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摘 要：“假设—检验”是解决问题的常用科学途径， 当前小学科学课堂广泛采用这一学习方式。本文在大量文献研究的基础上，通过 课例研究，分析儿童在“假设—检验”过程中的实际表征，联系相关科学理论依据，梳理出“假设—检验”的两种方法及相应设 计，并归纳出提升儿童“假设—检验”能力的四条教学策略。
关键词：假设—检验,方法与策略,小学科学
一、对“假设—检验”的认识
(一)对儿童“假设”的认识
在科学探究活动中，需要儿童经 历假设过程。但是儿童假设的能力较 弱，特别是低年级的儿童。随着儿童 年龄的增长，他们的策略层次会相应 提升，假设策略会从低级到高级，从 胡乱猜测、片面判断到单维肯定策略、 单维转换策略。
(二)对儿童“检验”的认识
儿童的检验即针对假设进行有目的 的科学实践过程，包括计划制订、实验 研究、证据收集等。在检验活动中，儿 童经常会偏离目标，忽视了检验与假设 之间的关联性。或假设与检验完全脱离， 另行设计;或完全照搬实验设计，却不 知两者之间的联系;或部分修改原假设， 但说不出理由。检验能力较高的儿童会 部分修改原假设且有充分理由。
(三)对“假设—检验”途径的 认识
科学的“假设—检验”是根据现 有经验或者经过观察取得信息，对科 学现象进行猜测，判断这一现象所蕴含的本质规律，并收集相关证据加以 检验与解释的思维过程。科学探究的 重要环节及科学问题解决的核心是进 行科学假设检验，它既是对某种现象 做的初步解释，也是依据研究问题所 开展的科学预见活动。
小学科学课堂中的“假设—检验” 过程中，通常存在两种缺陷：一是习 惯性采用证实检验假设是否成立，鲜 有采用证伪进行;二是将假设与检验 视为科学探究经历的两个环节，割裂 了两者之间的紧密相关性。
(四)对“假设—检验”思维过 程的认识
“假设—检验”是引发科学推理和 科学发现的动力。对儿童来说，他们的 “假设—检验”是对事物现象初步的解 释与判断。儿童在概念形成过程中，需要利用相关信息或经验、直觉等主动提 出一些可能的假设组成一个假设库。检 验应是围绕假设而展开的一系列制订计 划、进行实验、收集证据、再次解释等 思维活动的总和(图 1)。
在概念形成的实验中，儿童一定 要从假设库中拿出单个或多个假设并 据此做出反应， 即对所应用的假设进 行检验，如果是正确的，这个假设就 可以延续使用下去;不然就会更换假 设，用其他的假设进行检验，直到形 成某个科学概念。
二、“假设 — 检验”的方法与 设计
按照假设的数量， 我们将“假设— 检验”分为两条路径——单假设检验 法和多假设检验法，并根据不同的路径做相应的教学过程设计。
(一)单假设检验法
单假设检验法是指采用一个具体 的事实依据检验假设是否能够成立的 检验推理方法，其在小学科学课堂中 经常被采用，具体包括正例法和反例 法，即证实与证伪，以及正向检验与 逆向检验。
以“磁力的大小会变化吗”为例， 引入了“逆向检验活动”测量磁力 的大小。一般我们都是做“从小到大” 依次检测， 以这个检测的数据代表证 据。如果我们“从大到小”依次测量， 结果一样吗?教师可以让学生一起测量 3 块或者 4 块异极相吸叠加的 磁铁的磁力大小，然后根据学生的 意愿，选择走加法之路还是走减法 之路。如果衍生出多块“踏脚石”， 如从 1 块逐步递增、从 3 块开始隔 块递增……学生可以自由选择不同 的路径进行实验。
(二)多假设检验法
多假设检验法是指有多个事实依 据检验两个及两个以上假设是否能够 成立的检验推理方法。它根据同时出 现的多个假设关系可分为交叠性假设 与互包性假设两种形式。交叠性假设 是指新假设与旧假设只有部分重叠的集合;互包性假设是指新假设是旧假 设范围变小或变大。
下面以“物体在水中是沉还是浮” 一课为例，详见表 1 所示。
