“提出问题”与“猜想假设”的解读
太仓市第一中学 叶 耀
苏州市彩香中学 张雨鸣
一切科学探究起源于生活,在生活中“发现并提出问题”、并作出合理的“做出猜想与假设”。为了检测落实新课程以来,学生“提出问题”与“猜想假设”能力培养的状况,在2009年江苏省的中考试卷出现了下列试题。
(2009江苏中考题11).玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎,而掉到沙坑里却不容易破碎.老师要求同学针对这一现象,提出一个问题.下面是四位同学的发言,其中较有价值且可探究的问题是
A. “玻璃杯掉到水泥地上会破碎,是因为地面比较硬.”
B. “玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎吗?”
C. “为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎,而掉到沙坑里却不容易破碎呢?”
D. “玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系?”
之所以以这样的形式出题,命题者的意图在于降低答题难度,这并不说明该问题的教学要求有所降低,相反,这样的问题已经到了非提出来不可的程度。
曾几何时,“提出问题”成为了加个问号就行,“猜想与假设”成为了能猜能想就行,在教学实际中,似乎成了一个人人都会的事情,无须加以特别的培养与训练。一个及具有科学独特魅力的“提出问题”与“猜想假设”能力的培养问题,就这样被无情、无知地抛却了。
一. 发现并提出问题的界定
古希腊哲学家芝诺用手杖在地上画了一大一小两个圆后,对学生说:“大圆的面积是我的知识,小圆的面积是你们的知识。显然,我的知识比你们的要多。但是,这两个圆圈的外面,就是你们和我都未知的领域(问题)。况且,大圆的圆周比小圆的圆周长,所以,知识愈多的人所要接触到未知的领域愈大(问题也越深入),由此感到不足的地方也就相应地要大。”芝诺的这番话把“问题”的来源讲得恰如其分。奇事必究、奇书必读、奇人必交。探究始于“问题”。芝诺告诉了我们,一个人提出什么样的“问题”,体现的是他的“知识”的丰富程度。
探究从问题入手,学习更需要从问题开始。提出一个有研究价值的物理问题,首先需要明确的是物理问题的特征。初中学生提出物理问题的能力,包含以下三个层次
1. 能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题。
例如.某学生感觉到生活中、自然界中各种声音是有所不同的;不同的乐器在演奏同一首歌的时候我们仍然能够识别不用乐器各自所发出的声音;改变直尺的长度可以发出不同的声音等等,于是他就意识到这是一个与物理学有关的问题。这种从日常生活、自然现象、实验观察中通过偶然被捕捉的发现、经过仔细对比后所发现的现象,仅仅是一种问题意识,如果现在他提出“为什么各种声音是不同的”这样的问题,则,这就是一个毫无意义的问题了,因为他还没有形成具体的、能清晰、明确地用语言或文字表述的问题,这种把所观察到的现象直接问题化的表述方式只是一种较低层次的方式,这是因为:第一,它把现象转化为问题时,在行为上比较简单,只要把现象的描述加一个问号便可以了。第二,它没有把对上述现象的认识转化为一个科学问题,因而缺乏明确的探究方向,给形成探究假设和制定研究方案带来了一定的困难。
2. 能书面或口头表述这些问题。
学生把自己的发现,通过思考,演变为一个具体、明确的物理问题,其办法就是把观察到的现象采用“问题化”的方式进行陈述。
要把发现的现象演变为一个科学问题,需要对现象作进一步的思维加工。在上例中,声音的响与不响是由于敲击发声体所用的力的大小的不同造成的,用力敲击的是他物,与发声体不同物,敲击的目的是使发声体振动,敲击的力越大,发声体振动的幅度就越大,这样,问题可以演化为“各种声音的不同与振幅的大小有什么关系?”;大钟的振动慢、小钟的振动快,这样,问题可以演化为“各种声音的不同与振动的快慢有什么关系?”;钟声、鼓声各有不同,这样,问题可以演化为“各种声音的不同与发声体本身有什么关系?”。进而可以发展为“声音有哪些基本特征”这一探究问题.
