科学探究离不开评估环节[文档资料]

科学探究离不开评估环节 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 评估是科学探究七个环节中不可缺少的环节，是对探究的评价和反思的过程，是一个科学探究的完善，是下一个科学探究的开始。由于传统教学和学生学习习惯的作用，评估要素的能力目标在平时教学中最易缺失。 一、评估环节对科学探究的意义 1.评估有利于优化探究的方案 例：为了研究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是： 3 节干电池串联作电源、两只 标为 2.5V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干。他的实验设想是：首先将实验器材连接成如图所示的电路图，然后用电流表选择恰当的量程分别测出 A、 B、 C三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与支路的电流的关系。 请你分析说明小明同学这一实验方案存在哪些不足，并提出相应的改进意见。 【参考答案】该实验存在三个不足： 电源的电压与电灯的额定电压不匹配； 只选择了一组规格相同的灯泡； 只根据一次测量数据得出结论不具有普遍性。改正措施： 选用 2 节干电池串联做电源； 应选用多组 不同规格的灯泡做实验； 应分析多次测量的实验数据得出结论。 从本例可以看出，通过探究方案的过程和结果评估，不仅使本探究方案直接得到改进，而且更重要的是在评估过程中，培养应用研究方法、实验器材选取的科学性和合理性的意识，提高了相关技能，为今后类似课题探究方案的优化奠定了较好的基础。 2.评估有利于学生养成严谨的科学态度 评估是探究行为和获取信息的可靠性和科学性从严密角度重审视的过程，它需要学生从探究方案是否真正科学，探究过程中是否存在问题，探究结果是否合理等方面，全面多角度多层次 来思考和认识问题，这种科学知识观是需要学生经历无数的猜想、假设、验证等探究活动才能逐步形成的，久而久之这将促使学生用严谨的态度进行探究。所以在设计实验方案时，应该从科学性、可行性、准确性三个方面考虑。 3.评估有可能引出新的发现 在关注探究结果和探究假设的差异的过程中，在关注探究过程未解决矛盾的过程中，将会涉及探究方案中没有考虑到的问题，这将可能引发新的探究问题和获得新的发现。 科学史上，由于理论预期与实践测定之间存在着差异，并围绕着这个差异进一步探究而导致新的发现的事例是不胜 枚举。在 19 世纪末，英国物理学家瑞利在精确测量各种气体的密度时，发现空气中取得氮的密度是 1.2572kg/m3，从氨中取得的氮的密度是 1.2505/m3，虽然多次重复测量，仍然存在这个令人奇怪的差异，后来他在化学家拉姆萨的合作下，于 1894 年从空气中取得的氮里分离出一种当时还不知道的气体 氩，这个谜才解开了。 4.评估有利于发展学生的批判思维 批判思维是指对相信什么和做什么作合理决策的能力。作为教师应有意识地引入带有争议性的问题，创造质疑诱思之境，引导学生展开思维的空间。作为学生应该不 迷信权威和书本，用批判的理性的思维方式对待事物和现象，对待自己的探究过程和结论，有时会有意想不到的收获，新的发现，这是评估过程中必需的，这就有利于发展学生批判思维。 例：在验证 “ 玻意尔定律 ” 的实验中，针对实验数据的测量方法可以提出以下质疑： 测量活塞面积的方法，以注射器的最大容积除以长度是否可信？注射器的标称容积可靠吗？ 这个实验可否不使用活塞面积的数据？如果不使用的话，可否实现验证的目的？ 如果只是验证玻意尔定律的话，为什么不利用水银槽和玻璃管来做呢？这样读数不是更方便吗？而且不存在 摩擦力引起的误差。 二、培养学生评估意识的途径 1.利用典型事例，培养学生的评估意识 历史可以启迪人，事实可以说服人，利用科学史上的一些经典事例及当今科学发现的一些事实，培养学生的评估意识。如在八年级物理教学中结合 “ 光的色散 ” ，介绍 17 世纪物理学中对 “ 颜色之迷 ” 的争论。从亚里士多德最早主张各种颜色是由白与黑相互交遇渗透而形成的，到胡克认为当白光受到折射时，由于其波前对光的传播方向发生不同程度的偏斜，因而产生了各种颜色，以及牛顿关于白光是由各种单色光混合而成的。这些事例都体现科学 家的评估意识，敢于对前人的学术进行评估，提出自己的观点，这对于培养学生评估意识起到非常大的作用。 现实学习生活中学生探究活动得到新发现，更能培养学生评估意识。监利县 12 岁的小学生聂利挑战权威，认为蜜蜂不是靠翅膀振动发声的，而是有自己的发声器官。她设计了粘翅膀、剪翅膀的方法进行了 40 多次的实验，结果表明，蜜蜂不振动翅膀也能发声。通过事例和事实教育学生用评估的方式，对待自己的探究过程和结论，有时会有意想不到的收获和新的发现。 2.利用探究过程，培养学生的评估意识 在探究活动中，对于 同一个探究问题，往往有很多的解决途径，这些途径有合理的、也有不合理的。在实际教学过程中，教师要抓住这些问题，实施培养学生评估意识。例如在 “ 测量液体密度 ” 的实验中，有的同学设计了如下的探究过程：首先测出空烧杯的质量，再在空烧杯中装入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量，最后将烧杯中的盐水倒入量筒中，测出体积，根据密度的公式可以算出盐水的密度。针对这一实验步骤，引导全体学生对此评估，评估探究过程是否合理？所测定的密度是偏大还是偏小？如何改进？再如探究： “ 平面镜成像规律 ” 时，有的探究小组的同学进行实验时，发现透过镜 子可以看到两个像，为什么？还有的同学无论怎么做实验，都无法使物与像完全重合，问题出在哪里？引导各小组探究评估，找出原因，如何改进？强化对探究过程进行评估的意识，对发展学生的批判性思维具有积极的意义。 3.利用猜想与结果间的差异，培养学生评估意识 学生在探究性学习活动中所探究的问题，有的已被前人所研究过了，有了明确的结论，有的是生活中和自然界中的新问题，先前没有人研究过或没有明确的结论。对于后一类问题，结果与猜想若有差异，要让学生关注差异，进行评估。如，同学们从日常生活中观察到，冬季路面上 有积雪，为了使积雪尽快融化，有时往路面上撒盐，有的同学猜想“ 撒盐是为了使雪的温度升高，达到其熔点，使其熔化。 ”然后组织学生进行实验测量，发现撒盐并没有提高积雪的温度，即结果与猜想不一致，引导学生评估交流，得出结论。引导学生评估猜想与结果之间的差异，关注这个差异，这是发现问题和提出问题的前奏，是创造性思维的表现。 4.利用探究过程中未解决的矛盾，发现的新问题，培养学生的评估意识 探究过程中有时会出现新的矛盾和问题，教师要让学生留心这些问题，并思索分析这些矛盾，提出新的研究性问题。如 “ 测小灯 泡的电阻 ” 的实验中，改变小灯泡两端的电压，测三次，发现每次测得小灯泡的电阻不同，这是什么原因呢？是测量错误，还是小灯泡的电阻受其它因素影响？引导学生主动的进行评估和反思。从上例中我们可以看出，通过对探究的评估，注意探究过程中未解决的矛盾，将可能导致更有意义的新一轮探究过程的展开。 总之，教师在教学过程中要注意防止唯我独尊，唯专家权威是瞻，唯教材书本是定论的思想禁