合理呈現(xiàn)素材 精設(shè)探究試題

韓迎春

科學(xué)探究試題是指通過設(shè)置問題情境，提出相關(guān)的信息材料，結(jié)合科學(xué)知識(shí)與技能，運(yùn)用科學(xué)探究的方法，提出猜想與假設(shè)，設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推理進(jìn)而得出結(jié)論的一種題型。真實(shí)的、有探究價(jià)值的、適合學(xué)生探究的科學(xué)問題，既可以考查學(xué)生提出猜想和假設(shè)的能力，也可以考查他們在事實(shí)證據(jù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用已有知識(shí)和推理對有關(guān)現(xiàn)象或成因做出解釋、判斷和結(jié)論的能力，還可以考查他們分析、比較和辨別不同的科學(xué)解釋以及科學(xué)規(guī)范地表達(dá)交流、論證并獲取結(jié)論的能力。好的科學(xué)探究試題設(shè)計(jì)，不僅能幫助教師更好地考查學(xué)生的科學(xué)探究能力，落實(shí)科學(xué)課程理念，而且能指引教師的教學(xué)方向，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

以教材實(shí)驗(yàn)為素材，規(guī)范實(shí)驗(yàn)行為

科學(xué)探究試題離不開具體的問題情境，適切的情境是構(gòu)成優(yōu)質(zhì)試題的基礎(chǔ)。良好的素材既有新穎性，又有科學(xué)性;既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，又不會(huì)超出他們的認(rèn)知水平。課本上的探究活動(dòng)，是其他資料無法替代的命題素材，通過深度挖掘課本探究活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置、探究目標(biāo)和探究步驟，采用組合、拆分、改進(jìn)等形式，建構(gòu)新的命題情境，能指引教師回歸課本，幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)，重視其探究能力的發(fā)展，力求達(dá)到“做實(shí)驗(yàn)與不做實(shí)驗(yàn)不一樣，會(huì)做實(shí)驗(yàn)與不會(huì)做實(shí)驗(yàn)不一樣”的效果。

例1：顯微鏡的發(fā)明，讓人們看到了神奇的微觀世界。

（1）被觀察的物體必須制成____，才能在顯微鏡下觀察到它的精細(xì)結(jié)構(gòu)。

（2）在使用顯微鏡時(shí)，如果從目鏡往下看，發(fā)現(xiàn)里面黑乎乎的，什么也看不見，原因是____，應(yīng)該調(diào)整____，使之從目鏡往下看，能看到一個(gè)亮的光圈。

（3）你在目鏡中觀察到的物體圖像在右上方，如果要將圖像移到中央，玻片應(yīng)該往哪個(gè)方向移動(dòng)？____。

（4）在蓋蓋玻片時(shí)，應(yīng)該使蓋玻片的一側(cè)先接觸載玻片上的水滴，然后輕輕放下，這樣做是為了____。

（5）下面是洋蔥表皮玻片標(biāo)本的制作方法，請按正確的步驟排序。

（ ? ）用刀片在洋蔥內(nèi)表面輕輕劃一個(gè)#字，用鑷子將取下的洋蔥表皮放到載玻片的水滴中央，注意標(biāo)本要平展開，不能折疊。

（ ? ）在一個(gè)干凈的載玻片中間滴一滴清水。

（ ? ）從標(biāo)本的邊緣滴一滴稀釋的碘酒，并把玻片微微傾斜，再用吸水紙吸掉多余的水。

（ ? ）將蓋玻片（或另一個(gè)載玻片）傾斜著蓋到洋蔥表皮上面。放蓋玻片時(shí)，先放一端，再慢慢放下另一端。

（6）你用顯微鏡觀察過這些細(xì)胞嗎？請將圖片與下面正確的名稱連線。

參考答案：（1）玻片 （2）沒有對 反光鏡 （3）右上方 （4）避免產(chǎn)生氣泡 （5）2 1 4 3 （6）略

說明：第（1）（4）（5）小題考查了實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范要求;第（6）小題考查了運(yùn)用科學(xué)儀器觀察后，依據(jù)觀察現(xiàn)象，得出正確結(jié)論的能力;第（2）（3）小題對實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)的問題進(jìn)行了進(jìn)一步的拓展深化——提出問題，深入探究出現(xiàn)問題的原因及解決問題的辦法。

該類試題的特點(diǎn)是以課本探究活動(dòng)作為情境，或考查實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，或根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)判斷。

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ强茖W(xué)探究能力的重要組成部分，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，要重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程。為此，在科學(xué)教學(xué)中教師要重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范要求，引導(dǎo)他們關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，把實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象作為一種重要的教學(xué)資源來對待。

以科學(xué)史料為素材，再現(xiàn)研究過程

科學(xué)史料為我們提供了科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明的歷史背景、探索過程和典型案例，它是科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究中所采用的研究方法、思維方法和智慧結(jié)晶的客觀史實(shí)。科學(xué)史料不僅展示了相關(guān)科學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程，其中蘊(yùn)含的科學(xué)探究方法、思維方式等都是科學(xué)教育的重要元素，它是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要資源。因此，由“錯(cuò)誤”和“正確”共同書寫的科學(xué)史料，是科學(xué)探究命題的重要素材。在教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)史料，不僅能使學(xué)生經(jīng)歷像科學(xué)家一樣的探究歷程，而且有助于他們更好地理解科學(xué)概念，掌握科學(xué)方法，洞悉科學(xué)本質(zhì)，進(jìn)而獲得科學(xué)素養(yǎng)的整體提升。

