小学科学论文：小学科学探究过程中猜测活动的指导策略

猜测乃发现之母
——小学科学探究过程中猜测活动的指导策略
【摘要】猜测在探究过程中具有先导作用,对猜测活动的指导策略包括：多给学生猜测的机会、正确对待错误的猜测、力求猜测与计划整合。

并提出培养学生猜测能力的三个途径。

【关键词】猜测探究 SDDS模型
牛顿说: “没有大胆的猜测，就不可能有伟大的发现”。

猜测是在已有知识经验的基础上，对提出的问题加以分析、加工、归纳，通过判断、推理、联想和综合，对问题结果做出假设和预测。

猜测是科学探究的重要环节，是科学原理产生的前提，许多伟大的科学发现都诞生在猜想的基础上。

从经典的苹果树下的思考到广受关注的虫洞理论和超弦理论，均是源于科学猜测，并在不断的猜测中发展的。

在国外关于科学探究的认知过程的研究中,由Klahr和Dearch(1988)提出的双重空间搜索的科学发现模型(SDDS模型)最有影响。

此模型认为：搜索假设空间、检验假设和评价证据是科学探究的认知过程的三个成分。

假设空间是由学习者在探究活动中所提出的各种不同假设构成的。

在搜索假设空间时，与探究的问题相关的领域性知识如概念、原理、日常经验等首先会影响假设空间的搜索，学习者根据这些已有观念决定哪些假设是值得检验的，哪些假设是不必去尝试的。

小学科学探究活动中，教师应指导学习群体对提出的问题进行假设空间的搜索，在对话和讨论中利用全体学生的已有知识经验对各种猜测加以分析比较，并结合实验验证设计提出探究路径，让猜测成为科学问题过渡到构建科学概念的桥梁。

一．多给学生猜测的机会
努力创设适宜的猜测情境，多给学生猜测的机会，积极引导学生进行大胆猜测。

这样，不仅能激发学生的探究热情，享受自主探究的乐趣，更能让学生在“猜测——验证”探究过程中提高科学素质。

在《食盐在水里溶解了》这个探究活动的“面粉在水中溶解了吗”环节中，就给学生创设了三次猜测的机会：
在学生探究盐和沙子是否在水中溶解的背景下，出示面粉，让学生对“面粉在水中会溶解吗”的探究目标进行实验前的猜测。

以前的生活经验以及对盐和沙子探究后建构的溶解前概念，影响着学生假设空间的搜索：两种物质混合后其中一种物质消失了的溶解概念表征与面粉和水混合后成为面团的经验直接影响着猜测结果。

猜测面粉能在水中溶解的比例达80％（表1）。

※学制改革实验，将四上的教材平移到三下学习。

第二次猜测则是在学生完成十份的冷水与一份的面粉混合实验操作之后进行的，部分学生类比了盐、沙子和面粉，感觉到面粉与前两种物质与水混合后的情况均有差异，因此猜测面粉能在水中溶解的人数下降了近十个百分点。

此时教师引入过滤概念，介绍过滤装置，但不提示过滤与溶解的关联性。

在演示了面粉与水的混合物过滤实验后，请学生进行第三次猜测，结果不溶解的比例高达81％。

这时候，请同学们用自己的语言说说什么是溶解，对初步形成的溶解概念加以内化。

三次猜测，使学生水到渠成地完成对溶解概念的建构。

当然，多给学生猜测的机会，并不等于样样猜测，要防止滥用猜测。

现在就有些是瞎猜，有位老师甚至让学生猜一猜她给学生带来了什么？猜这有意义吗？猜测就要猜测有价值的，要有利于学生后续探究。

仅仅为了猜测而让学生猜测，还不如不猜测。

张红霞教授前几天在小学科学网络研修班的开班仪式上希望科学课要做到"十戒"，并提出了戒假观察，戒假数据，戒课堂竞赛，戒明知故问，戒变戏法等五戒，希望大家能补充另外五戒，也许戒滥猜测也应该列入十戒之中吧。

科学探究过程中需要猜测，而且很需要，但不是为形式，为表演，而是为了学生的学习！
二．正确对待错误的猜测
猜测属于直觉思维的范畴，而直觉思维具有创新性。

所以，猜测与创新性思维有着紧密的关系。

创新性思维虽有价值，但更多情况下是错误的和片面的。

因此，正确的假设往往是在修改许多错误的或片面的假设以后才获得的。

当学生猜测之后，应当积极发现其中的价值，并给予适当的评价和鼓励，保护猜测的积极性，使学生在教师的激励中获得成功的体验，更好的激发学生猜测的兴趣与信心。

在《被压缩的空气》的探究活动中，学生通过对注射器里的空气进行压缩，期望在（体积不变，空气增加的压缩状态）空气具有弹力的先前经验的启动下，发现另一空气压缩状态下（空气不变，体积减少）也具有弹力。

