一節(jié)探究實(shí)驗(yàn)的評(píng)估課引發(fā)的思考

北京市順義區(qū)第三中學(xué) 賈海芝

評(píng)估是科學(xué)探究中必不可少的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要手段。在實(shí)際科學(xué)探究活動(dòng)中，我們通常比較重視前幾個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于評(píng)估，卻沒有引起足夠的重視，學(xué)生往往不知道從哪些方面進(jìn)行評(píng)估。那么，這里的“評(píng)估”到底是什么意思呢？北京教科院的秦曉文老師認(rèn)為評(píng)估是指對(duì)探究過程中變量的操控、假設(shè)的有效性、數(shù)據(jù)的質(zhì)量的評(píng)判。他認(rèn)為評(píng)估主要有三方面的內(nèi)容：自變量、因變量、控制變量的操控科學(xué)有效嗎？得到回答問題的數(shù)據(jù)了嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是支持還是否定了預(yù)測(cè)或假設(shè)？那么，在課堂上，我們應(yīng)該怎樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行上述內(nèi)容的評(píng)估呢？下面筆者結(jié)合“探究滑輪組的機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)評(píng)估課”的教學(xué)實(shí)踐，談一下自己的淺顯看法。

一、背景介紹

這節(jié)課之前，學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)械效率，教師引導(dǎo)學(xué)生探究了滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力的關(guān)系。然后學(xué)生們根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單展開自主探究“滑輪組的機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系”。在實(shí)驗(yàn)過程中，每組學(xué)生都利用Pad拍了視頻上傳到作品庫(kù)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，又把本組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單用Pad拍了照片上傳到班級(jí)作品庫(kù)。

二、教學(xué)過程簡(jiǎn)介

1.創(chuàng)設(shè)情境

師：在上節(jié)課中，我們探究了同一滑輪組機(jī)械效率是否與它所提升物體的重力有關(guān)的問題。同學(xué)們以小組為單位，上傳了實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)操作視頻。請(qǐng)同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)報(bào)告單觀察，六個(gè)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是支持還是否定了假設(shè)？

生：五個(gè)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持假設(shè)，一個(gè)組否定假設(shè)。

師：為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？相同的實(shí)驗(yàn)條件，怎么出現(xiàn)了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論？同學(xué)們討論一下，到底誰(shuí)錯(cuò)了？如果錯(cuò)了，錯(cuò)在哪里了？

2.展開評(píng)估，發(fā)現(xiàn)問題

生：利用Pad觀察報(bào)告單，調(diào)用視頻，分組研討。最后得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)過程中沒有錯(cuò)誤，唯一不同，否定假設(shè)的組，他們選用的彈簧測(cè)力計(jì)與其他組不同。他們選擇的彈簧測(cè)力計(jì)分度值和量程較大。

師：為什么在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，僅僅因?yàn)樗褂玫膹椈蓽y(cè)力計(jì)不同，竟然得出了兩個(gè)相反的結(jié)論？

生：分度值大，測(cè)量不準(zhǔn)確。

3.分析問題，解決問題

師：當(dāng)所測(cè)量的力較小且變化不大時(shí)，繩子上拉力的變化在分度值較大的彈簧測(cè)力計(jì)上就體現(xiàn)不出來，從而帶來較大誤差。而分度值較小的彈簧測(cè)力計(jì)則可以發(fā)生較明顯的改變，從而較為準(zhǔn)確地讀出數(shù)據(jù)。因此導(dǎo)致得出了截然不同的兩個(gè)結(jié)論。如果沒有較小分度值的彈簧測(cè)力計(jì)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎樣改進(jìn)呢？

生：改為測(cè)大力，并且較大改變拉力的變化。

師：怎樣操作，才能使拉力改變較大呢？

生：改變物體重力的間隔大一些，比0.5N大，比如1N，2N。

4.修改方案，再次探究

師：我們用量程和分度值大的測(cè)力計(jì)來測(cè)量重新測(cè)滑輪組機(jī)械效率。（教師巡視，答疑。）

生：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，重新測(cè)量，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，六個(gè)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的。

5.再次發(fā)現(xiàn)新問題

有學(xué)生提問，滑輪組上掛的物重為6N的時(shí)候，滑輪出現(xiàn)了吱吱地響聲。這是不是，摩擦力增大了？

師：你怎么證明你的猜想呢？同學(xué)們討論一下。

生：如果往軸里滴潤(rùn)滑油，就不再有響聲，說明就是摩擦力造成的影響。

師：為什么會(huì)這樣想？

生；騎自行車時(shí)，有時(shí)車鏈子發(fā)出不正常的聲音，就需要加潤(rùn)滑油，然后就沒聲音了。

師：這時(shí)再提升6N的物體，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化嗎？滑輪組的機(jī)械效率會(huì)變嗎？請(qǐng)同學(xué)們?cè)囋嚒?/p>

