第一篇：簡單的實驗方案設計與評價及科學探究范文

簡單的實驗方案設計與評價及科學探究

1、某工廠的廢水只含硫酸鎂和少量硫酸，課外活動小組以此作為課題，探討如何從中回收純凈的硫酸鎂固體。他們設計了兩種不同的方案，請你參加討論：(1)方案一，選用鎂粉為試劑。

①往廢水中逐次加入鎂粉，當觀察到的化學方程式是；

②接下來的操作方法依次是和；(2)方案二，選用氫氧化鈉溶液為試劑。

①向廢水中逐滴加入氫氧化鈉溶液，當時，停止滴入氫氧化鈉溶液。此過程發生反應的化學方程式是；

②為了得到純凈的硫酸鎂溶液，接著應進行的實驗操作是(請簡要寫出操作過程)③??，得到硫酸鎂固體。

(3)比較兩個方案，假設實驗中都沒有損耗，那么，最后得到的硫酸鎂固體的質量是否相同，原因是。

(4)請你繼續探究，設計新的方案(使用的試劑必須是與鎂粉和氫氧化鈉屬不同類別)：你選用的一種試劑是(寫化學式)；該試劑發生反應的化學方程式是。

2、某?；瘜W課外興趣小組的同學在研究性學習課上展示了一套如右圖所示的實驗裝置（假設每步化學反應都完全，氧化鐵樣品中的雜質不參加反應）。

查閱資料：草酸在濃硫酸存在時加熱發生如下反應：

H2C2O4CO↑+CO2+H2O

通過討論，同學們對這套裝置有了多種認識。

（1）第一小組同學說：從實驗安全和實驗操作程序看,首先要檢查裝置的氣密性,實驗開始先加熱___（填A或D）處，實驗結束時，應_____（填先或后）停止D處的加熱；從環保的角度講，在E裝置后還應對尾氣進行處理，其方法是：。

（2）第二小組的同學說：用該實驗裝置可以檢驗一氧化碳與氧化鐵反應的產物，其中B裝置的作用_______；E裝置的作用___；

一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式為 _____________________。

（3）第三小組的同學說：利用這套裝置還可以測定氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數。他們的測定方法是：稱量氧化鐵樣品的質量10.0 g，樣品與玻璃管的總質量為60.0 g,完全反應并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質量為57.6 g。計算實驗測得氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數為。（4）第四小組同學說：利用這套裝置還有另外測定樣品中氧化鐵的質量分數的方法：先稱量氧化鐵樣品的質量,再分別稱量E裝置在反應前后的總質量，即可計算求得樣品中氧化鐵的質量分數。但按此方法實際實驗測定結果卻偏大，分析造成偏大的原因可能是。

3、請完成以下探究過程：

問題：如何鑒定孔雀石[Cu2(OH)2 CO3]加熱分解的產物? 假設：假設孔雀石加熱分解的產物是H2O、CO2和CuO。

設計實驗：實驗①：按右圖進行實驗，證明分解產物中有H2O和CO2。

該裝置的連接順序是：a接，接；按此順序連接的理由是：。

實驗②：請你設計實驗，證明孔雀石完全分解后，試管中剩余的黑色固體是CuO(用圖示或文

字說明均可)：

現象和結論：實驗①中：U形管中的無水硫酸銅變成藍色，證明產物中有；證明產物中有CO2的現象是。實驗②中(你設計的)：因為有現象，所以黑色固體中有銅元素；因為有現象，所以黑色固體中有氧元素；由此可得到結論：產物中有CuO。

4、將一塊光亮的純銅片放在酒精燈火焰上灼燒，表面變黑。對黑色物質的來源，提出你的二個預測（假設），并設計一個或幾個實驗來證明你預測的正確性。

(1)寫出制取二氧化碳反應的化學方程式；

(2)如果要證明制得的氣體中混有氯化氫氣體，應把A裝置與E裝置連接，E裝置中觀察到的現象是，寫出有關反應的化學方程式：；

(3)如果要驗證制得的氣體是二氧化碳，除A裝置外，還應選用上述裝置中的(填裝置序號，下同)。

(4)如果要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳氣體，請從上述各裝置中選擇適當的裝置進行連接，連接順序是，其中B裝置中濃硫酸的作用是。

