学会科学猜想
——谈小学生科学猜想能力的培养
江苏省通州市实验小学 许飞 226300
在小学科学探究教学中，猜想是最流于形式的教学环节。我们经常看到老师们在课堂上不加任何指导地让学生做猜想：“这个问题的答案会是怎样的呢？请大家先猜猜看！”“科学研究离不开大胆的猜想，你们可以先猜一猜！”……在学生做出一些猜想之后，特别在一些学生出现“胡思乱想”之后，却很少有老师去追问学生为什么做出这样的猜想，而是简单地以“你真聪明、你的猜想很独特”等言语敷衍而过。这就容易给学生造成一种误解——猜想可以无根无据，可以随意猜测，猜想越奇特越好！这显然违背了科学研究的实际。
要学会科学地猜想，首先必须对猜想有一个正确的认识。笔者以为必须让学生认识到以下两点：
（一）猜想是有根据的推测
科学猜想是研究者根据自己已经掌握的事实和经验材料对事物发生的原因、结果或规律进行的大胆的推测或假设性解释。它虽然是未经证实的观点和判断，但并不意味着它可以毫无根据的“胡想”。猜想必须是有根据的猜测或判断。
学生做出科学猜想的依据可以是来源于实际生活的直接经验，也可以是间接来源于书本等媒体的知识信息（间接经验）。无论这种依据的来源是什么，也不管这些依据是否真实可信，但它们实际上都存在于学生的经验、认识甚至潜意识里。我们的教学应当让学生认识到这种依据的存在，让他们意识到自己凭什么做出某种判断或猜测。同时，我们还应当提醒他们能有意识地搜取更多、更可靠的事实依据来丰富、严密自己的猜想。比如，在教学《植物角里的科学问题》时，我们在引导学生针对“植物角里的植物为什么会倾斜生长”这一问题展开了猜想时，不仅可以引导学生回忆生活中所看到的类似情景，以日常生活经验为依据来提出猜想，还引导学生通过查阅一些植物生长的相关资料，来补充相关的知识（间接经验）并以此提出更为有价值的猜想。
此外，我们还应当让学生弄清楚，猜想只一种猜测、推理或假设性解释，它并不等同于科学事实或事物真相。它有可能是正确的，也有可能是错误的。它需要大量的证据来证实。科学研究就是在设法提出一个合理的猜想并努力证明它是正确的。
（二）猜想的本质是理性的
也有人认为，猜想更多地是凭着直觉或想象做出的猜测和判断。然而笔者以为，理性思考才是科学猜想更为本质的属性。我们不否认科学家在做出科学猜测时有时也凭着自己的直觉做出判断。但我们应该看到科学家的直觉已经是建立在大量经验积累和对相关问题深入的理性思考基础之上的，是一种带有灵感色彩的顿悟。我们不能舍本求末，只看到科学家直觉与顿悟的结果，而忽视隐藏在直觉判断之前或之后的理性思考。关于牛顿被苹果砸头的故事可谓妇孺皆知。但假如没有事先对类似问题的充分思考，事后没有充满理性的研究和推理，即使被苹果砸破脑袋，牛顿也不可能建立万有引力的假说。由此可见，一个科学猜想的构建是离不开理性思考的。因此，我们在培养学生猜想能力的时候，不能仅仅停留在让学生凭着直觉做猜想，而应当引导他们进行更多理性思考。只有学会了理性思考，学生的科学猜想能力才可能得到切实的提高。
猜想的理性思考过程包括联想、分析、比较、推理、综合、概括等等。笔者以为小学科学教学应当根据学生年龄特点和教学实际情况有意识地引导学生尝试进行一些初步的理性思考。根据猜想活动的特点，笔者结合自己的教学实际，谨与各位同仁交流以下两点经验。
（一）引导追问，明晰猜想的心迹
学生在做猜想时，有的是凭着自己的直觉和想象做出猜测，有的凭着自己的零星经验做出猜测，也有的会自发地将自己的一些相关经验组织起来做判断。他们将猜想的结果通过语言显性地表达出来，但他们猜想的过程却是隐性的，有时甚至连猜想者本身也都没有察觉。猜想过程的隐蔽性给我们指导猜想活动造成困难。这就需要我们通过适当的追问，让学生将思考的过程表达出来。只有这样，我们才能把握他们猜想的依据和过程，才能有针对地指出他们猜想中存在的问题，指导他们怎样有据有序的思考与推测。
