1、. .PAGE5 / NUMPAGES5初中科學(xué)探究試題的命題研究 黃恕伯：物理教學(xué)探討在日常教學(xué)的筆試測(cè)驗(yàn)中，科學(xué)探究的容怎么考？這是實(shí)施新課程進(jìn)行學(xué)生評(píng)價(jià)必須面對(duì)的問(wèn)題，它涉與對(duì)科學(xué)探究的認(rèn)識(shí)，也涉與對(duì)試卷命題的認(rèn)識(shí)。義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)的容標(biāo)準(zhǔn)，由科學(xué)探究和科學(xué)容兩部分組成。科學(xué)探究和科學(xué)容一樣，都屬于試卷考查的容，而不是題目呈現(xiàn)的形式。因此，在一份試卷中專門設(shè)立一個(gè)或幾個(gè)“科學(xué)探究題”并不是恰當(dāng)?shù)淖龇ǎ茖W(xué)探究問(wèn)題不是一種題型，它可以用選擇、填空、簡(jiǎn)答、計(jì)算、論述等各種題型都可以考查科學(xué)探究的容。科學(xué)探究的過(guò)程離不開(kāi)科學(xué)知識(shí)，對(duì)科學(xué)探究的考查，實(shí)際上是和對(duì)科學(xué)知識(shí)的考查聯(lián)系在一起的，同

2、一個(gè)題目，既考查了某一科學(xué)知識(shí)容，也可以同時(shí)考查科學(xué)探究能力。因此，在進(jìn)行試卷規(guī)劃時(shí)，科學(xué)探究和科學(xué)容是兩個(gè)并列的維度，而不應(yīng)該把科學(xué)探究作為科學(xué)容的一個(gè)分支。對(duì)科學(xué)探究的考查，包括考查學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解和科學(xué)探究能力兩個(gè)方面。一、考查學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解對(duì)科學(xué)探究的理解的考查，就是從（關(guān)于科學(xué)探究）知識(shí)的角度考查學(xué)生對(duì)具體案例的認(rèn)識(shí)。要考查學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的知識(shí)是否理解，試題就不應(yīng)該用復(fù)述、回憶的方式來(lái)考查某些死記的條文，而應(yīng)該通過(guò)具體的科學(xué)探究案例來(lái)呈現(xiàn)應(yīng)理解的容。例如以下試題：試題1在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，各實(shí)驗(yàn)小組都完成了自己的探究報(bào)告。以下是從不同報(bào)告中摘錄出來(lái)的四句話：

3、發(fā)光體到凸透鏡的距離減小時(shí)，屏幕上的像到凸透鏡的距離便增大；發(fā)光體到凸透鏡的距離30cm，此時(shí)像的長(zhǎng)度是1.5cm；發(fā)光體到凸透鏡的距離是60cm，像到凸透鏡的距離是30cm；發(fā)光體離凸透鏡的距離越大，屏幕上的像就越小。這四句話中，屬于事實(shí)的是。本題中，和是事實(shí)，和是結(jié)論。不少學(xué)生混淆了“事實(shí)”與“結(jié)論”的區(qū)別，對(duì)“事實(shí)是形成結(jié)論的證據(jù)”這一關(guān)系缺乏認(rèn)識(shí)。在科學(xué)探究中，它們是兩個(gè)不同的要素，事實(shí)是在“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”中收集的，而結(jié)論是通過(guò)“分析與論證”得到的。本題考查學(xué)生對(duì)上述科學(xué)探究的基本知識(shí)是否理解。二、考查學(xué)生科學(xué)探究的能力如何通過(guò)用紙和筆測(cè)驗(yàn)的方式考查學(xué)生科學(xué)探究的能力？考查科學(xué)探究能力的試

4、題具有什么特點(diǎn)？對(duì)科學(xué)探究能力的考查，著眼點(diǎn)是考查科學(xué)探究的過(guò)程，而不是脫離探究過(guò)程考查對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用，這就是考查科學(xué)探究能力的試題不同于一般試題的地方。提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、收集數(shù)據(jù)、分析論證、評(píng)估、表達(dá)等過(guò)程都是考查的容，也是試題命題時(shí)的立意所在。要做到能真正考查學(xué)生科學(xué)探究的能力，試題的命題應(yīng)該做到兩點(diǎn)：1.試題應(yīng)使學(xué)生在答題時(shí)具有探究行為一個(gè)試題，要考查學(xué)生科學(xué)探究的能力，就要使學(xué)生在回答這一問(wèn)題時(shí)經(jīng)歷一次探究過(guò)程，而不是依靠回憶來(lái)復(fù)述原來(lái)做過(guò)的探究實(shí)驗(yàn)（當(dāng)然，上述的探究過(guò)程，絕不是完整的探究過(guò)程，而是體現(xiàn)科學(xué)探究要素的個(gè)別環(huán)節(jié)）。所謂經(jīng)歷一次探究過(guò)程，就是指學(xué)生在考場(chǎng)上答