多假设检验活动对学生逻辑思维 要求较高， 学生往往较难独立完成， 需要教师依据情况选择合适时机转 换成互包性假设或单一假设帮助学 生。当然，创造性高的学生头脑中 假设数量较多，他们倾向于使用多 假设检测法。
三、“假设—检验”的教学策略
(一)学习题材与学生已有经验 相宜
学习题材是一切真实学习发生的 物质基础，选择与学生已有经验相 宜的学习题材是发展学生“假设— 检验”能力的前提条件。因为学生 对做出假设的问题是否有足够的认 知基础支持可能会影响对相关问题 的思考，学生从一个研究主题中筛 选自己想研究的问题时，往往对所 研究的问题是完全陌生或是一知半 解的，所以教师要在学生对新问题 做出假设前，为他们提供相关问题 的感性认知和表象，帮助并促使学 生大胆做出假设。
教师可以采用多种形式，全面了解 学生的已有经验，如课前调查法、询问 法、课堂提问法、画图展法、观察分析 法。搭建支架，有效开展基于学生已有 知识基础顺学而导的解决策略。
例如，在学习“空气有质量吗”一 课时，在让学生做出假设前，教师充分 利用气球、塑料袋、吸管、水等材料， 让学生充分感知空气并结合以前的生活 经验，给学生充分时间与空间，再对空 气是否有重量做出假设，然后让学生在 用改进后的简易小天平玩平衡的实践活 动中，促使思维卷入，发现、建构“空气有重量且很轻”的科学概念。
(二)依据学生假设层次设计相 应活动
依据假设的四个层次策略倾向的分 析，我们对典型课例进行重新梳理和反 思，发现即便在同年级段同一课中，不 同思维层次的学生表现出来的假设检验 能力也会不一样。这要求教师依据学生 不同层次假设检验能力设计不同的指导 策略，即设计适应性学习活动，将学生 的假设检验能力进行相应的提升。
以“杠杆的研究”为例，在杠杆 的平衡实验中，绝大部分学生都知道 杠杆尺左边挂一个钩码，在右边相同 的位置也挂一个相同的钩码，杠杆尺 会保持平衡。当提高探究任务的要求 时，如左右两端位置不同，探究怎样 使杠杠平衡(表 2) 。学生的问题解 决就表现出不同的策略。教师可以根 据学生不同层次的表现设计相应的活 动，以提升他们的假设检验能力。
(三)设计“证伪”的检验活动
心理学家研究表明，人们对自己 形成的假设进行检验的时候，一般都 会采取证实的倾向，会努力寻找证据 证明自己观点的正确，很少有人采用 证伪的方式进行检验，寻找证据推翻 自己的假设。
但恰恰相反的是， 心理学家指出， 一个好的假设检验过程应该是寻找证 伪的证据，即寻找直接证据或例子推 翻原有假设。科学的假设检验过程是 证伪而不是证实，因为只有找到不支 持原假设的证据，才会促使人们及时 修正自己的原假设，提出更为科学、 趋向正确的假设。
在“假设—检验”的过程设计中， 教师要挖掘教材中蕴含的、丰富的“证 伪”活动素材，设计“证伪”的检验 活动，提升检验活动的证明力。这不 仅可以修正学生错误的前概念，还可 以培养学生的实证意识(表 3)。
程进行不断反思。教师应引导学生 在思维策略上进行回顾总结，特别 是引导他们对预测进行反思，关注 检验之前的预测，让学生对自己的 思考过程进行反思。一开始自己是 怎么做预测的，当检验碰钉子时， 自己做了什么调整，再反思自己的 预测与同学的预测有什么不同，如 何使自己在思考过程中及时调整预 测，做出更为有效的预测，从而提 升“假设— 检验”思维能力。让学 生反思意识由被动变主动、从引导 到自觉。当然，学生需要教师适时 示范和引导，不断强化，才能形成 对假设的反思意识和习惯。
当学生的假设与检验的结果相近 或一致时，引导学生对假设成功的原 因进行分析，巩固学生的假设能力。 当学生的假设与检验结果不一致或相 悖时，更要引导学生对假设和论证过 程进行反思，错误的假设或检验过程 是非常有研究价值的，让学生分析原 因、总结经验，在找原因的过程中发 展学生的“假设—检验”能力。
参考文献：
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