浅谈小学科学探究活动中的“猜想与假设”

浅谈小学科学探究活动中的“猜想与假设”
“科学学习要以探究为核心。

”在《科学（３—６年级）课程标准（实验稿）》中是“基本理念之一”，它提出探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。

科学探究是指学生在科学领域里的从未知到已知的自行探究、自主探究，主要包括“提出问题—猜想与假设—制订计划—观察、实验、制作—搜集整理信息—思考与结论—表达与交流”等。

由此可见，猜想与假设已成为学生科学探究活动的一个重要组成部分，培养学生的猜想与假设能力是培养学生科学素养、发展学生对科学活动预见性的重要实施渠道。

本文就猜想与假设的概念界定、作用，及其在小学科学教学中有关猜想与假设的教学策略作一肤浅的论述。

一、概念界定
（一）什么是“猜想与假设”
恩格斯指出：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。

”科学假说是一种复杂的理论思维形式，是人们以已有的科学理论为指导，运用科学思维，根据已经获得的经验材料和已知的事实材料，对未知的自然事物的产生及其运动规律所作出的推断和假定，是一种带有推测性和假定性的理论形态，是没有经过实践充分证实的理论。

作为一种理性思维的形式，假说是科学研究中重要的方法。

“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）猜想与假设的特征
1、猜想与假设的猜测性。

假设之所以称为假设，就是因为它是一种“毛坯”，是具有一定猜测性的理论“预制品”，学生在未证实之前只能说是对自然现象及其规律的推断、猜测。

猜想与假设只有通过实践检验和证明，才能成为学生的科学知识。

2、猜想与假设具有科学性。

猜想与假设虽然是一种想象或猜测，但它的提出不但要以实验材料与经验事实为基础，而且要以学生已有的科学知识为依据，经过实践检验和证明。

所以猜想与假设不是无根据的猜测和幻想，不是主观臆造。

猜想与假设一旦失去事实基础和科学依据，又未经受一定的实践或检验，它也就失去了存在的价值。

3、猜想与假设具有可变性。

猜想与假设是一种未被实践证实的东西，因而通过实践检验可能成为真理而发展成学生的科学知识，也可能成为谬误而被淘汰，也有可能被证实具有某种不完整性而发展成为一种新的猜想与假设。

有时也通过相反的猜想与假设之间对峙和争论，形成一种变动更迭、新旧交替的局面，使猜想与假设得以发展。

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
现在很多老师都重视在探究之前让学生对结果进行猜想，这是一个好现象。

但在教学过程中我们常常看到的是探究之前学生热热闹闹的假设，假设之后我行我素的动手做。

假设成为虚设的“布景”，点缀着新课程下科学课的课堂。

如何让学生作好假设，切实提高学生的假设能力，让假设真正成为科学观察和实验先导？下面我谈谈自己在日常教学中的一点体会：
（一）真诚维护假设的存在。

牛顿说：“没有大胆的猜测，就作不出伟大的发现。

”因此，我们要以赞赏的、鼓励的眼光去看待孩子们“搞科学”的幼稚行动，要“见微而知著”，从幼稚的举动中看到伟大的科学真理的萌芽。

假设没有好坏之分，尤其是在被验证之前。

不管学生提出什么样的假设，都证明他在积极参与，认真思考。

在这过程中，教师要对学生的假设有足
够的耐心和信心，不能粗暴地干预学生的假设，应当让他们充分发表自己的意见，他们才会在实验的过程中，有一种更加求实的精神，并渴望通过实验寻求答案。

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。

长此以往，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。

”……
再例如，我在上教科版五年级上册的《设计种子发芽实验》时，开始学生猜测阳光下的种子比黑暗下的种子发芽快，一周后，学生实验发现黑暗中的种子发芽还快些，这时，我引导学生思考我们原来为什么猜测阳光下的种子发芽快？我们的猜测怎么错了？是什么原因又使黑暗下的种子发芽快了？
生A：阳光下植物可以进行光合作用，发芽应该快。

生B：种子发芽前没有叶，不能进行光合作用。

所以阳光对种子发芽没影响。

生C：可能种子发芽不能太热，太阳下温度太高了吧。

生D：种子发芽时的营养应该来自于种子子叶部分吧。

原来我们做过实验，子叶缺少，会影响蚕豆种子发芽！
生B：阳光下水分蒸发得快些，一定是水分不足造成它发芽慢些。

……
在科学课上，不断地让学生经历“假设——验证——反思”的过程，随着他们知识的不断积累，经验的不断丰富，思维能力的不断提高，学生的假设能力就会日趋科学性。

（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”。

我国小学各年级段应达到的教学标准
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。

科学学习的核心在于探究。

探究的主体是学生，教师切不可越俎代庖，而应适当的“隐藏”自已的知识，和学生一道站在一个完全未知的领域，参与他们的探究。

科学探究是一个综合性的活动，它起始于学生的科学假设，而假设又植根于学生生活的沃土。

教师要根据学生的年龄特点和知识经验，引导学生自己去建立、反驳、修正、验证假设。