浅谈物理学科纸笔测试中科学探究能力的考查
摘要:《普通高中物理课程标准》(以下简称《课程标准》)将“科学探究”作为一种学习方式和学习内容第一次引入高中物理教学后,在纸笔测试中关于探究能力的考查问题也就成了广大一线教师所关注的问题,本文拟从科学探究的各要素出发,谈谈对科学探究能力的考查的认识。
关键词:科学探究;高中物理;纸笔测试
纸笔测验仅仅是评价的一种形式,由于各种条件的限制,高中物理学科的终结性考试也只能通过在物理测验中添加科学探究性试题来完成。虽然这并不十分完善,但若能够提高测验的信度,也能够让测验更客观地反映学生的学习实际,全面反映物理课程标准的要求,全面考察学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等多方面的情况,还可以为新课程的顺利实施、实现新课程的培养目标作好正确的导向。
下面就围绕《课程标准》中“科学探究要素”和“对科学探究能力的基本要求”,研究科学探究的测试题,谈谈笔者的一些思考和体会。
1. 提出问题、猜想与假设能力
提出问题是科学探究的前提,也是科学探究能力的重要方面。选择有探究价值的科学问题设置情境,考查学生提出猜想的能力,能导向教学真正关注学生探究能力的培养,使学生有机会体验真正意义上的科学探究。而且,为了避免学生胡乱“猜想”,考题还要求学生写出猜想的理由或依据,这样的试题具有较强的过程性和开放性,符合课标的要求。再者《课程标准》力求学生所学习的物理知识贴近学生生活,在编制试题的时候,需要给学生一定的生活情景,使其产生认知上的冲突,从而更好的考查学生提出问题、猜想与假设能力。
例1:(2005福州市)福州夏季闷热的夜晚,紧闭门窗,开启卧室空凋,由于室内外温差大,第二天早晨,玻璃窗上常常会出现一层水雾。这层水雾是在室内一侧,还是在室外一侧?请写出你的猜想及你猜想的依据。
我的猜想:呈在______________侧(选填“室内”或“室外”)。
猜想的依据是:___________________________________________。
分析:本题取材于生活情景,并且要仔细观察才能发现这一现象。因而本题不仅仅是考查学生对知识的掌握情况,更重要的是引导学生认真观察生活,运用所学知识解释生活现象,培养学习兴趣。一般来说,科学探究是先有问题,后有假说,假说是建立在问题的基础之上,假说是一种有待于进一步验证的假设,具有一定的开放性。因此,对于学生的答案,不能够过分的追求标准。
提出问题、猜想与假设的合理性,不仅能帮助学生引到探究的内容和方向上,指导探究沿着预定目标展开,避免探究的盲目性;它还为收集信息、分析和解释信息提供一个大致框架;也为制订探究计划计划与设计试验方案奠定了必要的基础。
2. 制定计划与设计实验能力
制定计划与设计实验是为了进一步验证自己的猜想,运用所学知识,解决实际问题。它是学生综合考虑各种实验因素,分析所探究所需要解决的问题,解决该问题的一系列方法和手段,筛选比较各种方案的差异,最后根据所具有的实验仪器和现有条件,选择最佳方案的过程,可以较好的考查学生的创新思维和各种能力。
例2:小明希望检验这样一个猜想:从斜面滑下的小车,装载物体的质量越大,到达斜面底部的速度越快。图示为两种不同直径车轮(颜色不同),装有不同木块(每个木块的质量相同)从不同高度释放的小车。你认为小明应该选用那3种情况进行比较。
A. G, T, and X
B. O, T, and Z
C. R, U, and Z
D. S, T, and U
E. S, W, and X
例3:给你一架天平和一只秒表,你如何用实验来估测用手急速竖直上抛小球时,手对小球所做的功?(要求:写出你所需要的仪器,测量的物理量,如何测量,并列出计算时所需的关系式。)
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