比如，在引导学生猜想物体的沉浮时，假如我们只关注学生猜想的结果，而不引导他们反思自己猜想的依据，那么这样的“猜想与实验”活动很容易演变成一场赌猜游戏。活动可能会很热闹，但孩子们却没什么收获。但假如我们能追问一下学生猜想的根由，引导他们展开必要的理性思考，那么这里的教学就会深刻得多。以下是笔者的一个教学片段：
师：你们觉得橡皮是沉的还是浮的？
生：是浮的。
师：你为什么认为橡皮是浮的呢？
生：嗯……（思考了片刻，反问道）橡皮吸水吗？
师：不吸水
生：因为它不吸水，所以它能受到水的浮力，所以他是浮的。
师：你怎么有这种想法？
生：我看到洗澡的海绵块吸足水后就沉下去了。
师：海绵吸水下沉就一定能说明不吸水的物体就能浮吗？铁块不吸水，它是浮的吗？
生：铁块重，橡皮轻，轻的东西是浮的。
师：嗯，物体的沉浮与物体轻重是有关系。但重的东西就一定沉，轻的东西就一定浮吗？为什么钢铁造的大轮船能浮在水面，而小小的硬币却沉在水底呢？
生：轮船在大海里，受到的浮力大
师：河里的轮船不也浮着吗？
生：河水也很多，水多浮力就大。
师：水多浮力就大，嗯，有道理，那么硬币扔到大海里或者大河里就是浮的了？
生：硬币太小了，放到水多的地方也没用。
师：你的意思是大东西放到水里受到的浮力就大，小东西受到的浮力就小？
生：应该是这样的。
师：那你觉得橡皮是大还是小呢？
生：小
师：那他是沉还是浮呢？
生：我现在认为它是沉的。
师：为什么改变了自己的猜测？
生：因为橡皮太小，而且比较结识。
……
不难看出，通过追问，我们不仅能发现学生做出初始判断的原始的模糊认识（前科学概念），而且还使学生在不断的追问中调动更多的相关经验，并展开了新的思考。讨论虽然没有最后的定论，但孩子们在讨论中开始突破和修正他们通过零星的直接经验建立起来的前想科学概念，对沉浮现象有了进一步的认识，如意识到浮力大小与物体大小有关，物体的沉浮状态与物体重量有关等等，为建立科学概念打下伏笔。
（二）评价与筛选，提高猜想的理性成分
有限的生活经验和科学知识决定了学生的猜想一定会存在许多不周和错误。很多老师担心学生的这些错误会影响到自己课堂教学的效果（特别是公开课），总是极力回避之。但恰恰相反，只要善于引导，学生猜想中的漏洞或差错其实是指导他们正确猜想的宝贵资源。引导学生对自己的猜想进行评价与筛选就是“变废为宝”提升学生猜想能力的有效手段。
还以植物角里的植物为什么会倾斜生长为例，当孩子们联系自己的生活经验，又根据自己查阅资料新获得的信息，孩子们提出了大约10多种各种各样的猜想，有的认为是风刮的，有的认为是雨打的，也有的认为是人力造成的……很显然，这些猜想中有的是不符合植物角的条件环境的。教师并没有直接否定或肯定孩子们的猜想，而是引导学生对这些猜想进行了评价和筛选。“植物角在教室里，没有足够大的风让植物倾斜，所以我认为不可能是风刮的……”“对，也不可能是雨打的!”“植物靠窗，有时也有雨能打进来……”“打进来的雨很少，不足以把花草打斜了!”“植物们都统一歪向了靠窗的一边，与光照射的方向可能性比较大”“植物的生长需要阳光，我也认为与光的照射有关。”……孩子们的争论很热烈。对各种猜想的反思、质疑与评价也更趋于理性。老师不得不重新引导学生认真观察和分析了植物角的实际环境，诸如风吹雨打的一些不合理的猜想被否认了，而诸如光照、水源等猜想也得到了进一步分析与确认，下一步的研究方向也就得到了进一步明确。
牛顿说：“没有大胆的猜想，就没有伟大的发现。”只有正确了解科学猜想的本质并掌握科学猜想的方法，才能更加大胆而合理的提出更多更有价值的猜想。但愿能与各位同仁共勉。
