小学科学设计探究活动中的猜想与假设

小学科学设计探究活动中的猜想与假设

老师在《小学科学教学中的猜想与假设》报告时这样解释猜想与假设：猜想——猜测，凭想象估计。假设——姑且认定。二者都具有猜测性、科学性与可变性。不同点是猜想是“不知其真假”的数学叙述；假设是科学研究上对客观事物的假定的说明，假设要“根据事实提出”某些猜想会称为“假设”，尤其是当它是针对某些问题提出的答案。就是说，猜想是可以在一定范围内脱离已知的认知范围，可能不能被证明。而假设，不是对的，就是错的。孙江波老师讲授《空气占据空间》一课，合理设计教学环节，引导学生进行猜想与假设，培养了学生的科学思维品质。

一、针对某种现象，进行猜想与假设

进行猜想与假设是研究工作者最重要的思维方法，也是研究工作中十分重要的智力活动手段。人类的任何活动都具有预定的目的性。在认识世界和改造世界过程中的一切活动，都不是简单地取决于外界的消极过程，而是一种积极能动的创造性过程。当我们在做一件事或者解决一个问题时，尽管开始并不能完全准确地肯定应该如何解决、如何去做。但是，根据自己的经验或知识，或者通过调查研究有关的资料，我们在头脑中先形成了一个解决问题的初步猜测或设想，这就是科学的假设。

猜想与假设是科学探究活动的核心环节。

科学的猜想与假设，具有事实和科学知识的基础，是以真实的事实材料为基础的，科学的假设与迷信的胡说或无根据的瞎说是根本不相同的。例如，孙江波老师讲授《空气占据空间》，上课伊始，孙老师出示一个放进瓶子里的气球，气球的口部固定在瓶口，他让学生吹气球，看能不能把气球吹大，学生在尝试失败后，他引导学生猜想：气球为什么不能被吹大？学生进行多种大胆的猜想，形成了“瓶子里有空气，空气占据瓶子空间”的初步结论。在这里，孙老师引导学生用已有的事实材料和生活经验为依据，对未知事实（包括现象间的规律性联系，事物的存在或原因、未来事件的出现）做出假定的解释。这种科学的假设，具有推测的性质。

任何假设都是对于外界各种现象的猜测，尚未达到确切可靠的认识，因而有待于进一步通过科学实验来检验或证实。

二、合理猜想与假设，探究客观真理

合理的猜想与假设是人们认识、接近客观真理的方式。虽然假设对未知事实的解释是否把握了客观真理还尚属疑问，但是，假设是对于客观事物有根据的推测。从发

展的眼光来看，对假设的不断修正、补充和更新，会更多地、更正确地反映客观现实的某些方面。所以，它是人们的认识向客观真理接近的方式。

建立假设是研究设计的一项重要内容，因为假设在以后的研究中，具有如下的作用：

1.依据假设，提出并确定研究中的自变量和因变量的种类、数目及其关系，从而确定了研究的方向和具体目标。例如，在《空气占据空间》一课中，为了验证前面的猜想与假设，孙江波老师引导学生进一步开展实验探究，在探究活动前，他出示一个水槽，一个去掉瓶底的塑料瓶，一个乒乓球，让学生猜想：把乒乓球放进水槽，把塑料瓶套住乒乓球，不左右移动塑料瓶，把塑料瓶垂直压下，乒乓球会在水槽的哪个位置？这样就引导学生确定了探究活动的定量与变量，确定了具体研究目标和方向——空气是否占据空间。

2.依据假设，确定研究中收集资料的方向、范围和方法。在探究活动中，孙江波老师引导学生确定了实验方法，用力压下塑料瓶，看看乒乓球停在哪个位置，并提出注意事项：不要移动塑料瓶，仔细观察，不要大声交流。在这个环节，他巧妙安排了一组让实验失败的材料：在气球上穿一个小孔。但是他并没用提前告知本组学生，而是在学生的探究活动结束，进行交流时，学生得出与其他小组不同的结论，此时，孙老师再次引导学生猜想：这个小组的乒乓球为什么浮在水面上？这次猜想与假设就有了前面第一次猜想与假设和实验探究的经验，学生会很快找到答案，同时对“空气占据空间”有了正确的认识与理解。

三、验证猜想与假设，做到学以致用

科学探究的过程一般有以下环节：1.提出问题：从日常生活或现象中发现有价值的问题，并能清楚地表述所发现的问题。2.猜想与假设：对问题可能的答案作出猜想与假设。3.制定计划：在老师指导下或通过小组讨论提出验证猜想或假设的活动方案。4.进行实验：按照制定的计划正确地进行实验，注意观察和思考相结合。5.收集证据：独立地或与他人合作，对观察和测量的结果进行记录，或用调查、查阅资料等方式收集证据，或用图表的形式将收集到的证据表述出来。6.解释和结论：对事实或证据进行归纳、比较、分类、概括、加工和整理，判断事实、证据是肯定了假设或否定了假设，并得出正确的结论。

在《空气占据空间》一课中，孙江波老师利用简单的实验器材，由浅入深地设计实验，引导学生先进行猜想与假设，接着开展探究活动，验证猜想与假设，得出了“空

气占据空间”的科学结论，在上面的步骤结束后，他引导学生做个“听话的乒乓球”小游戏，还是前面实验用过的实验器材，不同的是：设法让乒乓球停在水槽的不同位置。不要小看了这个游戏，这是引导学生对自己猜想与假设的进一步验证，也是这一科学原理的正确应用。学生在游戏过程中，要小心控制瓶中空气的体积，才能让乒乓球停在水槽不同的位置，学生可以明确地发现水槽水和空气所占的空间。

在进行过一系列的探究活动之后，学生对“空气占据空间”有了深刻的认识，只要能让乒乓球停在不同的位置，就能正确处理空气占据空间的其他问题，就把学科学与用科学联系起来，做到学以致用。