6.再做實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)猜想

師；補(bǔ)發(fā)實(shí)驗(yàn)器材：潤(rùn)滑油（用色拉油替代，每組半塑料瓶蓋）；竹簽（麻辣串的簽子，每組一支）

生：用竹簽蘸著潤(rùn)滑油，往滑輪的輪和軸之間滴加。再次提升滑輪6N的鉤碼，記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，計(jì)算機(jī)械效率。發(fā)現(xiàn)機(jī)械效率提高了。

7.歸納總結(jié)

師：摩擦力已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響了，而我們做這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的前提是摩擦力很小，忽略不計(jì)。否則的話，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，控制變量就出現(xiàn)問題了。利用分度值較大的彈簧測(cè)力計(jì)來測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，通過我們的思考，修改實(shí)驗(yàn)方案，也可以得出正確結(jié)論。但是如果讓你選擇，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，用哪種彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量更好用呢？

生：分度值小的且不超量程的。

8.體會(huì)與收獲

師：這節(jié)課上，同學(xué)們有什么收獲和啟示？（利用Pad全班推送）

生：(利用Pad，以頂貼的形式，討論發(fā)言。)

師；（點(diǎn)評(píng)精彩發(fā)言，并總結(jié)。）

9.檢測(cè)與反饋

師；用Pad推送一道習(xí)題，檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)水平。觀看教師終端，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的答題正確率和完成人數(shù)。根據(jù)具體答題情況，選擇性引導(dǎo)學(xué)生討論分析習(xí)題。

生：答題。發(fā)現(xiàn)答錯(cuò)后，可以小組討論，自行解決出現(xiàn)的問題。

三、思考

1.巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，便于學(xué)生展開評(píng)估

評(píng)估的主要內(nèi)容是：第一，自變量、因變量、控制變量的操控科學(xué)有效嗎？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單時(shí)，將三個(gè)變量的改變、測(cè)量與控制，單獨(dú)在醒目的位置列出來，使學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真慎重思考，評(píng)估時(shí)方便查閱。第二，得到回答問題的數(shù)據(jù)了嗎？設(shè)計(jì)報(bào)告單時(shí)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。方便收集數(shù)據(jù)，分析結(jié)論，同時(shí)便于評(píng)估時(shí)觀察數(shù)據(jù)的種類與數(shù)量。第三，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是支持還是否定了預(yù)測(cè)或假設(shè)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單時(shí)，把假設(shè)和結(jié)論分別列出來，讓學(xué)生填寫，便于評(píng)估時(shí)觀察、對(duì)比。除此之外，還可以評(píng)估操作是否規(guī)范，pad提供的實(shí)驗(yàn)視頻，真實(shí)再現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)情景，使評(píng)估操作成為可能。

2.關(guān)注新問題，修改探究方案，提升思維能力

評(píng)估是科學(xué)探究的重要要素，也是具有重要思維價(jià)值的探究行為，無論是評(píng)估探究過程和探究結(jié)果，還是交流探究活動(dòng)中出現(xiàn)的新問題，抑或通過討論改進(jìn)探究方案，都是對(duì)思維的整合與梳理，在提升思維的廣闊性、批判性、深刻性等品質(zhì)上大有裨益。

3.對(duì)于Pad教學(xué)的淺顯認(rèn)識(shí)

本節(jié)課中，Pad在呈現(xiàn)評(píng)估素材上，提供了方便。通過視頻回放，評(píng)估操作錯(cuò)誤，縮短了時(shí)間，提高了課堂效率。除此之外，在學(xué)生研討和總結(jié)環(huán)節(jié)，Pad為不善于口頭表達(dá)的學(xué)生，提供了交流平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了交流機(jī)會(huì)的均等。還有反饋檢測(cè)環(huán)節(jié)，學(xué)生按照自己思考問題的方式，節(jié)奏，來回答問題，實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)，互不干擾的目的。同時(shí)由于統(tǒng)計(jì)功能強(qiáng)大，教師能夠?qū)W(xué)生的答題速度和正確率一目了然。根據(jù)課堂反饋的結(jié)果，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容及時(shí)做出調(diào)整，提高課堂效率。

這節(jié)評(píng)估課收獲頗多，評(píng)估帶給我和學(xué)生更多的思考，讓我們體會(huì)到了教學(xué)相長(zhǎng)的樂趣。