围绕问题大胆假设，通过验证探究结论

　　自从小学的《自然》学科转变为《科学》学科以后，许多自然教师陷入了迷惘：应该怎样教《科学》呢？怎样才可以从原来的自然教学中脱离出来，尽快地适应《科学》的教学呢？

　　其实，科学和自然既有区别，也有联系。它是在自然的基础上，更全面、更科学地培养学生的发现问题、解决问题、探究科学真谛的能力的一门学科。无他，“科学的本质就是从提出问题到解决问题。科学教育的目的就是培养学生科学的思维方法，努力去发展学生解决问题的能力，使得学生们在日常生活中新近科学、运用科学，把科学转化为对自己日常生活的指导……”

　　和《自然》比较，小学《科学》应该按照怎样的原则进行教学呢？我以为，在进行《科学》的教学时，应当遵循科学发展的规律，按照“问题——假设——验证——结论”的科学认识程序，组织学生开展探究活动。

　　一、问题“好奇心总使我们不停地提出问题，并谋略找出答案。”（《科学》教材语）有问题，才有思考；有思考，才有探究；有探究，才有发现；有发现，才会有进步。人类认识科学和掌握科学的规律，决定了《科学》这门学科的教学，必须从问题入手，这也是科学教学的一大特色。问题可以由教师提出，让学生思考；也可以是学生从日常生活中对某些现象产生的疑问。

　　例如，在进行《热水变冷》的教学时，教师可以启发学生思考：冷和热，是生活中常见的现象，一杯水放在桌上，过一会儿会变凉。热水变凉的过程中，温度是怎样变化的？又如，在进行《热往哪里传》的教学时，教师可以启发学生思索：热在金属里是怎样传的？一杯水又是怎样变热的？再如，在进行《吸热和散热》的教学时，教师可以这样引导学生：不同的物体的吸热和散热性能一样吗？不同颜色的物体，它们的吸热、散热性能一样吗？至于在进行第四课《冷和热对物体的影响》的教学时，教师则可以这样启发学生：物体受热以后会产生什么变化？水和空气在加热和冷却后，会有热胀冷缩的变化吗？在进行第五课《水的变化》的教学时，教师可以这样引导学生：水在什么情况下会变为固体？在什么情况下会变为气体？……这些问题的提出，为学生探究科学的真谛增加了兴趣。

　　二、假设假设就是大胆的判断。我们知道，无数的发明都是来源于科学家大胆的假设。在《科学》的教学中，教师应当鼓励学生围绕问题，根据以往的经验，说出自己的估计。假设的过程，主要是让学生调动已有的经验，在观测前对事物的变化趋势进行预测。在这过程中，教师不要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。

　　例如，在进行《热水变冷》的教学时，当老师提出问题：一杯热水，在温度下降的时候，温度有什么变化规律？教师应当鼓励学生根据日常生活的经验，说出自己的假设。诸如“温度会均匀下降”、“温度开始的时候下降得很快，后来越来越慢”、“温度开始的时候下降得慢，后来越来越快”的答案，教师不要马上下结论，提示学生通过实验来了解最终的答案。

　　又如，在进行《吸热和散热》的教学时，老师提出问题：不同的物体的吸热和散热性能一样吗？不同颜色的物体，它们的吸热、散热性能一样吗？教师鼓励学生根据自己的估计，作出大胆的假设，诸如“水比沙吸热快，散热也快”、“水比沙吸热快、散热慢”、“水比沙吸热慢、散热快”等答案，不一而足，证明学生的学习兴趣极浓。

　　三、验证验证就是学生通过亲自动手做实验，对实验的结果进行观察比较，以此来检查自己的假设是否正确的过程。验证是学生获得真知，解决问题的关键。验证更是学生运用所学的知识技能，亲自去寻找答案的过程，它是培养学生各种能力的有效手段。所以，在验证的过程中，教师要想方设法，注意培养学生的观察能力、动手能力和比较能力。

　　1、重视观察，发现现象。

　　观察能力是人在亲身实验的条件下考察客观事物的能力，是人有目的、有计划地感知客观事物的能力，是获取感性材料的基本途径。表现在观察实验的过程中，能比较细致地观察到实验的每一个步骤、实验的每一次变化现象等等。

　　例如，在进行《热往哪里传》的实验时，可以按如下步骤来训练学生的观察能力：（1）提出问题：热在金属里是怎样传递的？（2）学生假设：让学生预测热在金属里是怎样传递的，并画出传递的示意图。（3）观察验证：教师在一块金属片均匀地涂满一层蜡烛油，然后在金属的一角用蜡烛进行加热，让学生注意观察金属片上的蜡烛油的溶化过程。学生通过细致观察实验的过程，发现蜡烛油是呈扇形散开的。这证明热在金属里沿着物体进行传递的，只要物体不间断，热就会沿着物体从高温处传向低温处，表现为热的“传导”。……在《科学》书本里，像这样的实验不可胜数，教师只要持之以恒，就可以使学生的观察能力得到了很好的锻炼。

