如何對(duì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估

楊蓉

評(píng)估是對(duì)探究進(jìn)行反思的過程。貫穿于整個(gè)探究過程。通過反思可以找出探究各環(huán)節(jié)存在的不足。找出探究結(jié)果與真實(shí)值之間存在的差異。有利于發(fā)展同學(xué)們的批判思維。

評(píng)估是科學(xué)探究活動(dòng)中不可缺少的環(huán)節(jié)。但評(píng)估之前。由于問題的結(jié)論已得出。所以評(píng)估這一環(huán)節(jié)常被同學(xué)們忽視。另一方面，許多同學(xué)不知道怎樣去評(píng)估。所以同學(xué)們要在了解評(píng)估重要性的同時(shí)。掌握一定的評(píng)估方法。

評(píng)估時(shí)。同學(xué)們可以回想實(shí)驗(yàn)過程。想想可能在什么地方發(fā)生錯(cuò)誤。分析論證是否充分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)是否存在差異。結(jié)論是否可靠等。認(rèn)真總結(jié)。及時(shí)修正探究方案。這些問題的處理。都屬于評(píng)估。在評(píng)估時(shí)。同學(xué)們可以從以下三個(gè)方面進(jìn)行思考：

1.探究過程是否恰當(dāng)。能否發(fā)現(xiàn)儀器組裝、使用上的錯(cuò)誤。

2.探究得到的結(jié)論是否合理。是否考慮到外界條件對(duì)探究結(jié)果的影響。

3.探究過程中是否出現(xiàn)新問題。能否找出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中，關(guān)于評(píng)估這一環(huán)節(jié)對(duì)同學(xué)們有六點(diǎn)基本要求：有評(píng)估探究過程和探究結(jié)果的意識(shí)：能注意假設(shè)與探究結(jié)果問的差異；能注意探究過程中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題；嘗試改進(jìn)探究方案：能從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：認(rèn)識(shí)評(píng)估對(duì)科學(xué)探究的意義。對(duì)于同學(xué)們來說。學(xué)好評(píng)估方法。對(duì)培養(yǎng)自己的科學(xué)態(tài)度，對(duì)自己人生觀、世界觀的樹立將會(huì)起到重要作用。

例 小明了解到用刻度尺測物體長度時(shí)會(huì)有一些因素引起測量誤差。其中刻度尺的溫度變化也是引起誤差的原因之一。他想通過實(shí)驗(yàn)探究刻度尺長度隨溫度變化的情況。

（1）小明找來兩把完全相同、長為20 cm的鋼尺。一把放在冰箱中充分冷凍，一把放在陽光下長時(shí)間暴曬。再用這兩把鋼尺互相測量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩把鋼尺的長度幾乎沒有差異。請(qǐng)寫出造成這種結(jié)果的原因（寫出一條即可）。

（2）他重新設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置。用來探究物體長度隨溫度變化的情況。裝置中AB是粗細(xì)均勻的鋼尺。COD是可繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的指針。實(shí)驗(yàn)時(shí)。A端固定不動(dòng)。指針C端緊靠在鋼尺B端。當(dāng)用酒精燈給AB加熱時(shí)。小明可以通過觀察____分析鋼尺受熱時(shí)長度的變化。裝置中指針設(shè)計(jì)成CO段比OD段短，這對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象起到了____作用。

（3）請(qǐng)你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)提出一個(gè)值得探究的問題。

解析：（1）實(shí)驗(yàn)按照常規(guī)思路進(jìn)行，但沒有取得應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)效果。因此要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析評(píng)估，進(jìn)一步加以改進(jìn)。根據(jù)常識(shí)，熱脹冷縮是金屬物質(zhì)的屬性之一。溫度不同的鋼尺應(yīng)該有差異。但本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)兩把鋼尺的長度幾乎沒有差異，問題出現(xiàn)在哪里？經(jīng)過分析。我們考慮到可能是鋼尺長度變化較小，所用的測量工具精度不夠，無法測出鋼尺的細(xì)微變化。

（2）在反思（1）的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)裝置可以把微小的變化顯示出來。這是吸取了上一次的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。用酒精燈加熱，溫度更高，鋼尺膨脹更明顯。而AB的變化，推動(dòng)了CO傾斜。引起指針示數(shù)的變化，把鋼尺的形變放大，便于觀察。

（3）要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出值得探究的問題，提問題要充分利用小明的實(shí)驗(yàn)裝置。如改變材料，將鋼尺換成銅尺、鋁尺等，還可以改變鋼尺長度、溫度等。

答案：（1）兩把鋼尺長度變化太小，簡單的測量工具無法測量出微小的變化。（其他合理答案亦可得分） （2）指針示數(shù)變化或指針偏轉(zhuǎn)角度 放大 （3）溫度變化時(shí)。物體的長度變化是否與材料（或物體的自身長度等）有關(guān)。

點(diǎn)評(píng)：本題創(chuàng)新性很強(qiáng)。主要考查同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析評(píng)估能力。試題給出了實(shí)驗(yàn)的方法、結(jié)果，要求同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，評(píng)估影響實(shí)驗(yàn)的因素。特別是實(shí)驗(yàn)過程中存在的不足。在此基礎(chǔ)上?？紤]實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。使實(shí)驗(yàn)效果更明顯。雖然題中給出了改進(jìn)的方法和裝置，但要看懂裝置和得出結(jié)論。也要求同學(xué)們有一定的分析、推理能力。

牛刀小試：

1.某固態(tài)物質(zhì)加熱后變成了液態(tài)。隨后停止加熱，讓它冷卻。并記錄溫度隨時(shí)間的變化，如表1。已知表中有一個(gè)溫度值讀錯(cuò)了，請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并回答：

（1）錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是____，原因是____。

（2）寫出一條新的發(fā)現(xiàn)____。

2。在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中。某小組同學(xué)依次把點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上，但是，在實(shí)驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)光屏都找不到清晰的像。請(qǐng)你幫他們找出一個(gè)可能的原因。

參考答案：

1.（1）第10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度69℃ 在8min～12min時(shí)屬于該物質(zhì)的凝固過程。溫度應(yīng)保持不變，但第10min時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度卻是69℃，因此這個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的 （2）通過觀察凝固前后溫度變化情況。發(fā)現(xiàn)凝固前溫度變化大

2.蠟燭放在凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi)。在光屏上將看不到像；如果燭焰、凸透鏡、光屏三者中心不在一條直線上。在光屏上也看不到清晰的像。

責(zé)任編輯 程哲