從臺(tái)州市八年級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能大賽看科學(xué)探究能力現(xiàn)狀

楊潔瓊

【摘 要】2001年國(guó)家實(shí)施的新一輪課程改革中，提出“科學(xué)的核心是探究，教育的重要目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，科學(xué)課程應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)這兩者的結(jié)合，突出科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式”。這意味著科學(xué)探究既是重要的學(xué)習(xí)方式之一，又是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，更是一種精神。實(shí)驗(yàn)技能大賽是檢測(cè)學(xué)生科學(xué)探究能力的一種途徑，本文筆者試圖結(jié)合命題思考和實(shí)驗(yàn)大賽成績(jī)，來解讀臺(tái)州市八年級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能大賽生物組實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的學(xué)生科學(xué)探究能力。

【關(guān)鍵詞】臺(tái)州市 八年級(jí)學(xué)生 實(shí)驗(yàn)技能大賽 科學(xué)探究能力

1. 編制實(shí)驗(yàn)試題的思考

參賽者是臺(tái)州市10個(gè)縣區(qū)60多所學(xué)校經(jīng)選拔而產(chǎn)生的優(yōu)秀的八年級(jí)學(xué)生。他們已經(jīng)知道基本的科學(xué)探究技能，如提出假設(shè)，分類，繪制圖表，并運(yùn)用圖表來表達(dá)和交流等。因此，筆者以浙教版9年級(jí)上《科學(xué)》閱讀材料中的自制酸堿指示劑為藍(lán)本，結(jié)合試題組成三要素測(cè)量目標(biāo)、刺激情境和設(shè)問，設(shè)計(jì)出“鮮花的汁液能做酸堿劑嗎？”實(shí)驗(yàn)，旨在考查學(xué)生生物信息素養(yǎng)和運(yùn)用科學(xué)探究基本方法的能力。

2. 實(shí)驗(yàn)技能大賽的組織和實(shí)施

2011年臺(tái)州市八年級(jí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能大賽由臺(tái)州市教育局教學(xué)研究室與教學(xué)儀器站聯(lián)合組織，于4月15日在仙居二中舉行。大賽分為物理、化學(xué)、生物三個(gè)實(shí)驗(yàn)比賽，其中前兩個(gè)屬于基本規(guī)范操作部分，后一個(gè)屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作部分，兩個(gè)部分各占50分。

選手以抽簽的方式分成AB兩組，兩組在不同實(shí)驗(yàn)室同時(shí)進(jìn)行比賽。上午進(jìn)行一場(chǎng)基本規(guī)范操作比賽，AB組以抽簽的方式?jīng)Q定做物理實(shí)驗(yàn)還是化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下午進(jìn)行一場(chǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作比賽。每場(chǎng)比賽限時(shí)60分鐘。

各縣市的教研員和名教師擔(dān)任本次大賽的評(píng)委。每個(gè)試場(chǎng)，由兩個(gè)評(píng)委老師負(fù)責(zé)一個(gè)4人小組的評(píng)分，最后得分取平均分，以求評(píng)分過程中的公正。

3. 生物實(shí)驗(yàn)的成績(jī)及分析

3.1提出問題能力

科學(xué)探究始于問題，提出問題往往比解決問題更為重要。62位學(xué)生（占總數(shù)的88.6%）能夠在背景材料創(chuàng)設(shè)的情景中，提出所要探究的問題。這可能由于試卷的標(biāo)題具有較好的提示作用，學(xué)生在閱讀完背景材料后，結(jié)合標(biāo)題進(jìn)行分析，能較容易的提出所要探究的問題。這個(gè)作答情況反映學(xué)生具有良好的觀察能力和生物信息素養(yǎng)。同時(shí)說明，創(chuàng)設(shè)適合的情景可以激發(fā)學(xué)生相關(guān)的心理特質(zhì)。8位學(xué)生，不能提出合理的探究問題。提出的問題中，有些過于冗長(zhǎng)，比如題干中對(duì)于“酸堿指示劑”的概念有定義描述，在提問時(shí)，學(xué)生仍然會(huì)用較長(zhǎng)的定義描述來代替概念名詞本身。有些問題有歧義，有些問題語句不通。這反映出學(xué)生對(duì)于題干信息的提取能力不夠強(qiáng)，對(duì)概念界定不清。