通过让学生对松手后活塞位置进行猜测，来导向学生建构压缩空气有弹力的具体概念。

从表2的实验记录不难看出，尽管学生的第一次猜测与实际值相差很多，但后面的几次猜测则趋近于实际值。

从中可以看出，错误的猜测是正确猜测的前提，错误的猜测历经检验之后往往会形成新的接近目标。

（表2）一学习小组在《被压缩的空气》的探究活动中的实验记录：
发现与解释：我们发现推压前空气体积和松手后活塞位置的准确值十分相近，可能因为与挤压空气量有关。

三．力求猜测与计划整合
猜测对后续的现察和实验具有先导作用。

要关注学生的猜测性发言，在学生发表了自己的猜测意见后，通过“大家对他的猜测有什么意见或看法吗？”的引导语，组织学生进行讨论与评价，在评价中对猜测验证的可能性加以分析，使猜测的结果成为学生制订新探究计划的开始，这是猜测在探究活动过程中最重要的作用。

如果学生的猜测趋近于科学探究目标，那么这样的猜测就会成为他们进行探究活动强大的动力，真正达到自主探究的目的，对于学生来说也是一番充满快乐和喜悦的体验。

《物体在水中的沉浮》的探究活动中，针对“物体在水中的沉浮可能与哪些因素有关？”这一问题组织学生分组讨论，提出各自的猜测。

在学生汇报结果之后提出，如何用实验来证明自己的猜测是正确的呢，请各组制定你们的实验计划。

不仅可以让他们在制定实验计划的同时对猜测做进一步的调整和修正，而且使学生明白
如何确立探究目标和探究方向，如何用实验去验证自己猜测的正确性，大大促进学生养成科学的探究习惯。

猜测不仅可以在探究活动的前期与问题和计划联系起来，而且可以在探究的后期与评价论据结合起来。

不久前听了《热起来了》一课，几乎所有的学生对衣服不会产生热都有了正确的猜测和判断。

老师提出要有证据，接着引出怎样测量衣服的温度，一番的计划、讨论、测量后，有四个小组的测量数据显示温度略微下降，其中一个实验小组汇报的数据为：第一分钟衣服温度是18.8℃，
第二分钟是18.3℃，
第三分钟为18.2℃。

虽然证据表明衣服不会产生热，但为什么温度却下降了呢？此时教师如果能引导学生对出现的问题加以分析并进行延伸性猜测，对揭开温度下降之谜，更进一步地理解衣服的保温作用和变量控制的方法都具有特别重要的意义。

这样的延伸性猜测往往成为新一轮探究活动的点火器，学生的发展自然会提升到一个新的水平。

猜测是发现的起点，是发现之母。

猜测活动也是学生思维最为积极的创造活动。

因此，培养学生的猜测能力可以有效地提高学生科学素养。

而培养学生的猜测能力的途径之一是教给学生猜测的方法，引导学生运用逆向思维法、类比法、控制变量法进行猜测实践。

二是通过开展全过程的科学探究活动，让学生在“观察——猜测——验证”的实验验证过程中，不仅验证了自己所猜测的结果，而且收获更重要的猜测方法与思想。

三是阶段性的科学探究训练，有目的地在一些课中侧重对提出问题，猜想、假设、预测和实验设计进行训练，由简单到复杂、由教师扶着走到逐步放开、由模仿到半独立再到独立的过程逐步进行。

《科学(3~6年级)课程标准》在实施建议中指出，应“鼓励学生大胆猜想，对一个问题的结果作多种假设和预测。

”“在动手实验之前，让学生对实验结果进行假设和预测。

”让我们一起让探究成为科学学习的主要方式，让猜测伴随着孩子们享受探究的喜悦和快乐！
参考文献：
[1]《科学(3~6年级)课程标准》(实验稿) 解读，湖北教育出版社。

[2]罗星凯：《探究式学习：含义、特征及核心要素》
[3]张红霞：《科学究竟是什么》教育科学出版社2003.12
[4]王梓坤：《科学发现纵横谈》北京师范大学出版社2000.11
[5]杜秀芳：科学探究的认知机制研究述评心理科学，2007，30（2）：391-393。