7、為驗證Fe、Ag、CU的活動性順序，小紅同學用了三種試劑（其中只有一種鹽溶液）進行實驗，小朗同學用了與小紅完全不同的三種試劑（其中有兩種鹽溶液）進行實驗，她們都取得了相同的實驗結果。請寫出兩位同學在實驗中所用的試劑的化學式：

5、用珍珠（主要成分CaCO3）加工成的“珍珠粉”是一種名貴中藥材、保健品，可近年來市場上出現了一些假冒的“珍珠粉”，僅用肉眼觀察難辨真假。為了向消費者提供鑒別方法，須找出真假“珍珠粉”理化性質上的差異。工商局提供了真、假“珍珠粉”樣品，請你展開探究：（只要寫出猜想、方案，不需要說出方案實施的具體結果）

猜想一：真、假“珍珠粉”的氣味可能不同。方案一：取樣，分別聞一聞它們的氣味，分辨氣味有無差異。猜想二：。方案二：。猜想三：

。方案三：。

6、實驗室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳氣體(混有氯化氫、水蒸氣)和進行有關實驗，回答下列問題：

（1）小紅同學

；（2）小朗同學。

8、課堂上同學們利用甲圖裝置做過氧化氫分解實驗時，帶火星的木條很難復燃，于是老師加了一個u形管，如乙圖，帶火星的木條較易復燃。請回答：

（1）寫出實驗室制取氧氣的化學方程式：_____________________________________。（2）改用乙裝置后能使帶火星的木條復燃的原因：________________________________。（3）根據(2)中推測的原因，請你設計一個新的改進裝置（可用圖示或用文字敘述改進要點）。

9、我國青海湖地區素有“夏天曬鹽，冬天撈堿”之說，其中撈出的堿主要是碳酸鈉和少量氯化鈉的混合物。小王同學以撈出的堿作為樣品，并用以下一套裝置對樣品進行分析，根據量筒中收集到的液體的體積（相當于二氧化碳的體積）來計算樣品中碳酸鈉的含量。（已知：HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度很?。?/p>

由實驗可知：銅生銹是銅與水、、等物質共同作用的結果，銅變成銅綠的化學方程式為。

（1）在A和B 兩套裝置中，哪一套裝置更合理________（選填“A”或“B”）。（2）準確讀取量筒內液體體積的方法是__________________________________。（3）錐形瓶中原有的空氣對實驗結果是否有明顯影響？ ______（填“有”或“沒有”）。（4）若實驗中用的鹽酸是濃鹽酸，則測得的樣品中碳酸鈉的含量與實際值相比會________（填“偏大”或“偏小”或“不變”）。

（5）在實驗過程中，對取用樣品的量的多少有一定要求，為什么？___________________

_______________________________________________________________________。

10、請你參與某學習小組的探究活動，并回答相關問題：

[發現問題]小麗發現盛水的鐵鍋在與水面接觸的部位最易生銹； 小茜發現自己的銅制眼鏡框表面出現了綠色的銅銹；小玲發現蘋果切開不久，果肉上會產生一層咖啡色物質，好像生了“銹”一般。

[提出問題]這三種物質“生銹¨的原因是什么?

