教你学会科学探究中的“评估”

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教你学会科学探究中的“评估”



黑龙江省讷河市同心中学　崔胜春　黑龙江省讷河市六合中心学校　李海涛

　　“评估”是对科学探究过程和结果的反思，通过反思可以找出探究各环节存在的不足，找出探究结果与真实存在之间差异，有利于发展学生的批判思维，《课程标准》中，这一环节对学生有六点基本要求：有评估探究过程和探究结果的意识，能注意假设与探究结果间的差异；能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题；尝试改进探究方案；有从评估对科学探究的意义，对于中学生来说，如何学好评估方法，对培养自己的科学态度，对自己的人生观、世界观的树立将会起到重要作用。评估是学生过程中的难点，养成评估习惯，学好评估能力要求是正确做出评估的保证。


　　一、要认识到评估的重要性


　　我们知道通过评估，可以了解探究结果与假设的差异，若结果与假设吻合，则假设被证实；若结果与假设冲突，则假设被推翻；若结果与假设基本吻合，但存在差异，则差异必然来至外部规律的支配，找到发现这种差异的规律，对未解决的矛盾起到重要作用，同时还有另外收获，对及时改进自己的探究方案，吸取经验教训大有益处。


　　二、怎样进行评估


　　回想实验过程，能够知道可能在什么地方发生错误，分析论证是否充分，实验结果与假设是否存在差异，结论是否可靠等等，都需要自己认真反思，认真总结，及时修正探究方案。这些问题的处理，都属于评估。


　　1．能找出错误的实验数据，有新的发现，是评估环节的关键。


　　有这样一实例：某固态物质加热后变成了液态，随后停止加热，让它冷却，并记录温度与时间的变化关系如下表，有一个温度值读错了，请你分析实验数据并回答：

时间 min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22
温度 ℃	98	91	85	80	79	69	79	75	71	67	64	61

　　错误的数据是_________________________________。


　　写出一条新的发现______________________________。


　　能找出错误的数据，要求知识支承，能说明理由，比如对上表的分析，液态物质停止加热，要放出热量，温度降低，待降到一定温度时，液态物质开始凝固，在凝固过程中，继续放热，但这时温度不变，待液态物质全部凝固后变成固态物质时，温度继续降低，当知道凝固过程有这样的特点，在评估数据时，就会发现在8min―12min中间过程属于凝固过程，温度保持不变，那么很明显就会看到10min时对应的温度69℃，这个数据是错误的，在考虑有什么新发现时，一定观察凝固前后温度变化情况，凝固前温度变化大，根据Q放＝cmΔt知，液体放出热量快，凝固后，温度变化小，固态物质放热慢。


　　2．能发现仪器组装上的错误，是评估环节对学生的基本技能要求。


　　比如：在探究凸透镜成像规律的实验中，某小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光座上，但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮他们找出一个可能的原因。


　　如果同学在平时进行实验前，在设计实验过程中能认真考虑可能出现的问题，并且在实验进行中多次进行操作，发现问题，小组及时讨论，遇到难点及时请教，就不会发生以上题中事故。原因是多方面的，比如该小组同学无论怎样移动蜡烛，但是，蜡烛放在凸透镜焦点以内，就在光屏上看不到像；如果人在透镜与屏之间放一遮光板，在光屏上也看不到像；如果烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在一条直线上，也看不到清晰像，找出一个可能原因，一定要以现有已知条件和自己已有知识为基础，才能得出比较满意的答案。该题从学生组装仪器角度来看，小组同学没有按要求正确组装，调试好烛焰，凸透镜和光屏三者中心位置，导致观察不到实验现象。


　　3．能考虑外界条件对探究结果的影响，是学会评估的有效方法。


　　比如：某同学在用伏安法测小灯泡的电阻的实验中，记录了如下数据：

实验次数	1	2	3
电压U/V	2．0	4．0	6．0
电流I/A	0．15	0．20	0．25
电阻R/Ω	13．3	20．0	24．0

　　由表中数据可以看到，三次测得的小灯泡的阻值不相等，原因是什么？


　　我们平时做实验时，多数情况下，得到的三次电阻值是比较相接近的，为了更合适一些，还可以用三次电阻值的平均表示测的电阻的阻值。但上表实验数据确实是实验结果，得到了三次测量值有较大偏差，探究过程也没有出现错误，这样希望学生们一定要考虑一下影响所测量大小的因素还有哪些？对于电阻来讲，影响大小因素有长度、材料、横截面积，此外还有温度，由于对于给定的灯泡其灯丝长度、材料、横截面积是一定的，所以导致大家必须考虑温度这一因素对其电阻的影响，也就是三次测量过程中，灯泡发光，灯丝通电产生热量，灯丝温度不同导致了三次测量中电阻是不同的。


　　总之，除以上评估方法外，还要能认清分析论证是否充分，探究结果是否可信，并能及时总结经验教训也是在评估环节要认清考虑的。