提出问题的能力的发展应该是逐步的,经过一定案例的积累,听取老师的分析帮助,伴随着物理知识的丰富,提出探究问题的能力才能逐步得到提高。
3.认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。
不能发现问题、并提出问题,科学探究便无从谈起。正是由于有了明确、具体的探究问题,才能使探究过程具有明确的方向,使探究能沿着合理的假设一步一步走下去,可以说,问题是各个探究环节的核心。
例如:“声音有哪些基本特征”这一探究问题如果得以解决,那么我们就可以按照我们的需要模仿出各种声音。这样的问题探究显然是极具意义的。
纵上所述,物理问题应该具备的基本特征是“×××与×××具有怎样的关系”。显然上面试题的D答案是具有这样一个特征的。
提出一个物理问题、提出一个有明确探究方向的物理问题、提出一个有探究价值的物理问题需要大家在不断实践中加以提高。
二. 猜想与假设的界定
猜想不是瞎想,猜想与假设是物理学发展的根本途径,面对未知现象,人们总是希望将它与已知的某些事件与观点联系起来,这就是猜想与假设的来历。一个成功的猜想或者假设,它离事物的本来面目是很接近的。而无谓的猜想,只能使人们的研究走入歧途。物理意义上的猜想与假设,来源于以已有的客观现象为依据,与头脑中所熟悉的模型进行类比的思维过程.也就是说,猜想与假设应该以生活经验或已有的知识为出发点,通过建立适当的类比模型,并以此模型为依据,来达到可以解释所见现象的目的。
有人认为:上述题目的D答案只能是一种猜想,而B、C答案才是提出的问题,这显然是一种没有经过科学熏陶的人才会有的答案。初中学生“猜想与假设”的能力,同样包含三个层次
1.尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。
弹奏吉他的时候,演奏者使发声的弦越短,发出的声音音调越高。观察其它的乐器都有这样的事实,此时关于音调的高低,你自然会想到:发声体越小音调越高的猜想。当你提出了这样的猜想,然后就可以依照猜想来制定探究计划了。
2.对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。
对于上述“发声体越小音调越高”的猜想,你应该预计到同样大小而不同材料、不同结构的发声体在比较上的困难,这时候,你就得对你的猜想和假设进行修正,觉得“同种材料、相似结构的发声体越小音调越高”更适合作为我们的“猜想与假设”。猜想和假设的结论必须是可检验的,检验的结果有两种可能:一是支持假设,即证实;二是否定假设,即证伪。一个无法检验的猜想与假设的陈述是没有探究价值的,因而也就不是一个科学的猜想与假设。
3.认识猜想与假设在科学探究中的重要性。
猜想与假设在科学探究中的重要作用首先在于它是科学结论的先导,如果猜想与假设一旦能得到实验结果的支持,它就可能发展成为科学结论。因此,猜想与假设能帮助探究者明确探究的内容和方向,指导探究沿预定目标展开,避免探究的盲目性。
因为猜想与假设对解决问题的方案作了一定的预见性思考,因此,它为收集信息、分析和解释信息提供了一个大致的框架。因此可以说,猜想与假设为制定探究计划、设计实验方案奠定了必要的基础。要使学生获得对猜想与假设的正确认识,应该让学生经历猜想与假设的过程,并据此制定探究计划或设计实验,完成探究活动,使学生体会猜想与假设是科学结论的先导,体验猜想与假设在整个探究活动中所起的引导性作用。
纵上所述,猜想与假设应该具备的基本特征是“在×××情况下与×××具有×××的关系”。显然上面试题的D答案是不具有这样一个特征的。
明白了“提出问题”、“猜想与假设”的概念后,再经过教学实践,我们有理由相信,我们学生的物理修养将得到可喜的发展。
(文章选自<物理教师>初中版2009.8)
最新热点 | 最新推荐 | 相关文章 | ||
没有相关例题 |