3.2做出假設(shè)的能力

做出假設(shè)是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)。本試題中，筆者將研究的假設(shè)又分為假設(shè)和子假設(shè)，各賦值1分。假設(shè)要求揭示自變量和因變量之間的普遍關(guān)系，子假設(shè)是對(duì)假設(shè)更具體化的體現(xiàn)。比如本試題中的假設(shè)是鮮花的汁液能作酸堿指示劑。子假設(shè)是康乃馨的汁液能作酸堿指示劑，扶郎花的汁液不能做酸堿指示劑。39位學(xué)生（占總數(shù)的55.7%）能根據(jù)問題中的關(guān)鍵因素和已被證實(shí)為正確的理論提出合理的假設(shè)，并能考慮到多種可能性的結(jié)果，做出子假設(shè)。24位學(xué)生（占總數(shù)的34.3%）只對(duì)題目所給的兩種鮮花中的其中一種作出了假設(shè)。這些作答情況說明學(xué)生能夠理解并作出科學(xué)的假設(shè)，部分學(xué)生能夠結(jié)合具體情境考慮到多種可能性。5位學(xué)生（占總數(shù)的7.1%），在要求作出假設(shè)的過程中，用了“可能”“也許”之類的詞，使作出假設(shè)，變成作出推測(cè)了。這反映出學(xué)生不能區(qū)別假設(shè)和推測(cè)兩種科學(xué)方法。

3.3 “實(shí)驗(yàn)步驟”書寫能力

書面實(shí)驗(yàn)步驟體現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和制訂計(jì)劃的能力，該能力在科學(xué)探究過程中，最能體現(xiàn)學(xué)生的自主探究品質(zhì)。學(xué)生對(duì)于這部分的作答情況差異比較大（SD=1.7604），30位學(xué)生（占總數(shù)的42.9%）的得分低于平均分（4.8分）。結(jié)合學(xué)生的具體作答情況，分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生在探究解決問題的方案時(shí)，總的研究思路比較清楚，即提取兩種鮮花的汁液，分別滴加到四種酸堿溶液中，記錄顏色的變化。

3.4 “實(shí)驗(yàn)步驟”實(shí)際操作能力

實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)體現(xiàn)了學(xué)生的基本操作能力，是科學(xué)探究過程中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面差異顯著（SD=4.0041）。分析學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能評(píng)分表和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)考實(shí)況，筆者發(fā)現(xiàn)了幾種典型的不規(guī)范的操作：①用手直接摘取花瓣。②在研缽里先鋪一層紗布，然后研磨花瓣，提取液汁。③用紗布將花瓣包好，放于研缽中，然后用研杵敲搗。④將酸堿試劑分別倒入不同燒杯中，然后向其中滴加幾滴同種鮮花的液汁。

3.5數(shù)據(jù)處理能力

結(jié)果與分析體現(xiàn)了學(xué)生整理和解釋數(shù)據(jù)的能力，是科學(xué)探究中的重要環(huán)節(jié)。該部分滿分10分。學(xué)生的得分差異較顯著（SD=2.7004）。結(jié)合學(xué)生的卷面作答，筆者發(fā)現(xiàn)：有6位學(xué)生沒有作答而得0分；以文字形式記錄現(xiàn)象和以簡(jiǎn)潔的表格形式記錄現(xiàn)象的人數(shù)各占一半；以表格形式作答的學(xué)生，均沒有寫標(biāo)題。這些情況表明，學(xué)生在數(shù)據(jù)處理時(shí)不善于運(yùn)用圖表這一種有用的整理數(shù)據(jù)的工具。

4. 思考與建議

為了幫助學(xué)生提高科學(xué)探究的能力，筆者結(jié)合大賽生物實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果，建議教師在實(shí)際的教學(xué)中可以采取以下兩種教學(xué)策略：

①采用外顯的教學(xué)方法幫助學(xué)生反思他們的活動(dòng)

②運(yùn)用科學(xué)史教學(xué)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)專輯——科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（7-9年級(jí)）.

[2]雷新勇.試題命制的理論和技術(shù)[J].考試研究.

[3]陳志偉，陳秉初.中學(xué)科學(xué)教學(xué)論[M].浙江教育出版社，2007.