科學(xué)探究離不開評估環(huán)節(jié)[文檔資料]

科學(xué)探究離不開評估環(huán)節(jié) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 評估是科學(xué)探究七個(gè)環(huán)節(jié)中不可缺少的環(huán)節(jié)，是對探究的評價(jià)和反思的過程，是一個(gè)科學(xué)探究的完善，是下一個(gè)科學(xué)探究的開始。由于傳統(tǒng)教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的作用，評估要素的能力目標(biāo)在平時(shí)教學(xué)中最易缺失。 一、評估環(huán)節(jié)對科學(xué)探究的意義 1.評估有利于優(yōu)化探究的方案 例：為了研究并聯(lián)電路中干路的電流與支路的電流有什么關(guān)系，小明同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)器材是： 3 節(jié)干電池串聯(lián)作電源、兩只 標(biāo)為 2.5V 字樣的小燈泡、一只電流表、一個(gè)開關(guān)、導(dǎo)線若干。他的實(shí)驗(yàn)設(shè)想是：首先將實(shí)驗(yàn)器材連接成如圖所示的電路圖，然后用電流表選擇恰當(dāng)?shù)牧砍谭謩e測出 A、 B、 C三點(diǎn)的電流，分析這一次測量中三點(diǎn)電流的數(shù)據(jù)，就得出干路與支路的電流的關(guān)系。 請你分析說明小明同學(xué)這一實(shí)驗(yàn)方案存在哪些不足，并提出相應(yīng)的改進(jìn)意見。 【參考答案】該實(shí)驗(yàn)存在三個(gè)不足： 電源的電壓與電燈的額定電壓不匹配； 只選擇了一組規(guī)格相同的燈泡； 只根據(jù)一次測量數(shù)據(jù)得出結(jié)論不具有普遍性。改正措施： 選用 2 節(jié)干電池串聯(lián)做電源； 應(yīng)選用多組 不同規(guī)格的燈泡做實(shí)驗(yàn)； 應(yīng)分析多次測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。 從本例可以看出，通過探究方案的過程和結(jié)果評估，不僅使本探究方案直接得到改進(jìn)，而且更重要的是在評估過程中，培養(yǎng)應(yīng)用研究方法、實(shí)驗(yàn)器材選取的科學(xué)性和合理性的意識，提高了相關(guān)技能，為今后類似課題探究方案的優(yōu)化奠定了較好的基礎(chǔ)。 2.評估有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度 評估是探究行為和獲取信息的可靠性和科學(xué)性從嚴(yán)密角度重審視的過程，它需要學(xué)生從探究方案是否真正科學(xué)，探究過程中是否存在問題，探究結(jié)果是否合理等方面，全面多角度多層次 來思考和認(rèn)識問題，這種科學(xué)知識觀是需要學(xué)生經(jīng)歷無數(shù)的猜想、假設(shè)、驗(yàn)證等探究活動才能逐步形成的，久而久之這將促使學(xué)生用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行探究。所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)該從科學(xué)性、可行性、準(zhǔn)確性三個(gè)方面考慮。 3.評估有可能引出新的發(fā)現(xiàn) 在關(guān)注探究結(jié)果和探究假設(shè)的差異的過程中，在關(guān)注探究過程未解決矛盾的過程中，將會涉及探究方案中沒有考慮到的問題，這將可能引發(fā)新的探究問題和獲得新的發(fā)現(xiàn)。 科學(xué)史上，由于理論預(yù)期與實(shí)踐測定之間存在著差異，并圍繞著這個(gè)差異進(jìn)一步探究而導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)的事例是不勝 枚舉。在 19 世紀(jì)末，英國物理學(xué)家瑞利在精確測量各種氣體的密度時(shí)，發(fā)現(xiàn)空氣中取得氮的密度是 1.2572kg/m3，從氨中取得的氮的密度是 1.2505/m3，雖然多次重復(fù)測量，仍然存在這個(gè)令人奇怪的差異，后來他在化學(xué)家拉姆薩的合作下，于 1894 年從空氣中取得的氮里分離出一種當(dāng)時(shí)還不知道的氣體 氬，這個(gè)謎才解開了。 4.評估有利于發(fā)展學(xué)生的批判思維 批判思維是指對相信什么和做什么作合理決策的能力。作為教師應(yīng)有意識地引入帶有爭議性的問題，創(chuàng)造質(zhì)疑誘思之境，引導(dǎo)學(xué)生展開思維的空間。作為學(xué)生應(yīng)該不 迷信權(quán)威和書本，用批判的理性的思維方式對待事物和現(xiàn)象，對待自己的探究過程和結(jié)論，有時(shí)會有意想不到的收獲，新的發(fā)現(xiàn)，這是評估過程中必需的，這就有利于發(fā)展學(xué)生批判思維。 例：在驗(yàn)證 “ 玻意爾定律 ” 的實(shí)驗(yàn)中，針對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量方法可以提出以下質(zhì)疑： 測量活塞面積的方法，以注射器的最大容積除以長度是否可信？注射器的標(biāo)稱容積可靠嗎？ 這個(gè)實(shí)驗(yàn)可否不使用活塞面積的數(shù)據(jù)？如果不使用的話，可否實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證的目的？ 如果只是驗(yàn)證玻意爾定律的話，為什么不利用水銀槽和玻璃管來做呢？這樣讀數(shù)不是更方便嗎？而且不存在 摩擦力引起的誤差。 