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初中物理有效评价探究

[日期:2009-12-17] 来源:中国教师报  作者:黄网官 [字体: ]
  笔者不久前曾在中国教师报“新课程·考试”版提出“物理有效评价,敢问路在何方”的问题。现不揣浅陋,对如何有效评价科学探究作一浅显探究。
  一、“科学探究”的概念
  美国《国家科学教育标准》指出:科学探究指的是科学家们用以研究自然界,并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径;科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。我国《义务教育课程标准》(实验稿)对科学探究也有相应的描述。由此可以看出,学生的科学探究虽不同于科学家的探究,但具有科学家探究的基本品质。
  二、对有效评价“科学探究”的探究
  根据对科学探究的上述描述与理解,基于对“科学教育不是把学生培养成科学家,而是把学生培养成具有科学素养的人”的这一科学教育理念的认同,笔者以为可以从这样几个方面对有效实施科学探究作评价。
  其一,从科学探究要素的角度评价学生对科学探究的理解。
  以科学探究的第一个要素“提出问题”为例,《课标》解读中有这样一段描述:根据发现的现象提出科学的问题的能力。这种提问题的能力可以分为两个层次:一是低层次的,加个“为什么”;二是高层次的,看得出问题可能与哪些因素有关,并提出相关问题,乃至于进一步提出还可能与其他哪些因素有关的问题。课程标准上介绍的穿高跟鞋和平底鞋在沙滩上走的示例可以给评价的命题提供一些启示。值得一提的是,对科学探究要素的评价切勿变成要素名称的考查。
  其二,以“未知”的材料评价学生的科学探究能力。
  科学探究的魅力在于探究对象的未知,对科学家如此,对学生亦应如此。
  从这个角度讲,评价的试题便应取材于学生未知的材料。例如,要评价学生科学探究过程中设计实验或分析数据的能力,可以胡克定律、自由落体运动、斜抛物体的运动、匀加速运动等材料为素材,让学生设计探究步骤,或给出数据让学生分析并得出相关结论。像这些材料学生大多是未知的,具有作为试题材料的价值。这类试题在近年的中考试卷上已露端倪,不再赘述。
  这里存在这样一种认识,有人担心这些材料属于高中知识,学生难以认识和接受。其实早有研究表明,合理的加工可以让同一材料面向不同学段的学生。
  还有一种思路:借助于史料,给出相应的历史背景与局限,让学生置身于类历史的情境之中思考问题、实施探究。
  如,根据伽利略制造出世界上第一个温度计为背景,设计这样一道题目:伽利略时代,还没有测量温度的仪器,如果你身处那个时代,给你一个锥形瓶(带有小孔的橡胶塞)、玻璃管、水槽和足够的水,你能利用它们设计一种简易的测温仪器吗?
  当然,未知是相对的,考虑到实际教学中,一些好题会在来年的中考复习中应用,未知便变成了已知,若再出现雷同的习题便又堕入了伪探究的泥淖,这就需要命题者以智慧来化解这一矛盾。一部科学史浩瀚精深,其中适合中学生的力学、热学方面的材料更是丰富,再加上命题者的创新制作,愚以为这种方式不失为评价科学探究的有效手段。
  其三,以科学探究实例评价学生对科学探究的理解与第三维目标。
  对科学探究的理解往往是一种感觉上的东西,很难用语言来描述,而情感、态度和价值观则更被认为难以考查与评价,因此,在书面评价中,它们常常被回避。但想到当下的试卷评价多有技术、少有人文,想到“言为心声”,又觉得应当对这样的评价作一些尝试与突破。
  我们初步提出借助于科学探究实例来进行上述两个方面的评价的设想,科学探究实例一般能将一个完整的科学探究过程呈现给学生,学生也因此能对科学探究有一个比较完整的把握,在这种把握与理解的过程中,学生会自觉地联想起自己日常学习中所积累的有关科学探究的知识,从而对自己所理解的科学探究及对他人探究的过程表达自己的观点。如下题:
  某老师看到这样一个题目:日常生活中,我们看到小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡,常常开始时上升,随后便下降,这是为什么?试题的答案是:肥皂泡刚吹出时,所受浮力大于重力而上升,随后肥皂泡内的气体温度下降,体积减小,浮力小于重力而下降。
  这位老师想:其原因真的如试题答案所说吗?为此该老师展开了探究:制作一个装有透明玻璃的木箱,在木箱中部侧面开有一个小孔,通过小孔用圆形笔管插在小孔中间,保持圆形笔管水平放置,向箱子内轻轻吹肥皂泡。实验发现所有的肥皂泡都向下运动,经过反复实验,也没有发现肥皂泡会先向上运动后再下沉。由于实验在一个封闭的容器内进行,不存在外界的干扰,从实验现象分析可知肥皂泡所受的重力始终大于它所受的浮力。因此,原题中“吹出的肥皂泡常常开始时上升随后便下降”这个说法本身有问题,答案中所述的原因也不能成立。(改编自《物理教师》2007年第5期。)
  可提的问题有:这位老师探究过程是从材料中的哪一句话开始的?这位老师设计实验时你觉得哪一步比较巧妙,为什么?材料中“反复实验”有必要吗,为什么?你觉得这位老师的探究过程有哪些值得你学习的地方?如果不用木箱,而是直接在空气中进行实验,请你猜想一下实验可能出现的现象等。
  这样的评价可以使得教育家施瓦布所提出的“探究的探究”在日常物理课中成为现实。所谓“探究的探究”是这个意思:教师提供给学生的是科学研究的读物与报告,学生就其中的细节进行讨论,比如研究的问题、收集的数据、所用技术的应用、对数据的解释及科学家在研究中得到的结论等。施瓦布认为,通过这种方式学生能认识到科学知识的构成以及科学知识是如何获得的。
(作者单位系江苏省如皋市城北初级中学)
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