猜必有依 测定有据

陈杰超

【摘要】猜想与假设是科学探究中一个重要的教学环节，但在现实教学中，猜测和假设环节往往被忽视，即使有也只是轻描淡写。文章结合有关案例，试着从实验材料呈现，有急有缓；研究对象充分观察，有根有据；追问中寻方向，有思有想；前后对比观察，有凭有证等四方面整理出关于猜测假设环节如何有效指导提出相关策略。

【关键词】 探究活动；合理猜测；改进策略

在科学探究过程中“猜测环节”起着承上启下的作用，开启“问题的提出”，下承“观察、实验、制作”。在2017年修订的《小学科学课程标准》实施建议中关于“评价学生科学探究能力”中其中一个重要指标就是学生“能否有依据地对所要探究的问题提出自己的猜测或者假设”。猜测和假设是研究活动的基本过程之一，更为重要的是它是学生思维发散最为活跃的阶段。所以在科学探究过程中，猜想与假设的质量与否，直接影响着学生科学思维发展以及科学的探究方式以及技能的提高，基于猜测和假设环节的重要性，我们应该关注这个环节实施情况，本文就如何处理猜想与假设的教学环节做一些探讨。

那么现今的教学又是如何来处理猜测和假设环节呢？我们来看几个教学案例。

一、案例呈现

【案例1】

在进行教科版三下“磁铁有磁性”中“磁铁能吸引什么物体”的教学时，要求学生先进行猜测，然后在记录单上进行记录，再用磁铁一件一件吸引进行验证。可教学实际中，许多小组领取实验材料之后，直接就将材料和磁铁进行吸引验证，而对于猜测这一重要环节却忘记了，面对这一情况教师不得不逐一提醒小组成员补上猜测这一环节。

虽然在实验前教师做了提醒，但是学生的好奇心完全打乱教学环节的顺利进行，看到磁铁就拿着物体想看到实验结果，而忘记了猜测。

【案例2】

教科版五上《雨水对土地的侵蚀》教学中探讨关于“影响土地侵蚀程度的因素”时，教师提出“是什么因素导致土地受到了影响？”

师：是什么原因导致土地受到这样的影响呢？

生1：雨水的大小会影响土地。

生2：如果这个坡上面长有树木的话，就会好一点了。

师：你认为还跟植被有无覆盖有关系。谁还有补充？

......

全班30几个学生，竟然只提出两个猜测，而且两种表述并不是有指向性地对问题成因进行很恰当的解释，当教师再问有没有其他成因时，教室里只剩下一片沉寂。

二、指导策略

像这样出现空留形式的猜测环节课堂该如何取舍，教师如何引导学生更好地进行猜测和假设来提高科学课堂的探究有效性呢？

1.实验材料呈现——有急有缓

科学教学是以材料为基础而进行的有意识的探究活动，而如何选择呈现方式方法又影响探究活动是否有效进行。如果没有有意识地进行选择，从中产生的问题多多少少会影响到探究过程的有效实施。

在进行研究活动时出现探究实验材料也要把握顺序，毕竟小学生有强烈的好奇心，特别对于三四年级的学生来说，如果过早出示材料，有些学生往往不会注意活动要求之前，就急于动手操作了。学生往往是聚焦了材料，遗忘了猜测。

首先，调控材料呈现，为猜测留空间。问题研究是否有成效，不仅仅取决研究材料是否充足，还在于实验材料呈现是否科学、有序。过早地发放全部的实验材料，就会分散学生的注意力，往往在没有听清实验的要求，甚至连要研究什么都还没搞清楚就开始动手操作了。

【案例3】

教科版三下“磁铁有磁性”中关于“磁铁能吸引一些物体”猜测环节，这位老师是这样处理的。

师：磁铁能吸引一些物体，那你觉得磁铁到底能吸引什么呢？

生：铁钉。

生：文具盒、回形针、铁钉。

生：铁玩具、弹簧。

生：铁做的东西。

生：金属。

师：对吗？你如何证明这一点？

生：做实验。

生：亲自试试。

师：大家看，老师这里有一些材料它们能不能被磁铁吸起来呢？我们先来预测一下吧！

如图1，教师在展示台上逐一展示材料（回形针、塑料泡沫、棉线、铜丝、塑料片、纸片、小木块、气球、铝片、橡皮筋、布条、铁钉），学生进行预测并把猜测结果记录在记录纸上。