二、培養(yǎng)學(xué)生評估意識的途徑 1.利用典型事例，培養(yǎng)學(xué)生的評估意識 歷史可以啟迪人，事實(shí)可以說服人，利用科學(xué)史上的一些經(jīng)典事例及當(dāng)今科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一些事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的評估意識。如在八年級物理教學(xué)中結(jié)合 “ 光的色散 ” ，介紹 17 世紀(jì)物理學(xué)中對 “ 顏色之迷 ” 的爭論。從亞里士多德最早主張各種顏色是由白與黑相互交遇滲透而形成的，到胡克認(rèn)為當(dāng)白光受到折射時(shí)，由于其波前對光的傳播方向發(fā)生不同程度的偏斜，因而產(chǎn)生了各種顏色，以及牛頓關(guān)于白光是由各種單色光混合而成的。這些事例都體現(xiàn)科學(xué) 家的評估意識，敢于對前人的學(xué)術(shù)進(jìn)行評估，提出自己的觀點(diǎn)，這對于培養(yǎng)學(xué)生評估意識起到非常大的作用。 現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)生活中學(xué)生探究活動得到新發(fā)現(xiàn)，更能培養(yǎng)學(xué)生評估意識。監(jiān)利縣 12 歲的小學(xué)生聶利挑戰(zhàn)權(quán)威，認(rèn)為蜜蜂不是靠翅膀振動發(fā)聲的，而是有自己的發(fā)聲器官。她設(shè)計(jì)了粘翅膀、剪翅膀的方法進(jìn)行了 40 多次的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，蜜蜂不振動翅膀也能發(fā)聲。通過事例和事實(shí)教育學(xué)生用評估的方式，對待自己的探究過程和結(jié)論，有時(shí)會有意想不到的收獲和新的發(fā)現(xiàn)。 2.利用探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的評估意識 在探究活動中，對于 同一個(gè)探究問題，往往有很多的解決途徑，這些途徑有合理的、也有不合理的。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要抓住這些問題，實(shí)施培養(yǎng)學(xué)生評估意識。例如在 “ 測量液體密度 ” 的實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的探究過程：首先測出空燒杯的質(zhì)量，再在空燒杯中裝入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量，最后將燒杯中的鹽水倒入量筒中，測出體積，根據(jù)密度的公式可以算出鹽水的密度。針對這一實(shí)驗(yàn)步驟，引導(dǎo)全體學(xué)生對此評估，評估探究過程是否合理？所測定的密度是偏大還是偏??？如何改進(jìn)？再如探究： “ 平面鏡成像規(guī)律 ” 時(shí)，有的探究小組的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)透過鏡 子可以看到兩個(gè)像，為什么？還有的同學(xué)無論怎么做實(shí)驗(yàn)，都無法使物與像完全重合，問題出在哪里？引導(dǎo)各小組探究評估，找出原因，如何改進(jìn)？強(qiáng)化對探究過程進(jìn)行評估的意識，對發(fā)展學(xué)生的批判性思維具有積極的意義。 3.利用猜想與結(jié)果間的差異，培養(yǎng)學(xué)生評估意識 學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)活動中所探究的問題，有的已被前人所研究過了，有了明確的結(jié)論，有的是生活中和自然界中的新問題，先前沒有人研究過或沒有明確的結(jié)論。對于后一類問題，結(jié)果與猜想若有差異，要讓學(xué)生關(guān)注差異，進(jìn)行評估。如，同學(xué)們從日常生活中觀察到，冬季路面上 有積雪，為了使積雪盡快融化，有時(shí)往路面上撒鹽，有的同學(xué)猜想“ 撒鹽是為了使雪的溫度升高，達(dá)到其熔點(diǎn)，使其熔化。 ”然后組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，發(fā)現(xiàn)撒鹽并沒有提高積雪的溫度，即結(jié)果與猜想不一致，引導(dǎo)學(xué)生評估交流，得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生評估猜想與結(jié)果之間的差異，關(guān)注這個(gè)差異，這是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的前奏，是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)。 4.利用探究過程中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)的新問題，培養(yǎng)學(xué)生的評估意識 探究過程中有時(shí)會出現(xiàn)新的矛盾和問題，教師要讓學(xué)生留心這些問題，并思索分析這些矛盾，提出新的研究性問題。如 “ 測小燈 泡的電阻 ” 的實(shí)驗(yàn)中，改變小燈泡兩端的電壓，測三次，發(fā)現(xiàn)每次測得小燈泡的電阻不同，這是什么原因呢？是測量錯(cuò)誤，還是小燈泡的電阻受其它因素影響？引導(dǎo)學(xué)生主動的進(jìn)行評估和反思。從上例中我們可以看出，通過對探究的評估，注意探究過程中未解決的矛盾，將可能導(dǎo)致更有意義的新一輪探究過程的展開。 總之，教師在教學(xué)過程中要注意防止唯我獨(dú)尊，唯專家權(quán)威是瞻，唯教材書本是定論的思想禁