歐麗華

自然科學(xué)倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，目的就是要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.科學(xué)探究學(xué)習(xí)過程包括以下幾個步驟：發(fā)現(xiàn)并提出問題、做出猜想和假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作、得出結(jié)論.評估的實質(zhì)是對探究過程的反思，針對科學(xué)探究中所存在的問題、通過評估獲得發(fā)現(xiàn)和改進等.學(xué)會評估能夠幫助學(xué)生用批判式的眼光看待問題，不人云亦云.教師要以多種形式引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成對探究的過程和探究結(jié)果有評估的意識.在初中物理科學(xué)探究的各環(huán)節(jié)教學(xué)中，讓學(xué)生適時進行評估就顯得格外重要.

1 探究問題的價值性和可探究性

評估所提出的問題是否透過現(xiàn)象看問題的本質(zhì)，是否有價值和可探究性.

例1 將幾個籃球從高處落下，籃球反彈的高度可能不同，針對這一現(xiàn)象，同學(xué)們提出如下幾個問題，其中比較有價值并可探究的是

A.籃球為什么會反彈？

B.籃球反彈的高度與球的彈性有關(guān).

C.籃球反彈的高度與下落的高度有關(guān)嗎？

D.籃球反彈的高度與自由釋放的高度、籃球材質(zhì)、地面材料有關(guān)嗎？

解析 A的問題太籠統(tǒng)，B是猜想不是問題，C問題太狹隘，生活經(jīng)驗告訴我們球反彈的高度和接觸面的材料及籃球本身等有關(guān)系，D問題比較全面，并為后面的猜想明確了方向和探究方法.所以應(yīng)選D.

2 評估猜想的合理性

全面合理的猜想結(jié)果是學(xué)生制定計劃的前提依據(jù)，是學(xué)生探究實驗的目的和方向，是確定實驗方法的基礎(chǔ).在教學(xué)中教師既要重視讓學(xué)生對研究問題進行大膽的猜想，同時又要引導(dǎo)學(xué)生對提出的猜想的合理性進行評估.例如在探究液體壓強的影響因素的實驗中，學(xué)生可能會猜想到液體壓強與液體的深度、密度、體積、重力、質(zhì)量甚至容器的形狀有關(guān)，此時教師要及時引導(dǎo)學(xué)生排除一些重復(fù)性或明顯不合理的猜想.比如這里的液體體積、重力、質(zhì)量就是重復(fù)性的猜想，因為在其他條件相同時體積大的質(zhì)量大，重力也大，三者可以合并為一個猜想.再比如液體壓強是否與容器的形狀有關(guān)，學(xué)生還提出了他們的依據(jù)：同樣的液體倒入口徑不同的容器中，容器底部受到的壓強不同.此時應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明白容器口徑不同導(dǎo)致了液體的深度不同，如要探究與容器的形狀的關(guān)系，只能改變?nèi)萜鞯男螤睿后w的深度、容器的口徑等都不能改變.

3 制定計劃與設(shè)計實驗

評估是否較好應(yīng)用了控制變量法、器材的選擇能否滿足實驗的要求、實驗方案是否具有可操作性，設(shè)計數(shù)據(jù)的表格是否恰當(dāng)、完整等.

例2 在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系的實驗時，老師準(zhǔn)備了如下分組實驗器材：兩節(jié)干電池、定值電阻四個（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω）、滑動變阻器A“10 Ω、1 A ” B “30 Ω、 1 A”、電流表、電壓表各一只、開關(guān)、導(dǎo)線若干.

在探究電流與電壓時，小明連接了圖1所示的電路，認(rèn)為只要控制定值電阻阻值不變，改變電池節(jié)數(shù)就能改變電壓了，測出不同電壓下的電流就可以了.小亮認(rèn)為小明設(shè)計的電路不妥，應(yīng)該再串聯(lián)一個滑動變阻器，不用換電源只要移動滑動變阻器滑片就可以改變電阻兩端的電壓了.同學(xué)們覺得誰的方案更合理，為什么？

分析 這是一道實驗方案的評估題.兩個方案從原理的角度都是不錯的，都是控制定值電阻阻值不變改變定值電阻兩端的電壓，進而測出不同電壓時的電流.但小明的方案每次都要更換電池，操作不便，且如果只有兩節(jié)電池就只能做兩組數(shù)據(jù)，而要得出電流與電壓的關(guān)系至少要三次實驗以上，因此小亮的方案更科學(xué)，移動滑片操作方便并可多次實驗.

4 進行實驗與收集數(shù)據(jù)

評估實驗操作是否有錯誤及如何減小誤差、改進的方案等.

例3 在探究滑動摩擦力大小的影響因素實驗中，實驗器材有木塊、彈簧測力計、長木板、長玻璃、棉布、毛巾等.

（1）學(xué)生甲采用如圖2所示的方式勻速拉動木塊測量木塊與長木板之間的摩擦力，他的操作正確嗎？

分析 錯誤.初中階段木塊的摩擦力是利用二力平衡的原理間接獲得的，所以彈簧測力計拉力必須水平勻速拉動時拉力才等于摩擦力.

（2）改正錯誤后再采用圖3所示的裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力時，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)時大時小，不易穩(wěn)定，[JP2]不好讀數(shù).這是為什么？你有改進的方案嗎？

分析 學(xué)生在用圖3的常規(guī)方法測量摩擦力時，教師應(yīng)適時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗的較難操作之處：很難保持木塊做勻速直線運動并且彈簧測力計在運動時不易讀數(shù).而用圖4的實驗裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力就能克服以上的不足，它的優(yōu)點是：無論長木板是否做勻速直線運動，木塊、測力計都處于靜止?fàn)顟B(tài)，容易讀數(shù).但應(yīng)在學(xué)習(xí)了二力平衡后方可理解圖4測量摩擦力的原理.

5 分析與論證、得出結(jié)論

評估所得到的實驗數(shù)據(jù)是否合理、分析數(shù)據(jù)的方法是否恰當(dāng)、所得到的實驗結(jié)論是否具有普遍性.

例 表1是某同學(xué)測量額定電壓是2.5 V小燈泡電 功率時設(shè)計的表格以及測量和處理的數(shù)據(jù)，他得出的結(jié)論為：小燈泡額定電功率0.588 W.

分析 這一題是數(shù)據(jù)處理的不當(dāng)，此實驗測出小燈泡在不同電壓下的電功率.

當(dāng)U實=U額時，I實=I額，P實=P額；

當(dāng)U實

當(dāng)U實>U額時，I實>I額，P實>P額.

所以由第二次實驗可知，小燈泡額定電功率0.625 W.表格中最后一列平均功率沒有意義，應(yīng)該去掉.

培養(yǎng)學(xué)生的評估能力可貫穿在科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)在物理學(xué)習(xí)活動中有意識地對學(xué)生進行適時引導(dǎo)、訓(xùn)練，并初步建立一套有利于學(xué)生能夠積極正確評價自己學(xué)習(xí)活動的模式，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).