正文 中學物理教學中培養學生猜想能力的策略初探(2 / 2)

四、依據科學推理促進猜想

推理猜想是科學研究中十分重要的一種猜想方式,不少科學發現也是首先通過理論推導提出假設,而後由實驗證明是正確的,例如伽利略對自由落體規律的研究、海王星的發現等。這種猜想方式是立足於已經知道的知識和經驗,針對新現象新研究對象進行邏輯上的分析,通過嚴密的邏輯推理,提出一種假設性的解釋。

例如,教學中引導學生思考,光與聲類似,都具有直線傳播、反射、折射、幹涉等規律,首先猜想:光可能跟聲音一樣,是一種機械波。而後進一步思考:但是聲音在真空中不能傳播,而光在真空中卻能夠傳播,因此,推翻原來認為光是一種機械波的猜想。聯想到電波在真空中可以傳播,因此得出新的猜想:光可能是一種電磁波。學生在教師的引導下,經曆上述嚴密的邏輯推理得出新的猜想與假設,也較好地體現了理論指導的價值。

五、借助物理學史體悟猜想

上文介紹的幾種關於猜想的教學策略,都可以通過師生互動的形式予以開展,除了上述策略外,借助物理學史上科學家的猜想過程,同樣能夠給予學生有益的借鑒與啟發。物理學史上,科學家們也采用了上述提及的各類猜想的方法,除此之外,還采用直覺思維、對稱的美學思維等進行猜測,一一探討如下。

在利用直覺思維進行猜想方麵,麥克斯韋通過非凡的直覺思維提出了“渦旋電場”的假說,愛因斯坦依賴直覺思維,大膽提出光速不變的假說,還有伽利略的單擺定律等,都是這些偉大的科學家利用直覺思維進行大膽猜想的例證。在教學中教師利用上述物理學史中的相關素材,引導學生體會科學家利用直覺思維進行合理猜想的過程,通過這種替代學習方式,滲透利用直覺思維進行猜想的思想。

在利用對稱性的美學思想進行猜想方麵,狄拉克從對稱的角度考慮,大膽地提出了反物質的假說並預言正電子的存在,法拉第利用對稱的美學思想從電生磁猜測磁也能生電,等等。通過講述上述物理學史,引導學生領悟這種運用自然科學美學思想提出猜想的思維。

六、結束語

猜想是一種人類積極認識新事物的思維活動,對於培養學生的質疑能力和創新能力具有重要的意義,是科學探究中十分重要的環節之一。上文探討了幾種在日常物理教學中提高學生猜想能力的可行性教學策略,包括利用認知衝突、利用類比聯係、類比猜想、歸納推理以及利用物理學史引導學生體悟科學家猜想的思維過程等策略。讓學生親自體驗科學探究的過程和方法,經曆科學家所走過的軌跡,從中真切感受到成功的喜悅與研究的快樂,使學生逐漸形成勇於猜想的良好思維習慣,並在猜想的過程中樹立正確的情感、態度和價值觀,真正落實課程標準中提出的三維目標。

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