师：老师也为每个小组准备了这些材料，接下来我们就当一回小小科学家，看谁是磁铁的好朋友，谁就能被吸引。

从教学过程中，我们看到教师等学生猜测好后再呈现磁铁，既吸引学生专注课堂教学，同时对于磁铁能吸引哪些物体提出假设思考具有了较强的思维考量，就不会出现忘记猜测环节的问题。

其次，有目的有层次地发放材料。这样操作既能保证探究的有效性，又能提升学生对猜测的范围和深度。如在教学“沉与浮”在猜测物體是沉还是浮可能与物体的大小和重量有关后，教师出示第一组实验材料：泡沫塑料、牙签、回形针、胡萝卜、橡皮泥、蜡烛、木块、石头，先由学生进行猜测，继而经过实验比较后，学生发现与原先猜测不相符的结果——沉浮与物体的大小、轻重可能没有关系，这就与经验产生冲突。接着教师出示另一组进行精心准备的材料：体积相同的铝块、塑料块、木块、铁块，实验有了新的发现——轻的易浮重的易沉。第三次提供了相同重量但体积不同的一组材料：木块、泡沫塑料块、铝块、橡皮泥、萝卜块，结果发现在轻重相同的情况下，体积大的容易浮、体积小的容易沉。这样分三次呈现，顺应了学生的思维发展，在激烈的思维碰撞中打破学生固有的思维模式，从而使实验有序而有效。

2.观察研究充分——有理有据

在教学过程中，研究问题的提出一般都是基于某个或者某几个生活场景抑或是具体现象，因而在展示过程中或多或少会产生一些干扰因素，这些因素会对问题产生影响，一个问题提出后，要求学生对研究对象及其所在的情境充分观察，只有在充分观察的基础上，才能培养学生良好的思维发展。

【案例4】经过改进之后的“雨水对土地的侵蚀”一课中关于探讨“影响土地侵蚀程度的因素”教学案例如下。

师：通过模拟实验我们了解了什么叫侵蚀，在大自然里土地被雨水侵蚀后会是怎样的呢？【课件展示大自然中被侵蚀的图片及资料】

学生观看。

师：看了这些图片和资料后你有什么感想？

生：水土流失实在太严重了。

生：当水土流失严重时，有些地方会发现泥石流，这对人们是有害的。

师：那么日积月累的影响，后果势必不堪设想。要解决这个问题，我们就要了解，影响土壤被侵蚀的程度有哪些因素。

生：我想这与植物有关。有些地方有很多树，土地不容易被侵蚀。

生：对，我家的竹林山上的黄土也不容易被冲走。

生：和土地的坡度有关系。做侵蚀的实验时发现斜坡上的土地侵蚀严重，平地的土地侵蚀比较轻。

生：石头多的地方以及土多的地方被带走也不少。

师：对，这是因为土地构成的成分不同。

师：如果我们想知道学生的猜测是否正确，我们可以用什么方法？

生：做实验。

学生在充分观察后进行交流和讨论，根据研究提出猜想和假设，从而培养学生良好的思维习惯，使学生理解假设不只是凭空乱猜，还需要进行验证。但学生提出的假设能力有限，这就需要教师引导学生回顾原始知识和经验，鼓励他们敢于猜测，让学生知道哪些猜测比较合理。同时在讨论中，教师也要鼓励学生进行参与猜测和假设，在讨论中发现了假设的过程其实是一个思维的过程。

3.质疑追问及时——有思有源

在科学教学中，在对研究问题进行猜测前学生已积累了丰富的生活经验，也对一些事物和现象建立了自己的认知模块，但猜测能力还是有限的。此时教师有必要引导学生针对科学问题，质疑原有生活经验，对其进行重组、颠覆，对“事物和现象”能够实现从感性认识到理性认识，从抽象到具体，隐性到显性的转变过程，使之有效发展学生的科学思维。

教科版三上第五单元“纸”的第一课“纸的观察”，在说“纸的特点”教学环节，学生会把观察到的特点不自觉地和生活中获知的特点掺和在一起，学生容易随“心”猜测，找不到科学依据。

【案例5】当一个学生一口气说了一张纸的10个特点之后，教师对于其中的“纸容易破”进行追问。

师：纸容易撕破，你的纸破了吗？

生：没有！

师：没有你怎么知道很容易破呢？

生：因为我经常在家里剪东西，我发现纸很容易撕破。

师：那是原有的经验告诉你纸很容易撕破喽，那你今天有没有撕破？

生：没有！

师：也许它会被撕破，但你没有试过。所以让我们试着撕撕看。

......

