初中科学探究试题的命题研究_教学探究-查字典物理网

在日常教学的笔试测验中,科学探究的内容怎么考?这是实施新课程进行学生评价必须面对的问题,它涉及对科学探究的认识,也涉对试卷命题的认识。

《义务教育物理课程标准》的内容标准,由科学探究和科学内容两部分组成。科学探究和科学内容一样,都属于试卷考查的内容,而不是题目呈现的形式。因此,在一份试卷中专门设立一个或几个“科学探究题”并不是恰当的做法,科学探究问题不是一种题型,它可以用选择、填空、简答、计算、论述等各种题型都可以考查科学探究的内容。

科学探究的过程离不开科学知识,对科学探究的考查,实际上是和对科学知识的考查联系在一起的,同一个题目,既考查了某一科学知识内容,也可以同时考查科学探究能力。因此,在进行试卷规划时,科学探究和科学内容是两个并列的维度,而不应该把科学探究作为科学内容的一个分支。对科学探究的考查,包括考查学生对科学探究的理解和科学探究能力两个方面。

1 考查学生对科学探究的理解

对科学探究的理解的考查,就是从(关于科学探究)知识的角度考查学生对具体案例的认识。要考查学生对科学探究的知识是否理解,试题就不应该用复述、回忆的方式来考查某些死记的条文,而应该通过具体的科学探究案例来呈现应理解的内容。例如以下试题:

试题1 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,各实验小组都完成了自己的探究报告。以下是从不同报告中摘录出来的四句话:①发光体到凸透镜的距离减小时,屏幕上的像到凸透镜的距离便增大;②发光体到凸透镜的距离30cm,此时像的长度是1.5cm;③发光体到凸透镜的距离是60cm,像到凸透镜的距离是30cm;④发光体离凸透镜的距离越大,屏幕上的像就越小。这四句话中,属于事实的是。

本题中,②和③是事实,①和④是结论。不少学生混淆了“事实”与“结论”的区别,对“事实是形成结论的证据”这一关系缺乏认识。在科学探究中,它们是两个不同的要素,事实是在“进行实验”中收集的,而结论是通过“分析与论证”得到的。本题考查学生对上述科学探究的基本知识是否理解。

2 考查学生科学探究的能力

如何通过用纸和笔测验的方式考查学生科学探究的能力?考查科学探究能力的试题具有什么特点?对科学探究能力的考查,着眼点是考查科学探究的过程,而不是脱离探究过程考查对知识的理解和应用,这就是考查科学探究能力的试题不同于一般试题的地方。提出问题、猜想假设、设计方案、收集数据、分析论证、评估、表达等过程都是考查的内容,也是试题命题时的立意所在。要做到能真正考查学生科学探究的能力,试题的命题应该做到两点:

1.试题应使学生在答题时具有探究行为

一个试题,要考查学生科学探究的能力,就要使学生在回答这一问题时经历一次探究过程,而不是依靠回忆来复述原来做过的探究实验(当然,上述的探究过程,绝不是完整的探究过程,而是体现科学探究要素的个别环节)。所谓经历一次探究过程,就是指学生在考场上答题时具有科学探究的行为。例如,要考查学生“分析论证”的能力,就要让学生经历一次对实验数据的比较、推理和归纳科学规律的过程,学生所归纳出的科学规律,对学生来说是陌生的,不是他们学过的知识,完全是由于学生答题时的“分析论证”行为才获得了答案,因而能考查出学生“分析论证”的水平。反过来说,如果学生对某一试题的回答不具有探究行为,而是凭回忆就可以获得正确答案,该试题就不具有考查科学探究能力的功能。

例如以下试题2:

试题2 秋天,人们在河里游泳并不觉得冷,当人从水中走出露在空气中时,立刻觉得皮肤凉飕飕的。对这种现象,你能提出一个什么问题?你对这个问题有什么认识?

很明显,本题是想考查学生提出问题的能力。但是,本题没有让学生经历在问题情境下发现某一现象或事实的过程,更没有对客观现象、事实通过质疑形成疑问,在客观上起到了让学生“自己编题自己解答”的作用。学生对本题的回答,无非是提出了关于蒸发以及蒸发致冷的问题,这些都是他们学过的知识,而不是他们发现的疑问。因此本题不具有考查学生提出问题能力的功能。

考查科学探究能力的试题是离不开知识这个载体的,初中科学探究试题的知识内容有三种情况。第一种,知识内容是《标准》要求的探究项目,例如“探究凸透镜的成像规律”等,共有十多个探究项目;第二种,知识内容是《标准》要求知道或理解的,但并不要求通过探究掌握该知识;第三种,试题所涉及的知识不是《标准》要求的,学生没有学过,也不了解。这三种情况中,第一情况的试题最难设计,因为学生已经完成了这个项目的探究过程,如果按照原来的过程考查,学生答题时根本不用探究,通过回忆就可以回答,这就没有考查到学生的探究能力。第二种情况试题的设计也比较难,因为所探究的知识已经学过了,不需要猜想、也不需要分析论证就能说出结论。第三种情况的探究题则比较容易设计,题目涉及的知识学生没有学过,学生解答问题的过程就是探究过程,学生获得了正确答案,就意味着具有探究能力。这三种情况中,第一种是师生最重视的,因为这是《标准》规定要探究的项目,教科书作了专门陈述,课堂教学中都经历了相应的探究过程。尽管这一类试题的命题具有一定的难度,但对此进行考查的必要性却是不可回避的。因此需要对这一类试题的命题方法和技巧进行认真的探讨。

试题3是一个试图考查“探究通电螺线管外部磁场的方向”的试题,命题者希望考查的探究要素是“进行实验和收集数据”。学生在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,经历了分析、判断小磁针指向跟磁感线的关系的过程,本题的意图就是考查这一关系。

试题3 在进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时,实验装置如图1所示。线圈的导线上标明了电流的方向,请在各个圆圈内画出放在这几个位置上的小磁针的指向,标出小磁针的N极。

然而,本题并没有考查到学生“进行实验”时的上述分析、判断过程。这个题目的解答实际上是右手螺旋定则的应用,而右手螺旋定则是“探究通电螺线管外部磁场的方向”的结论,这并不是《标准》所要求的。因此,本题将造成这样一种后果:按《标准》要求实施教学的班级会考得差,不按《标准》要求实施教学的班级反而考得好,造成这一后果的原因是本题并没有“考过程”,而是在“考结果”。为克服试题3的弊端,现把它修改为以下试题4。

试题4 两个通电螺线管,它们的一端位于图中的虚线框内。为探究两个通电螺线管之间的磁场方向,把一个小磁针分别放在方框内9个点的位置上。记录小磁针在各位置上的指向如图2对应圆圈内的磁针所示。请画出方框内两通电螺线管之间的磁感线。小磁针涂黑的一端为N极。