[收集證據](1)回憶已有知識：鐵生銹的條件是。

(2)查閱有關資料：“銅銹”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗稱銅綠)；蘋果“生銹”是果肉里的物質(酚和酶)與空氣中的氧氣發生了一系列的反應，生成咖啡色的物質。

(3)實驗探究：將四小塊銅片分別按下圖所示放置一個月，觀察現象如下：

[得出結論]經過交流討論，三位同學認為這些物質“生銹”除了可能與水有關外，還可能都與(填物質名稱)有關。

[反思與應用]利用所得結論填空：

(1)寫出一種防止鐵或銅等金屬制品生銹的具體方法；(2)請你提出一條延長食品保質期的建議。

11、小紅發現松軟的面包、酥脆的餅干內部都有許多小孔（如圖所示）。為探究這個問 題，她從面點師那里了解到：此類食品制作過程中常 加入膨松 劑，碳酸氫鈉就是一種常用的膨松劑。小紅從超市買來一袋膨 松劑（碳酸氫鈉），按照研究物質的一般方法，對其進行探究。①閱讀使用說明：一使用時與面粉混合均勻，加水拌和，成 型后直接焙制；②觀察到樣品為白色粉末狀物質； ③取少量 樣品加入水，發現其完全溶解；④用pH試紙測溶液的酸堿度pH = 11；⑤取少量樣品，向其中加人稀鹽酸，產生大量氣泡； ⑥取適量樣品放人試管加熱，產生可以使澄清石灰水變渾濁的氣體。

（l）請你通過以上實驗判斷，形成小孔的氣體應該是。你猜測產生這種 氣體的原因有。

（2）將少許面粉加人水中 取上層液用H試紙測量，顯中性，由此你認為碳酸氫鈉

能使食品膨松的主要原因是。（3）請你通過以上探究活動，總結碳酸氫鈉的物理性質。（4）請你寫出你所了解的碳酸氫鈉的其他用途。

12、用鹽酸可以清除鐵銹（主要成分為Fe2O3），鹽酸中主要含有H2O分子、H、Cl。某探究小組為探究稀鹽酸中的哪種微粒能使氧化鐵溶解，設計了如下實驗方案，得出了初步結論。（1）請填寫下表中的實驗結論：

（2）是否需要做“向Fe2O3中加入水”的對比實驗？為什么？

13、甲同學在某食品包裝袋內，發現有一個裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋，上面寫著“生石灰干燥劑，請勿食用”。甲同學隨手將小紙袋拿出來放在空氣中，經過一段時間后，發現紙袋內的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體B。請你與甲同學一起對塊狀固體B進行探究。（1）猜想一：塊狀固體B中除氧化鈣外還可能有：、。

+

14、小剛為了解生活中常見的鋅錳干電池，做了以下探究：他打 1黑色碳棒完好無損；○2電極周圍充滿黑開一節廢電池，觀察到如下現象：○

3里面有少量無色晶體；○4金屬外殼明顯破損.色粉末；○

小剛查閱了資料：鋅錳干電池的結果如圖所示，它以中心的碳棒（石墨）做正極，外圍的鋅筒做負極，鋅筒與碳棒之間填滿用氯化銨溶液（做電解質）拌濕的二氧化錳和石墨，石墨不參加化學反應，僅起導電作用，在電池的使

用中，鋅逐漸變成了氯化鋅。請你根據初中學習的知識和小剛的探究活動，填寫以下空白。（1）用碳棒做電極主要利用了石墨的____性。（2）干電池在使用過程中的能量轉化是____。（3）以氯化鋅為例，寫出證明廢電池中含有氯化物的化學方程式：________________。（4）用簡單的方法證明黑色粉末中含有石墨，寫處操作步驟和實驗現象（5）通過回收廢舊鋅錳電池可得到的物質有________________（至少答2種）.15、小兵在一本參考書上發現，鎂居然能在二氧化碳氣體中燃燒！于是他迫不及待的做起了這個實驗：將鎂條點燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中，發

