。又如，《象火箭哪样驱动小车》这一课教学时，教师首先设计“神六”上天教学情景，猜想一下，是靠什么力把“神六”送上天的，因为这是最前沿的科学，学生都知道这一事实，但是就不知道“神六”靠什么力把他送上天的？兴趣特别浓，马上进入问题情景中，打开猜想的闸门。

三、注重思维训练

猜想是一种思维活动，知识经验是基础，思维是工具，只有经过思维的猜想才是有效的猜想，也只有利用好的思维工具，猜想能力才能提高。学生在作出猜想的同时一定要问一问“你为什么这样想？”要求学生自己说出怎样想或猜想的理由，迫使他们去思考，认识到自己的猜想不能是毫无根据的瞎胡乱猜，要建立在一定的理性、逻辑和事实基础上，这样既可以培养学生良好的思维习惯，又使学生交流了提出猜想的思维方法，相互之间受到启发，这样的猜想才是有价值、有效的猜想。

四、加强对猜想的有效指导

小学生的猜想一般是建立在他们现有的知识经验和生活经验的基础之上的，是稚嫩的，不成熟的，甚至是错误的。因此，教师要引导学生对自己初步提出的猜想结果进行反驳，筛选，修改。

在教学活动中，学生提出多个猜想结果，教师要进一步引导学生分析诸多猜想中哪个更合理，引导学生联系已有的知识和经验对猜想的合理性作出分析和筛选，否定不合理的结论，得到比较合理的猜想结果。

猜想作为思维的一个部分，却具有独特的价值，培养学生的猜想能力可以促进学生的创造思维的形成。作为科学教师，应该给学生更多可以激发兴趣的素材情境，有效的指导学生猜想，让学生的想象力在探究过程中充分展示出来，并得以提升，为创新能力的提高提供科学的思考方式。

参考文献：

[1]《小学科学课程标准》

[2]《科学研究方法》科学出版社，主编：张培林等

[3]小学三四五年级《科学教师教学用书》[M].教育科学出版社

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