陳 浩

(淮安市教學研究室 江蘇 淮安 223001)

如何評價學生的科學探究能力始終是廣大教師關注的問題.我國的義務教育物理課程標準中，把科學探究定為重要的課程內(nèi)容和教學方式.因此，科學探究在中學物理教學中日益得到重視，科學探究的評價所存在的問題也日益突出，如紙筆測試是否能夠準確地反映學生真實的科學探究能力.本文以基于課程標準的物理科學探究能力的評價，談談筆者對這一問題的思考.

1 《課程標準》對科學探究能力目標的要求

《課程標準》在“過程與方法”維度中制訂了5條具體的目標.其中涵蓋了觀察能力、提出問題能力、科學探究能力、運用知識分析解決物理問題的能力、自主學習能力等各個方面，并且強調(diào)這些能力的培養(yǎng)與形成，必須是在學生經(jīng)歷與探究的過程中、在方法的獲得過程中加以落實.特別是對于科學探究能力的要求，提出了要通過參與科學探究過程，使學生經(jīng)歷擬定計劃和實驗方案、通過實驗收集數(shù)據(jù)、分析概括以及信息交流等重點探究要素，落實科學探究能力.

需要說明的是，在這個維度中所涉及的各種能力與“知識與技能”維度中的能力是有區(qū)別的，“知識與技能”中的能力更側重于具體的操作，而“過程與方法”中所提到的能力則側重于心智技能或心智思維.

科學探究比簡單的觀察事物、總結規(guī)律及解釋現(xiàn)象要復雜得多，也比通常認為的按照固定的邏輯順序開展科學研究要靈活得多.真正的科學探究應像科學家一樣觀察自然、理解自然并做出科學探究，對建立的模型做出解釋說明和進行評價，對同一觀察結果提出不止一個解釋.也就是說科學探究遠不是“程序化的科學”，更多的是建立在“心智思維”層面.

2 當前科學探究能力評價中主要存在的問題

2.1 科學探究試題編制模式化 標簽化

【例1】在綜合實踐活動中，某興趣小組的同學利用紙錐和小金屬球來研究“空氣阻力和速度的關系”.取三個相同的紙錐，每個紙錐的質(zhì)量為m，并編號為甲、乙、丙，其中在乙紙錐內(nèi)固定質(zhì)量為3m的小金屬球，在丙紙錐內(nèi)固定質(zhì)量為8m的小金屬球.然后讓它們從不同高度分別自由落下，并以豎直磚墻為背景，當進入豎直磚墻的區(qū)域時，用照相機通過每隔相等的時間曝光一次的方法記錄紙錐的運動過程，如圖1是其中一段的示意圖.請根據(jù)圖示回答下列問題：

(1)對于圖中的這段運動過程，下列說法正確的是

A.只有甲做勻速直線運動

B.只有乙做勻速直線運動

C.只有丙做勻速直線運動

D.甲、乙、丙都做勻速直線運動

圖1

(2)對于圖1中的這段運動過程，甲、乙、丙三個紙錐的速度之比是______；它們所受的空氣阻力之比是______；由此可以得出的實驗結論是______.

這類試題的主要特點是給定了實驗器材和實驗方案或步驟.除此之處，還有的科學探究題是要求學生敘述經(jīng)典實驗方案和步驟，或是設計好方案和步驟后讓學生選擇，這失去了科學探究應具有的發(fā)散性思維的精髓，顯然，這類探究題考查的仍然是學生對前人經(jīng)驗的積累程度，而非對于科學研究方法的體驗水平.科學探究應重點考查學生理解科學方法與過程，而非讓學生照固定模式化步驟重復前人的“科學方法”.

另外，該題的背景盡管較新，用閃頻研究物體的運動，但由于考查的問題通過程序性知識即可解答，答題的方式又是選擇題或填空題，缺少心智技能(或心智思維)，沒有體現(xiàn)探究性，是一道典型“科學探究”的標簽題.

2.2 科學探究試題背景陳舊化 問題知識化

【例2】小華在“探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗”中發(fā)現(xiàn)像高與像距、物距之間有一定的關系，為了進一步探究，他將5 cm長的發(fā)光體放在一個豎直支架上作為光源進行實驗.

(1)實驗開始前，首先在光具座上依次安裝發(fā)光體、凸透鏡和光屏并進行調(diào)節(jié)，使它們的中心在________.

(2)表1是小華同學實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù).

表1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列問題：

(1)該凸透鏡的焦距為______cm.

(2)從表中的數(shù)據(jù)可以看出，當像距小于物距時，像高與物高的比值______1(選填“大于”或“小于”)；當像距大于物距時，像高與物高的比值______1(選填“大于”或“小于”).

