科学首师大版18册教材简介.ppt

3.形成并验证假设的过程 三步走： （1）初步假设---识别变量、提出问题 在这个阶段，学生根据自己已经掌握的事实材料、生活经验和相关的 知识，经过思维的加工，从自己喜欢的角度提出初步的假设。 例如，在研究“影响摆锤摆动周期的因素”的研究中，先观察不同摆（摆线有长有短、摆锤有轻有重、摆幅有大有小）摆动一分钟左右，对它如何工作有个大体感受。然后利用“头脑风暴法”让学生想一想为什么有的摆动快，有的摆动慢？摆的快慢与哪些因素有关？ 学生自己进行识别变量，提出： 可能与摆绳的长度有关； 可能与摆绳的粗细有关； 可能与摆锤的重量有关； 可能与摆角的大小有关； 可能与有无风的吹动有关等多重假设。 （2）确定假设---操纵变量、筛选问题 这一阶段是从基本的观念、基本的知识出发，利用多重渠道，多种方法，对初步假设进行论证和筛选。最初的假设可能会被删掉，有的会被梳理修改。 例如，对于学生提出的“影响摆锤摆动周期的因素”的5种假设中，经过分别论证，会删掉“可能与有无风的吹动有关”的假设，会对其他4种假设进一步梳理完善，即操作控制某一变量时，另一变量是如何变化的（形成一个假设）。 如“摆的快慢与摆绳长短有关”的假设，可以完善确定为：“摆的快慢与摆绳的长短有关，摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。”这种假设，不仅说明了摆绳长短会影响摆动的快慢，而且清楚地表明了摆绳的变化是如何影响摆动的快慢的。 （3）验证假设---控制变量、进行实验 这一阶段是通过观察验证的方法和实验验证的方法，检验假设的真伪。 例如：“摆的快慢与摆绳长短有关”假设的验证，需要操纵好摆绳的长与短，更需要做好控制变量，即摆绳的粗细相同、摆锤的轻重相同、摆动的角度相同。记好实验数据，做出分析。 培养学生形成并验证假设能力的教学策略 两种怪圈，亦或“提出猜想与假设”环节被忽略掉，即使有也只是走过场而已；亦或不分内容地全部猜想与假设。 例如，在很多课堂上我们都会看到类似这样的情景——师：“塑料袋为什么会上升呢？让我们再来做个实验吧。”老师接着出示纸蛇、卫生香等材料，然后指导学生怎样做实验，学生只能被动的接受老师的建议，按部就班的“做”实验（《热空气》一课的教学） 又如，有的老师在没有创设情境、没有将种子与新植株两者相关联的情况下，就让学生猜想“种子里面有什么？”导致学生认为里面有树、里面有水等猜想。 1.确定适合学生猜想与假设的内容 当问题出现时，个体才能把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内，新旧知识间紧密联系，才能有效的将教师提出的问题或现象做出假设性解释，即进行合理猜想与假设。如果针对某一问题时，学生完全没有经验或是很难学习的知识内容，学生就很难从自己的认知结构中提取出原有的相关内容，这样内容的学习是不适合进行猜想与假设的。 皮亚杰(J.Piaget)认为学生是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。学生与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。 同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来并结合到学生已有的认知结构(也称“图式”)中，即个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程。 顺应是指外部环境发生变化，而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的学生认知结构发生重组与改造的过程，即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。 同化是认知结构数量的扩充(图式扩充)，而顺应则是认知结构性质的改变(图式改变)。 例如，学生已经了解到定滑轮是一种变形的杠杆，能够改变用力的方向但不省力也不费力。依据这一原有认知来猜想动滑轮在用力方向与用力情况方面，就会得到比较合理的猜想。 如果学习内容属于顺应的形式，那么学生原有认知结构无法同化新环境提供的信息，学生认知结构发生重组与改造。例如学习热对流及热辐射现象时，学生原有认知结构中不具备类似经验，无法合理的为新内容的学习进行合理的猜想。如果在这时引导学生进行猜想，那么猜想的情况就会很糟糕。可能是蒙的或者是无目的的遐想。 如，在“机械与工具”单元中有《杠杆》《滑轮》《轮轴》《斜面》四课。 又如，《热传导》《热对流》《热辐射》三课的内容涉及三种热传递的形式，三种传递形式之间差异性极大。《热传导》的内容离学生的生活实际较近，学生具有丰富的生活经验，对热的这种传递形式的学习就属于同化的方式。可以设置猜想环节及内容。《热辐射》的热传递形式，学生就缺乏具体直观的感知，没有类似的生活经验，主要采用顺应的学习方式，这样的教学中就慎重设定猜想环节及内容。 下面的案