猜想在化学教学中的运用

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什么是猜想，猜想是在对探究问题进行分析、比较、联想、类比、归纳等基础上，依据已有的材料和知识作出符合一定经验事实和科学原理的推测性想象，是一种科学假说，这是科学探究中最具创造性的环节。猜想是探究的前提，没有猜想的提出，探究就会失去方向和意义，也就无所谓探究。牛顿说过：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现”。“猜想”决定了科学探究的方向，是创新思维的根本。麦克斯韦以理论为依据猜想电磁波的存在，从而带动了赫兹等人的科学研究终于发现了电磁波。门捷列夫的大胆猜想，使元素周期表应运而生。道尔顿和阿伏伽德罗的大胆猜想成就了化学上的原子和分子论。在《化学课程标准》中，也把“猜想与假设”作为探究式教学法中的一个重要环节，很多教学案例都是先让学生猜想再做实验验证。因此，引导学生合理地猜想就凸显重要性。我们在教学过程中一定要教会学生如何进行科学猜想，培养给力学生。

一、猜想需要有依据

猜想不是胡猜乱想，它离不开生活实际，不能违背科学的规律，不能发生科学原理性的错误。猜想是应用现有的知识和经验对问题中的事实寻求可能性的解释过程，尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论，也可能是错误的，但对问题的成因的可能猜想仍需要一定的依据，依据之一是我们已有的经验和知识，依据之二是事实和科学原理。教学中我们要让学生的猜想，能猜之有“据”，想之有“理”。

如：某同学对碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3受热分解后的黑色产物的成分进行探究。

提出问题：黑色产物的成分是什么？

猜想依据：化学变化中元素种类不变，且CuO和C都是黑色固体。

提出猜想：①可能是CuO；②可能是C；③可能是CuO和C的混合物。

如果猜是Fe3O4那就是胡猜乱想了。

再如：学校化学课外活动小组在一次探究性实验中，将一种金属投入盛水的烧杯中，发现反应剧烈并有大量气体生成。根据所学知识猜想气体可能是什么气体？

分析：根据金属活动顺序和化学反应中质量守恒定律猜想，产生的气体只可能是来自水，而水由H、O元素组成的，则产生的气体：①可能是H2；②可能是O2；③可能是H2和O2的混合气或是水蒸汽。不可能猜成CO2等其他气体。

又如：探究铜丝在酒精灯火焰上灼烧后形成的黑色物质是什么时，先将铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，再观察，看到黑色的物质。然后引导学生猜想，找出猜想的依据。分析：依据质量守恒定律，分析酒精燃烧和铜丝氧化两个变化反应物中的元素，从而得出猜想，黑色物质可能是“炭黑”和“氧化铜”中的一种或两种，而不能瞎成“四氧化三铁”。

当然，教师要要善于引导学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等多种手段提出种种猜想，熟练运用特殊化猜想、一般化猜想、类比猜想、归纳猜想等猜想技法，使学生逐步学会猜想的方法与分析寻找猜想的依据或根源。要让学生从中学会模仿科学家进行科学的探究的方法。

二、营造民主氛围，鼓励大胆猜想

要让学生敢猜就是要努力营造和谐民主的学习氛围。美国教育家心理学家罗杰斯指出：“有利于创造活动的一般条件是心理的安全和心理的自由”；“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系，依赖于一种和谐安全的课堂氛围。”因此，教师要善于营造一种宽松、和谐、民主的教学环境，让师生处于一种平等的地位。放手让学生充分讨论，一个问题可以有多种答案，要鼓励学生从多角度进行回答，引发持不同意见者的反驳，从而使学生之间各持己见，创新性的见解往往就在学生的各抒己见之中。教师要鼓励学生大胆地猜想，既然是猜想，就有对、有错，想错了不要紧。课堂实验探究时，无需学生对所提问题作出全面的猜想，即不一定需要作出的所有猜想中必须要有一个猜想是正确的，只要其与问题相关、合理即行。这样不至于使学生产生心理压力，能毫无拘束地大胆发言，充分展现自己的真实想法。教师尽可放手让学生辩论，或许一方被说服，或许各不相让，学生的热烈讨论之时，往往是学生发散思维最为活跃之际，学生思维的火花才会开始绽放，各种猜想才会产生。

三、创设猜想环境

教师在探究式教学的设计中，主要的任务就是根据学生的现有知识，生活经验，感性认识，化学现象与特征等创设问题情景，激起学生探究的求知欲望，诱导学生对探究问题，提出尽可能多的，能找到一定依据的猜想。

如：在教学二氧化碳性质时，要引导学生对二氧化碳性质的猜想，我在教学中首先让学生实验制取几瓶二氧化碳，然后让学生根据二氧化碳的制取过程、方法以及原有的知识和生活经验，去猜想二氧化碳有哪些性质。这样做的目的就是为学生猜想创造猜想的环境，让学生从操作中想想：为什么这样做？为什么这样收集气体？为什么这样检验气体是否收满？为什么不用其他方法收集？等等。

下表就是我引导学生对二氧化碳性质作出的部分猜想及其依据。

然后针对以上的猜想引导学生设计实验进行验证和探究。

以上的猜想有理有据，避免毫无根据的胡猜乱想。这样通过创设猜想环境引导学生猜想，才有利于培养学生的科学态度，才有利于培养学生有据猜想的习惯。

四、给学生提供必要的点拨

当学生的猜想与所提问题脱节时，教师应适时地进行点拨，否则就会出现胡猜乱想。教师的点拨要建立在学生已有的知识基础和生活经验之上。唯有这样，点拨才能起到效果。其次，点拨要适度，点拨过多了会束缚学生的思维，而点拨过细了则会代替学生的思维。因此，教师的点拨既要做到适时又要做到适度。就是要让学生会猜。教师在设计猜想情景时可恰如其分的启发诱导，但又不能点拨过多，以免束缚学生的思维空间。要恰当处理对猜想的诱导点拨与发散思维的关系。

如：将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。

李筱同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：①Fe；②Fe2O3；③Fe3O4；④FeCl3；⑤数种物质的混合物。你认为李筱同学的上述猜测中，不做实验就可以排除的是什么？你认为黑色粉末还可能是什么？教师在点拨时可提示学生向着黑色不溶物的方向进行猜想，但不要帮助学生分析铁钉的组成和备选物质的性质，以免限制学生的思维创造性。

再如：探究苹果“生锈”的原因。

铁暴露在空气中会生锈。将苹果切开后不久，苹果也会“生锈”――果肉上会产生一层咖啡色的物质，像生锈一样。

对切开的苹果“生锈”与哪些因素有关？同学有以下猜想。

①可能是果肉中的物质与空气中的O2作用而“生锈”；

②可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”；

③可能是果肉中的物质与空气中的N2作用而“生锈”；

④可能是果肉中的物质与空气中的CO2作用而“生锈”。

学生结合已有的生活经验，很容易想到，也只会想到苹果“生锈”可能是果肉中的物质遇O2作用的缘故。难道空气中只有O2吗？教师适时的这一点拨，下面的猜想便自然得出。

总之，在教学过程中，我们不但要引导学生进行科学的猜想、有根有据的猜想；还要给学生创造适时的猜想环境、营造民主氛围，还要给予必要的点拨，积极培养学生科学猜想的习惯；这样培养出的学生才会是给力的。