案例中我们可以发现学生在思考问题时会有意无意地掺入自己的猜测性描述，但他们都是以生活经验为根据，并非随意性的猜测。因此教师面对学生的回答，要加以甄别、追问，让学生真正经历科学现象和问题的有根据的猜测，才会根据猜测的可能性去思考和发现。合理引导学生进行猜测，通过观察、实验帮助学生打破原有的生活经验才会让学生在科学思维的养成上更进一步。

【案例6】在教学“像火箭那样启动小车”时，教师通过演示实验清除气球中的空气，接着提出了一个问题。

师：怎么了？

生：气球飞走了。

师：气球飞走了，它是如何飞的呢？

生：老师把气球放了，气球就飞了。

生：因为气球漏气了，它就飞了。

生：气球在空中乱飞。

.......

师：我没有给气球任何动力，气球怎么飞起来了呢？

生：气球靠气球里的气喷出来，气球就飞起来了。

生：气球靠气流的冲击力飞行的。

生：气流从气球口喷出来，气球就倒飞了。

师：那气流从气球口喷出来这个又是什么原理呢？

......

刚开始学生只能而且只会使用生活中的经验进行猜测和假设：“气球飞了。”但学生们只看到气球飞行的现象，也就是说，只知其飞，不知其之所以飞。可在教师的引导“我没有给气球任何动力，气球怎么飞起来了呢”，把学生的思维从生活经验拉回到科学思维之上，并形象地描述气球“漏气”产生的运动状况；而一句“那气流从气球口喷出来这个又是什么原理呢”进一步引发学生的思考，一步步地向科学原理靠近。

4.画图观察比较——有凭有证

平时教学活动中在处理“猜测”环节时大都采用口头交流的方式，这种语言预测对于小学生的年龄特点来说，并不会给学生留下深刻的印象，而且在完成实验之后，部分学生对于猜测内容的残留所剩无几。

【案例7】在教学教科版四上第四单元“食物在体内的旅行”的课前预热活动时，表现优秀的奖励圣女果，并让学生当场吃，然后教师提问了。

师：你尝到了什么味道？吃进嘴里的圣女果到哪里去了？

（学生面对老师的问题窃窃私语，面面相觑。）

师：圣女果进入嘴里后，它会经过我们人体的哪些地方呢？大家都来说一说吧。

师：刚才的交流中同学们说自己的想法，那谁说的是正确的呢？我们怎么去判断呢？让我们看看人体内食物旅行的微视频，看看食物在人体内的经过吧。

案例中学生在刚才的交流中还没回过神来，老师就公布正确答案了。猜测恍如走过场。口说无凭，如何才能加深印象，能对实验前后有对比的证据呢？我们就可以采用“图示记录”的方法，帮助学生留下“足迹”。

又如在教学“食物在体内的旅行”这一课中，我们吃进的食物经过了身体中的哪些主要器官？与食物的消化吸收又有什么关系？在教学之前，教师有必要了解学生对食物在体内消化的课前概念认识。此时教师可放手让学生用图示的方式将自己的猜测画出来。

图2、图3充分展示了学生潜意识里的猜测，这样的“证据”在后续的教学时更能引起学生比较思考。所以当学生预测问题和现象时，他们思维方式以图形记录下来，将无形的思维充分展示出来，不仅引导学生在科学探究的过程中找到“错”的后续行动，也训练了学生的推理、判断及想象等思维能力，在比较思考中前行。

恩格斯曾经说过：“只要自然科学在思维着，它的发展形势就是假设。”在科学教学中，教师要充分利用好猜测和假说这个教学环节，只要我们平时能在课堂中努力追求猜必有依，测定有据，启发学生的思考，在思考中提出合理的猜测，相信我们的科学核心素养必能得到极大的培养。

【参考文献】

[1] 中华人民共和国教育部.小学科学课程标准[M].北京师范大学出版社，2017.

[2] 喻伯军.小学科学教学案例专题研究[M].浙江大学出版社，2005.

[3] 吕文焕.运用“图示记录”促使学生隐性思维显性化[J]. 教学月刊小学版，2013.

[4] 曾寶俊.在不断反思中提升专业素养[J].科学课杂志，2014.