寫出白色顆粒狀固體A在空氣中轉化為塊狀固體B的化學反應方程式： ；

現鎂條劇烈燃燒，發出白光，放熱，產生一種白色粉末和一種黑色粉末。⑴ 根據實驗現象，寫出該反應的化學方程式：

⑵ 這個實驗還引發了我對過去某些知識的反思，從而有些新的發現：

（2）猜想二：塊狀固體B溶于水可能有現象（填“放熱”或“吸熱”）。請設計實驗方案驗證你的這一猜想（至少寫出兩種方案）：

①

； 。

①

；②。

②③

（3）取適量塊狀固體B加入盛有一定量水的試管中，振蕩、靜置、過濾，得到少量白色固體C。就白色固體C的成分，甲同學與乙同學進行討論，一起猜想。

甲認為，白色固體C可能是：氫氧化鈣；乙認為，白色固體C可能是：碳酸鈣； 你認為，白色固體C還可能是：。請設計實驗證明你的猜想（填寫下表）

：

第二篇：科學探究和實驗方案設計

《科學探究和實驗方案設計》專題復習教學案例與教學反思

教學案例

教學目標：

[知識目標]

1、了解科學探究的一般步驟和過程；

2、通過復習掌握科學探究的方法

[能力目標]

1、培養訓練學生做出假設與猜想的能力，設計實驗方案的能力，根據實驗做出結論的能力，根據實驗結果進行反思與評價的能力。

[情感目標]

1、讓學生結合實驗進行科學探究，培養學生的學習興趣，體驗探究的樂趣；

2、培養學生相互交流、相互合作的學習態度和精神。

教學重點：訓練學生的科學探究能力，掌握科學探究的方法。

教學難點：訓練學生做出假設與猜想及實驗方案的設計能力。

教學過程：

[情境引入]：語言引入：前些天，老師在超市無意中發現一種新的商品，老師對它的名稱的特殊性深深吸引，它叫“爆炸鹽”。通過觀察圖片，同學們知道他是做什么用的嗎？物質的用途由什么決定的？那么“爆炸鹽”有什么用途？它的成分是什么？我們稍后再來探究。

[師講]本節課讓我們起走進科學探究的世界，體驗探究的樂趣。

[學生]回顧科學探究的一般步驟：提出問題→假設與猜想→設計實驗方案→實驗驗證→結論與解釋→反思與評價

[師強調]在各種考試中重點考查的是：假設與猜想、設計實驗方案。

[過渡]通常進行假設與猜想的方法有哪些呢？我們先來看例題1.例1．如圖所示是初中化學實驗室收集的一瓶無色無味的氣體，試猜想該氣體是何種氣體，并設計實驗進行探究：

假設與猜想 實驗方法與現象 實驗結論

教師引導分析：這瓶氣體有什么性質？可能是什么氣體？如何驗證？

[小結]可根據物質的有關性質進行猜想。

[師問]還可以根據什么進行猜想呢？

例

2、某化學課外活動小組在實驗室藥品柜中發現了一瓶無色溶液，但這瓶試劑標簽已經殘缺，無法辨認，只知道可能是氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的某一種。小明認為可能是氫氧化鉀，小剛認為可能是硫酸鉀，請回答下列問題：

（1）你認為的猜想一定是錯誤的，（2）你認為該瓶試劑還可能是。

試設計實驗證明你的猜想:

實驗操作 實驗現象 實驗結論

教師引導分析：標簽上有什么信息？該試劑可能是什么？能設計實驗驗證嗎？

[小結]可根據物質的化學成分進行猜想

[過渡引入]我們學過很多物質都可以在氧氣中燃燒，那么物質是否可在二氧化碳中燃燒呢？下面我們來觀察鈉在二氧化碳中的燃燒。

[提問]鈉在二氧化碳中燃燒會生成什么呢？

[講]：下面是某興趣小組對鈉在二氧化碳中燃燒生成物的探究：

例3．化學課上，李芹同學將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質。

[提出問題]黑色顆粒和白色物質可能是什么呢？

[進行猜想]你認為黑色顆粒是____，小明認為白色物質是氧化鈉，小華認為是氫氧化鈉，你認為白色物質還可能是；李芹同學認為小華的猜想是錯誤的，其理由是。

[查閱資料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化鈉為白色粉末，Na2O+H2O=2NaOH。

