浅谈中学生物实验教学中学生猜想能力的培养

猜想是根据已有知识和经验，对问题的发展趋势或本质规律进行归纳、判断的超前思维过程，是人类智慧中最活跃的成分，既具有科学性的特点，又具有一定的猜测性，它的结论是否正确需要通过实践检验。猜想也是一种跳跃式创新思维过程，往往能透过纷繁复杂的现象直接深入事物的本质，创造出新形象，提出新见解。牛顿曾经说过：没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。培养学生猜想能力，是探究性教学的核心环节，是生物实验教学的重要任务。本文结合中学生物实验教学实际，就如何挖掘、培养和发展学生的猜想能力提出管见，以图引玉。

1 改变教学方法，“逼”出猜想

传统生物实验教学多是验证式的，要求学生课前预习，课堂验证，课后练习巩固。学生在预习时已知相关结论，实验过程仅仅是为了验证结论的正确，增强对知识的记忆，很难产生有创新的猜想。笔者曾经听过一节实验教学公开课，教学内容是“绿叶在光下制造有机物”，老师试图采用探究式教学，通过猜想、实验验证的方法得出绿叶在光下制造什么有机物的结论。当教师要求学生猜想一下绿叶在光下制造哪种有机物时，学生众口一词地答道：淀粉，没有任何怀疑和其它回答，弄得老师十分尴尬、被动。事实证明，学生在已知结论的情况下不可能真正进行猜想，一切猜想与假设在已知结论面前都显得那么多余和苍白无力。要改变这种状况，必须改验证式实验教学为探究式，不用学生课前预习，把学生置于一种未知结论的情景下，通过猜想、探究、验证得出结论，并形成敢于猜想、科学猜想的好习惯。

2 转变教学观念，“诱”出猜想

以往的验证式实验教学，学生的猜想积极性往往受到压抑，既怕自己说错了，受到老师指责，更怕猜错了，受到同学嘲笑。要解放学生的猜想欲望，作为教学活动组织者和引导者的教师，必须摒弃师道尊严的旧观念，多用商量口吻，多用激励性语言，构建和谐、民主、平等的新型师生关系。在教学过程中，要鼓励学生积极思考、大胆猜想，敢于提出问题，敢于发表不同见解，敢于大胆质疑，敢于向权威挑战。当学生的猜想科学、合理，教师要及时进行表扬、鼓励，当学生猜想出现错误或偏差时，教师要不失时机的进行引导和纠偏。笔者听过许多中学生物实验课，不管是植物学、动物学，还是人体生理方面的实验课，只有在民主、轻松、和谐的氛围中，才能改变学生不想猜，不敢猜的状况，才能最大限度地发挥和发展其创造潜能，真正成为学习的主人。

3 精心设置疑难，“引”出猜想

古人云：学起于思，思源于疑。疑是学习的起点，有疑才有问、有思，思维活动永远都是从疑开始的。针对教材的关键点、重难点和新旧知识之间的内在联系，从新的角度巧妙设疑，提出带有悬念的问题，以疑触发灵感，可有效启动学生的猜想思维。如：讲鱼类运动的时候，让学生反复观察鱼缸中游动的鱼，然后提问：鱼靠什么在水中运动？靠什么控制运动的方向？引出学生很多猜想，并设计出证明自己猜想的实验方法。再如：讲遗传的物质基础时，设疑：为什么父母和子女有相似之处？父母传给子女的是什么物质？这种物质有什么特点？三个问题层层递进，使学生的猜想空间洞开，很自然的进入到“遗传物质—DNA”的探究中。设疑时，要特别注意设问难度和梯度的把握，要有较强的针对性，要符合学生的认知习惯，超出学生认知范围的设问，会降低学生猜想的积极性。

4 巧用直观情境，“激”出猜想

利用直观的情境，如：实物、模型、声音、图像等，刺激学生的多种感官，能激活思维，打开直觉猜想之门。这是培养学生猜想能力的最简便方法。如：讲种子萌发的环境条件时，首先向学生展示一些干种子，再展示一些已发芽的种子，然后提问：如何把干种子变成发芽的种子？让学生猜想、交流、设计、验证……，不仅体验了科学探究的乐趣，还真正做到了以学生为主体。又如：播放多种鸟类飞翔的视频，配以动感的音乐，让学生观看，然后提问：鸟为什么能在空中自由翱翔？让学生猜想、验证……“探究鸟类适应飞行的特点”很顺利就完成了。

5 制造认知冲突，“挤”出猜想

认知冲突往往是由学生的思维定势造成的，利用学生错误的认知使其遇挫，由此引发猜想，不仅能纠正学生的认识偏差，还能让学生留下深刻的记忆。如：在讲减数分裂中染色体的行为时，教师讲：我们都知道人体细胞有23对染色体，在生殖过程中，和卵细胞结合形成受精卵，发育成子代个体。如果和卵细胞染色体不变的话，子代个体细胞的染色体数就是46对，这与“每种生物细胞中的染色体数目是恒定的”相矛盾。但这种现象并没有发生，正常的人体细胞不管那一代都是23对染色体，这是为什么？让学生猜想，使其带着解决这个问题的强烈愿望，进入到“建立细胞减数分裂中染色体变化”的实验中。