例2：小明對晝夜交替現(xiàn)象的出現(xiàn)提出了下圖中的四種假說。古希臘天文學(xué)家 ? ? 經(jīng)過研究認(rèn)為地球是宇宙的中心，地球是球體，進(jìn)一步發(fā)展和完善了他的觀點(diǎn)，創(chuàng)立了“地心說”，影響古代歐洲近千年。一千年后， ? ? 經(jīng)過三十多年對太空的仔細(xì)觀測和研究，發(fā)現(xiàn)這個(gè)認(rèn)識(shí)存在錯(cuò)誤，認(rèn)為太陽是宇宙的中心，地球一邊自轉(zhuǎn)，一邊和其他行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)立了“日心說”。

（1）“地心說”相當(dāng)于小明的 ? ?假設(shè)?！叭招恼f”相當(dāng)于小明的____假設(shè)。

（2）上述科學(xué)史給我們帶來了什么啟示？

參考答案：托勒密 ?哥白尼 （1）A ?D （2）科學(xué)本質(zhì)是求真，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)需要經(jīng)過一個(gè)從假說到證實(shí)（或證偽）的漫長過程，其間有無數(shù)科學(xué)家的不懈付出和努力。（只要合理即可）

說明：本題在考查學(xué)生對人類對地球認(rèn)識(shí)的資料收集能力的同時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)本質(zhì)是求真，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)需要經(jīng)過一個(gè)從假說到證實(shí)（或證偽）的漫長過程，其間有無數(shù)科學(xué)家的不懈付出和努力，科學(xué)不是哪一個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物，而是歷史的積累和發(fā)展的結(jié)果。

該類試題的基本特點(diǎn)是圍繞某個(gè)主題，呈現(xiàn)科學(xué)史，設(shè)置問題串，讓學(xué)生結(jié)合自己的猜想或假設(shè)，通過分析科學(xué)史來驗(yàn)證自己的猜想或假設(shè)，有證據(jù)地回答問題。

關(guān)于科學(xué)史的教學(xué)，教師要結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)置問題串適時(shí)呈現(xiàn)，或者讓學(xué)生自主探索相關(guān)科學(xué)史料，通過分析科學(xué)史料回答相關(guān)問題，基于證據(jù)得出結(jié)論。

以生活情境為素材，體現(xiàn)學(xué)以致用

科學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，教師巧妙地選取學(xué)生生活中與科學(xué)有關(guān)的背景材料設(shè)計(jì)試題，不僅能激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，鍛煉他們學(xué)以致用的能力，而且能在滲透科學(xué)態(tài)度、價(jià)值觀方面產(chǎn)生積極的影響。

例3：小軍同學(xué)通過高倍望遠(yuǎn)鏡觀察月球，發(fā)現(xiàn)月球表面是凹凸不平的。這是由于流星運(yùn)行到靠近月球時(shí)，在月球的引力下墜落到月球表面，與月球表面發(fā)生碰撞而形成的坑洞，叫作月坑。

小軍猜想月坑的深度可能與流星的質(zhì)量、體積及下落的高度有關(guān)。于是，他設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，用一只鋪滿厚厚細(xì)沙的盤子、幾個(gè)不同小球及刻度尺探究月坑深度，如下圖所示。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表。

請分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并回答下列問題：

（1）由1、2、3三組數(shù)據(jù)可得，“月坑”的深度與流星的____有關(guān)。

（2）由____三組數(shù)據(jù)可得，“月坑”的深度與流星的質(zhì)量有關(guān)。

（3）“月坑”的深度還與流星的體積有關(guān)，體積越大，“月坑”的深度____。

參考答案：（1）下落高度 （2）3、6、7 （3）越小

說明：本題針對“月坑”現(xiàn)象提出猜想，并設(shè)計(jì)驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)方案，有效地解決了月坑的深度可能與流星的質(zhì)量、體積及下落的高度有關(guān)等問題，較好地考查了學(xué)生的探究方案設(shè)計(jì)能力和分析能力。

該類試題的特點(diǎn)是源于學(xué)生的日常生活，聯(lián)系現(xiàn)代科技，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究、分析、解決問題。

在教學(xué)中，教師不僅要關(guān)注課本知識(shí)，還要關(guān)注“社會(huì)”和“學(xué)生生活”，從而引導(dǎo)學(xué)生善于質(zhì)疑，圍繞探究問題，積極主動(dòng)地設(shè)計(jì)探究方案。科學(xué)探究的教學(xué)僅靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)將其延伸到課外實(shí)踐活動(dòng)中去?？茖W(xué)探究活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念和能力的重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效手段。

山東省鄒平市黃山實(shí)驗(yàn)小學(xué)（256200）