　　2、动手操作，探求真知“实践出真知”，这句名言说明了亲自动手实验的重要性。培养学生亲自动手操作的能力，就是动手能力。学生的动手能力主要表现为：在实验的过程中，能按顺序进行实验；操作规范，每一个实验的动作准确无误；并在动手实验的过程中要获得最直接、最感性的资料。

　　例如，在进行《吸热和散热》的实验时，可以按照这样的顺序来训练学生的动手能力：（1）提出问题：不同的物体，其吸热和散热的性能一样吗？（2）大胆假设：让学生假设沙和水的吸热、散热性能。（3）动手操作。首先，教师组织学生讨论，做这个实验，需要控制哪些相同的条件？需要哪些材料？怎样做实验？小组内应该怎样分工？通过讨论，让学生明白应该按怎样的顺序做实验，在实验中要注意什么，也明白自己的职责。其次，组织学生根据需要，到阳光下或阴凉处测量水和沙的升温和降温情况。在鼓励学生动手实验的过程中，要提醒学生注意相同条件的控制和实验数据的搜集。一般在阳光下测量10分钟，记好升温情况。在阴凉处也是测量10分钟，记录好降温情况。然后，将记录的数据，填在图表上，连上曲线，形成曲线图。……像这样的实验，通过问题引发学生的兴趣，通过动手实验得出结果，对培养学生的动手能力很有帮助。

　　3、学会比较，辨别异同比较就是将两样或两样以上的物体，通过从诸多的方面进行对比，得出异同的过程。比较是分类、抽象、概括和归纳的基础。比较能力是在头脑中确定事物之间的差异点和共同点的能力。比较能力的培养，对学生认识事物、掌握规律、掌握科学起着巨大的作用。

　　例如，上面提到的《吸热和散热》的实验，学生通过动手测量阳光下和阴凉处的不同温度，画出了曲线图。教师可以引导学生进行比较，发现变化的规律：沙升温快，降温很慢；水升温很慢，降温很快。通过这样的分析比较，同志归纳这样的结论：沙的吸热性能好，是很好的保温材料；水的散热性能好，是不错的散热材料。并鼓励学生将这些结论运用到日常生活中去……这样的实验，使学生的比较能力得到了很好的锻炼。

　　又如，在进行《冷和热对物体的影响》的实验时，可以依照这样的步骤来训练学生的比较能力：（1）提出问题：冷和热对物体的状态、体积有什么影响？（2）大胆假设：鼓励学生大胆白糖、鸡蛋受热（或变冷）后的变化情况。（3）实验比较：教师带领学生做实验——把糖放在小锅内，用蜡烛加热，观察白糖融化的过程；在铝箔上做糖画，观察糖降温后的变化。学生通过比较白糖升温和降温的不同之处，从而明白了冷和热对物体形态的影响。

　　再如，在进行《热水变凉》的实验时，为了验证在热水变凉的过程，温度是怎样变化的？用杯子装上热水，让学生观察热水的温度变化情况，要求学生每隔两分钟测量一次。之后，教师在学生观察的过程中，加以巡视指导，了解各组的观察记录情况，并注意选择做得比较好、数据比较典型的小组，让他们在全班汇报。这样的实验，学生的观察能力、动手能力、比较能力都得到了较好的锻炼。

　　……验证的过程是整个科学教学的重中之重。所以，在验证的过程中，教师一定要本着训练学生各种能力的原则，大胆地放手让学生亲自操作，细致观察，细心比较，教师可以从旁点拨，加以引导，但切莫将自己的答案强加给学生。这样才有利于学生综合能力的发展。

　　四、结论“科学课既强调学生亲历探究的过程，还重视在实验的过程中搜集和积累数据，强调对事物的认识不仅要在质上认识，更要从量的分析中得出结论。由于定量分析会使学生的头脑更加精确化，更加科学化，只有用一定的数据来描述事物时，才算是达到了对事物内在性质的真正的了解。”（《科学》主编路培琦语）因此，上好科学课，必须教会学生在重视数据的搜集和积累，学会车好实验的结论。

　　结论就是通过动手实验的验证后，得出的最终结果。它是印证学生假设的根本依据。因而，教师要指导学生在实验的过程中做好记录，将实验的结果写在记录卡上，以此来培养学生勤写结论的习惯。

　　例如，在进行《热水变冷》的实验比较后，得出热水的温度变化情况为先快后慢。从数据中得出这一规律，必然让原先是这种假设的学生兴奋不已，也可以使假设错误的学生得到刺激，促使他们更加留心观察日常生活的每一细节，更加细致更加认真地对新的问题进行假设。这种结论的得出，也使学生体会到搜集数据和积累数据的重要性。

　　……“问题——假设——验证——结论”的探究方式，为科学的教学提供了广阔的实践空间，对培养学生的观察能力、动手能力、比较能力、归纳能力有较为显著的功效。