(3)小華通過進一步分析實驗數(shù)據(jù)又得出了像高與物高的比值和像距與物距之間的具體關系.他的結論是____________________.

這類試題的特點是問題背景通常是學生所研究過的、或熟悉的，物理原理非常清楚，研究的方法也很熟悉，所以，完全失去探究的價值.問題的設置基本上是知識性的，只要物理基礎知識扎實，即可解決，根本達不到考查學生科學探究能力的目標.

3 基于課程目標的科學探究試題的特征

課程標準強調(diào)科學能力的培養(yǎng)與形成，必須是在學生經(jīng)歷與探究的過程中，同樣，學生的科學探究能力的考查也必須是在真實的問題背景實例中進行.下面以淮安市2013年一道中考物理科學探究試題為例，分析說明科學探究試題的設置應具有的特點：

【例3】某興趣小組在研究冰熔化實驗時，發(fā)現(xiàn)冰熔化時有快有慢.他們想知道影響冰熔化速度的因素，于是提出了以下兩種猜想.

猜想1：環(huán)境溫度可能會影響冰熔化速度.

猜想2：冰的形狀可能會影響其熔化速度.

(1)請你列舉生活中一個實例說明“猜想1” 的合理性：__________.

(2)小麗同學對“猜想2”有自己的想法，為了驗證“猜想2”，小麗設計了如下實驗方案：

(a)量出50 mL蒸餾水3份，分別倒入容積都為50 mL的長方體、正方體和球體塑料模型盒中.

(b)倒入模型盒中時確保沒有水濺出.

(c)把模型盒放到冰箱冷凍室里，冷凍足夠長時間.

(d)用字母A，B，C分別給3個燒杯做標注.

(e)把模型盒從冰箱里拿出來，迅速將每個冰塊放入對應的燒杯中.

(f)觀察并記錄3冰塊完全熔化所用的時間.

請你回答下列問題：

1)該實驗方案中步驟(a)、(b)的設計目的是：____________.

2)小麗通過實驗分析，驗證了冰的形狀會影響冰塊熔化速度.依據(jù)小麗的分析結果，在這3種形狀的冰塊中，熔化最慢的______，并說出理由：________________.

(1)試題的評價目標明確，具有一致性，試題的設置形式以建構——反映測驗題(通常稱主觀題)為主.

課程標準規(guī)定了學生必須達到掌握的科學內(nèi)容(包括“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”)，基于課程標準的評價，是實現(xiàn)課程目標的基石，試題評價目標的一致性是評價的核心、關鍵和要求.建構——反映測驗題的最大優(yōu)點是它能引出學生更貼近平時生活的行為反應，而這種反應正是學生必須自己獨立解決問題的能力.所以，建構——反映測驗題能有效評價學生的科學探究能力.

如該題考查了科學探究中7個目標中的3個，測試目標分別是：依據(jù)實例或經(jīng)驗提出假設的能力目標——通過生活實例說明“猜想1”的合理性；理解有助于選擇適合的研究策略和方法目標——說明設計方案中設計的目的；能基于證據(jù)對結論進行解釋和應用的能力目標——解釋冰的形狀影響冰熔化快慢的原因.

(2)試題的情境信息應是全新的，具有真實性、新穎性，貼近學生生活，適切學生的經(jīng)驗基礎.

適當?shù)那榫承畔⒖蓪⒖茖W概念置于全面的真實的環(huán)境中，科學探究能力的考查，需要學生在沒有遇到過的全新的物理問題情境下進行，這就要求科學探究試題需要與學生的生活聯(lián)系緊密，并且問題又要符合學生的認知經(jīng)驗基礎，才能有效發(fā)揮學生的創(chuàng)新才能.

如該試題的情境源于學生實驗，但探究的內(nèi)容又不是學生所知的，真實而新穎，在生活中也是常見的現(xiàn)象，非常親切.并涉及到的知識基礎與研究水的蒸發(fā)類似，所不同的是由平面蒸發(fā)轉向到立體熔化，便于學生能力遷移，有利創(chuàng)新.

(3)試題通常采用集束型的形式，能較全面考查科學探究能力的各個目標.

科學探究能力的要素有7個方面，如何在一道測驗題中盡可能全面考查到，采用集束型的問題形式是最有效的.集束型問題的特點是各個問題關聯(lián)度低，不會因為第一個問題答不出或答錯，影響到下一個問題的解決，同時考查的面較大，問題設置也比較靈活.

如本題通過2組3個問題，集中一個探究問題，考查了3個課程目標，信度和效度較高.

(4)試題語言簡單明了，問題指向明確.

科學探究測驗題的考查目標是為了解學生的科學探究能力，而不能因閱讀成為考查學生科學探究能力的障礙.所以，科學探究測驗題要求語言結構簡單，避免用雙重否定詞語，問題直接明了.

參考文獻

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