5、題時(shí)具有科學(xué)探究的行為。例如，要考查學(xué)生“分析論證”的能力，就要讓學(xué)生經(jīng)歷一次對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較、推理和歸納科學(xué)規(guī)律的過(guò)程，學(xué)生所歸納出的科學(xué)規(guī)律，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是陌生的，不是他們學(xué)過(guò)的知識(shí)，完全是由于學(xué)生答題時(shí)的“分析論證”行為才獲得了答案，因而能考查出學(xué)生“分析論證”的水平。反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果學(xué)生對(duì)某一試題的回答不具有探究行為，而是憑回憶就可以獲得正確答案，該試題就不具有考查科學(xué)探究能力的功能。例如以下試題2：試題2秋天，人們?cè)诤永镉斡静⒉挥X(jué)得冷，當(dāng)人從水中走出露在空氣中時(shí)，立刻覺(jué)得皮膚涼颼颼的。對(duì)這種現(xiàn)象，你能提出一個(gè)什么問(wèn)題？你對(duì)這個(gè)問(wèn)題有什么認(rèn)識(shí)？很明顯，本題是想考查學(xué)生提出問(wèn)題的能力。但是，

6、本題沒(méi)有讓學(xué)生經(jīng)歷在問(wèn)題情境下發(fā)現(xiàn)某一現(xiàn)象或事實(shí)的過(guò)程，更沒(méi)有對(duì)客觀現(xiàn)象、事實(shí)通過(guò)質(zhì)疑形成疑問(wèn)，在客觀上起到了讓學(xué)生“自己編題自己解答”的作用。學(xué)生對(duì)本題的回答，無(wú)非是提出了關(guān)于蒸發(fā)以與蒸發(fā)致冷的問(wèn)題，這些都是他們學(xué)過(guò)的知識(shí)，而不是他們發(fā)現(xiàn)的疑問(wèn)。因此本題不具有考查學(xué)生提出問(wèn)題能力的功能。考查科學(xué)探究能力的試題是離不開(kāi)知識(shí)這個(gè)載體的，初中科學(xué)探究試題的知識(shí)容有三種情況。第一種，知識(shí)容是標(biāo)準(zhǔn)要求的探究項(xiàng)目，例如“探究凸透鏡的成像規(guī)律”等，共有十多個(gè)探究項(xiàng)目；第二種，知識(shí)容是標(biāo)準(zhǔn)要求知道或理解的，但并不要求通過(guò)探究掌握該知識(shí)；第三種，試題所涉與的知識(shí)不是標(biāo)準(zhǔn)要求的，學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)，也不了解。這三種情

7、況中，第一情況的試題最難設(shè)計(jì)，因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)完成了這個(gè)項(xiàng)目的探究過(guò)程，如果按照原來(lái)的過(guò)程考查，學(xué)生答題時(shí)根本不用探究，通過(guò)回憶就可以回答，這就沒(méi)有考查到學(xué)生的探究能力。第二種情況試題的設(shè)計(jì)也比較難，因?yàn)樗骄康闹R(shí)已經(jīng)學(xué)過(guò)了，不需要猜想、也不需要分析論證就能說(shuō)出結(jié)論。第三種情況的探究題則比較容易設(shè)計(jì)，題目涉與的知識(shí)學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)，學(xué)生解答問(wèn)題的過(guò)程就是探究過(guò)程，學(xué)生獲得了正確答案，就意味著具有探究能力。這三種情況中，第一種是師生最重視的，因?yàn)檫@是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要探究的項(xiàng)目，教科書(shū)作了專門述，課堂教學(xué)中都經(jīng)歷了相應(yīng)的探究過(guò)程。盡管這一類試題的命題具有一定的難度，但對(duì)此進(jìn)行考查的必要性卻是不可回避的。因此需