6 回忆已知情境，“勾”出猜想

生物学的许多知识都是以已有知识为基础的，利用已识，引发猜想，是常用的教学手法，这看似简单，但效果很好，可使学生比较容易地从已知领域进入到未知区间。在实际教学中，教师要特别重视利用和开发学生心中原生态的生活经验和生活情境，让学生从生活中发现问题，提出猜想。比如：讲“观察鸟卵结构”，教师利用学生的生活经验设疑：大家都知道鸡是由鸡蛋孵化出来的，那鸡蛋为什么能孵出小鸡呢？它内部是什么样子？这个问题引起学生很多猜想，教师可根据猜想情况，一步一步地完成教学任务。又如：做生态系统的实验时，当着学生的面，在一个玻璃鱼缸中放入适量金鱼藻等水生植物，然后放入三条金鱼，再放少量河泥，最后把鱼缸密封，放在阳光充足的窗台上，这时让学生猜想：一个星期以后鱼缸里面的金鱼藻和金鱼的状态……，使同学们对生态系统中生物相互制约、相互影响、相互依存的平衡关系产生深刻认识。

7 归纳推理总结，“理”出猜想

让学生观察一些生物现象和过程，对这些经验和事实进行归纳、推理和总结，从而对这一类生命规律提出某种猜想，可有效提高学生分析问题、解决问题的能力。如：用显微镜观察人血永久涂片时，教师启发学生：大家观察到边缘微暗，中间较亮的细胞是红细胞，那么，为什么红细胞中间发亮，边缘微暗呢？等学生通过讨论得出答案后，教师又提问：根据生物体结构与功能相统一的原理，猜想红细胞为什么是双凹圆饼状？大部分学生只能说出红细胞的功能，不能把结构和功能结合起来进行解释。这时教师进一步启发：扁球形表面积比同体积圆球形大，双凹圆饼状的形态结构进一步扩大了体积与表面积之比，红细胞这种特殊的形态结构，使得其有更大的表面积与氧气和二氧化碳接触。据统计，双凹圆饼状体比同体积的圆球体可增加20%～30%的表面积，从而最大限度地适应携带氧气和二氧化碳的需要。就这样，通过设疑、猜想、点拨、猜想，不仅使学生明白了红细胞为什么呈双凹圆饼形，而且加深了对生物体“结构和功能相统一”观点的理解。

8 类比联想归类，“牵”出猜想

用已知生命现象和过程同未知生物相比较，找出它们的共同点、相似点或相联系的地方，然后推测新生物的某些特性和规律，这种类比猜想法，可有效拓展学生的想象空间，提高联想能力。如：做高等绿色植物识别的实验时，教师把学生带到植被丰富的山下，先让学生观察一些已知低等植物藻类和苔藓的标本，总结归纳出它们的共同特征，然后指着山上的绿色高等植物提问：这些低等植物与它们有什么不同？怎样识别？学生带着问题猜想、采集、观察、验证……，既使学生了解了低等和高等植物之间的关系，又掌握了高等绿色植物的识别要点，还认识了不少过去不认识的植物，一举多得。

9 适时启迪点拨，“挖”出好猜想

有了初步猜想后，教师要注意判断这种猜想是否合理，适时引导和点拨，必要时要参与到猜想行列中，带领学生猜想，有时甚至可以有意提出错误的假设，被学生所反驳、证伪。这样，既挖掘出更多深层次的猜想，又使学生加深了对知识的理解，感受到科学探究的巨大诱惑。如：做植物蒸腾作用的实验时，教师问：在炎热的夏天，人们坐在大树下与坐在广场中的太阳伞下相比较，哪种感觉好？学生会同声回答：在大树下。教师追问：为什么？这时不少学生不知所措，教师启发说：因为大树具有蒸腾作用，可以提高周围空气湿度，并降低空气的温度，所以在大树下乘凉感觉比太阳伞下乘凉舒服。那么，什么是蒸腾作用？蒸腾作用对植物有什么意义？同学们猜想、验证……，不知不觉中完成了实验教学任务。

10 评价交流讨论，“争”出好猜想

生物实验教学中的猜想比较复杂，相互交流过程中有争论是常见现象，在这个过程中教师要特别注意两个问题：①要保护学生争强好胜，喜欢争论，对荣誉有强烈追求的积极性，在评价交流讨论中，不管学生的猜想本身是否正确，教师都应给予鼓励和肯定，满足其心理需求；②要把握猜想的方向，不能胡猜、乱猜，更不能被某些错误的猜想引入歧途，要通过评价交流讨论，争出符合自然规律和课堂教学需要的好猜想。如：生长素促进插条生根的实验，关于最适浓度的猜想和验证，由于其想象范围比较大，漫无边际，不好把握，再者生长素促进插条生根的浓度不是越高越有效，不容易说明白，必须多次说明，反复争论，才能出现比较理想的猜想结果。