8、要對(duì)這一類試題的命題方法和技巧進(jìn)行認(rèn)真的探討。試題3是一個(gè)試圖考查“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”的試題，命題者希望考查的探究要素是“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)”。學(xué)生在“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)歷了分析、判斷小磁針指向跟磁感線的關(guān)系的過(guò)程，本題的意圖就是考查這一關(guān)系。試題3在進(jìn)行“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。線圈的導(dǎo)線上標(biāo)明了電流的方向，請(qǐng)?jiān)诟鱾€(gè)圓圈畫(huà)出放在這幾個(gè)位置上的小磁針的指向，標(biāo)出小磁針的N極。然而，本題并沒(méi)有考查到學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”時(shí)的上述分析、判斷過(guò)程。這個(gè)題目的解答實(shí)際上是右手螺旋定則的應(yīng)用，而右手螺旋定則是“探究通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向”的

9、結(jié)論，這并不是標(biāo)準(zhǔn)所要求的。因此，本題將造成這樣一種后果：按標(biāo)準(zhǔn)要施教學(xué)的班級(jí)會(huì)考得差，不按標(biāo)準(zhǔn)要施教學(xué)的班級(jí)反而考得好，造成這一后果的原因是本題并沒(méi)有“考過(guò)程”，而是在“考結(jié)果”。為克服試題3的弊端，現(xiàn)把它修改為以下試題4。試題4兩個(gè)通電螺線管，它們的一端位于圖中的虛線框。為探究?jī)蓚€(gè)通電螺線管之間的磁場(chǎng)方向，把一個(gè)小磁針?lè)謩e放在方框9個(gè)點(diǎn)的位置上。記錄小磁針在各位置上的指向如圖2對(duì)應(yīng)圓圈的磁針?biāo)尽Ｕ?qǐng)畫(huà)出方框兩通電螺線管之間的磁感線。小磁針涂黑的一端為N極。試題4中的磁感線是學(xué)生不熟悉的。學(xué)生無(wú)法靠回憶來(lái)畫(huà)出磁感線，只能從小磁針的指向來(lái)分析、判斷磁場(chǎng)中的磁感線形狀和方向，這和學(xué)生在“探究通電

10、螺線管外部磁場(chǎng)的方向”實(shí)驗(yàn)中所經(jīng)歷的過(guò)程是一樣的，具有一樣的探究行為，因而能夠考查學(xué)生的探究能力。2.學(xué)生的探究行為應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)中的“科學(xué)探究能力的基本要求”為根據(jù)明確了考查科學(xué)探究能力的試題應(yīng)該使學(xué)生在考場(chǎng)中具有探究行為之后，自然就會(huì)面臨以下一個(gè)問(wèn)題：所考查的探究行為應(yīng)以什么為根據(jù)？對(duì)此，答案是明確的：應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)“對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求”為根據(jù)點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)以表格的方式對(duì)科學(xué)探究能力提出了明確要求，“科學(xué)探究能力的基本要求”表格，有兩列：一列是“科學(xué)探究要素”；另一列是“對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求”，它具體述了對(duì)科學(xué)探究七個(gè)要素的具體要求。這些具體要求，就是科學(xué)探究能力試題命題的立意和出發(fā)點(diǎn)。如試題5。

11、試題5某同學(xué)在探究凸透鏡成像的規(guī)律時(shí)，用了兩個(gè)焦距不同的凸透鏡分別進(jìn)行若干次操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地記錄在以下兩個(gè)表中。凸透鏡的焦距 / cm物體到凸透鏡的距離 / cm像到凸透鏡的距離 / cm像的正倒141414142030406047262218倒立倒立倒立倒立凸透鏡的焦距 / cm物體到凸透鏡的距離 / cm像到凸透鏡的距離 / cm像的正倒161616162030406080342722倒立倒立倒立倒立結(jié)論一是一個(gè)示例，請(qǐng)分析以上數(shù)據(jù)，仿照結(jié)論一的四句話，把還能概括出的另一結(jié)論（結(jié)論二）填在橫線上。結(jié)論一：在成實(shí)像的情況下，凸透鏡的焦距一樣時(shí)，物體到凸透鏡的距離越長(zhǎng)，像到凸透鏡的距離就越短。結(jié)論二：。試題5具體考查了以下科學(xué)探究能力的基本要求：（1）嘗試考慮影響問(wèn)題的主要因素，有控制變量的初步意識(shí)；（2）能對(duì)收集的信息進(jìn)行簡(jiǎn)