[實驗探究]李芹同學對白色物質進行實驗探究。

實驗方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結論：白色物質為氧化鈉。

實驗方案2：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液，出現白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現象出現。結論：白色物質為。

[反思評價]小娟同學認為實驗方案1得出的結論不正確，其理由是。

[得出結論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為。組織學生進行討論分析，得出結果；分析實驗方案時要強調緊扣資料信息。

[師問]：本題你是根據什么對物質的成分進行猜想的？

[小結]可根據質量守恒定律（元素守恒）進行猜想。

[過渡]科學探究有以上三種方法，但對物質的認識不能僅停留在猜想上，還必須根據已學知識，并收集相關資料設計實驗進行驗證，才能得出科學結論

第三篇：課堂評價與科學探究

課堂評價與科學探究

《國家科學教育標準》指出“標準應如何體現教與學，評價可以提供一種很好的答案一因為這種

評價是以可以測度得出來的東西把老師們應該教些什么、學生們應該學些什么都清清楚楚地展現出

來。（PS－616－7）。因此在探究性科學教學中，評價要對學生在三個主要教學目標（對科學知識的概念性理解、進行科學探究的能力以及對探究的理解）中的發展進行測量。

不同的科學教育方法有不同的教學目標，同理，探究性科學教學的評價方法也與傳統的方法不

一樣。傳統的多重選擇題或簡答題主要是讓學生分辨事實、概念或詞匯。有證據表明這樣的測試覆

蓋面太寬，需要推理的深度太淺，對于“科學本質和科學家工作的理解”之類的問題來說又顯得太

窄。這種測試關心的可能是識別和記憶而不是基礎概念的深層推理和應用，因而它可能對探究性科

學教育造成障礙。如果由考核孤立事實的地區統考或州統考來評定學生的成績，老師不大可能再去

關心探究的目標（Neill and Medina，1989）。此外，在大規模的外來考試采用這些評價方式之后，老

師傾向于在他們的班級上進行類似的評價。

探究性教學的評價應針對《國家科學教育標準》中對學生學習提出的豐富而全面的要求。要了

解每一名學生知道些什么，理解了什么，哪些還模糊不清，哪些被遺漏了，根據已有的知識能做些

什么。評價要用來測定學生是否能夠提出或澄清問題、形成可能的解釋、設計并實施探究、利用數

據作為支持或反對他們自己的解釋的證據等等，其最高層次是測定學生對科學家所探究的問題的評

價能力、對探究目的理解的能力、評估數據、解釋以及論證質量的能力。

探究性教學評價可以采取多種形式，為各種目標服務。評價手段包括老師在課堂里的提問、單

元測驗、全州性的考試和全國性的考試。評價數據可用于備課、指導學生學習、分等定級、確定參

加特別課程的資格、為政策制訂提供信息、配置資源、對課程和教學質量進行評估。作為應用之一，課程和教學的設計都含有評價的信息。

在形成性評價和總結性評價之間需要有明顯的區別。形成性評價可以隨時進行，供老師調整計

劃以適應學生學習的情況與需要?？偨Y性評價一般在學習活動末期進行，用以確定學習對學生的影

響。上一章的短文包括許多形成性評價的例子。例如，弗羅蕾斯女士詢問學生在哪里能找到蚯蚓和

怎樣為蚯蚓建造房屋。格爾柏特先生聽取學生構造地月日系統模型的想法，而且利用提問來評定、加深學生的理解。類似地，赫爾先生通過觀察學生對力所做的矢量圖來判斷他們的理解情況。一般

地，老師在進行探究性教學時要不斷地進行評價以確定下一步要采取什么行動，學生的哪些能力得

到了發展，哪些還有待發展，是否達到某一節課或某個單元的教學目的。

形成性評價對于編排計劃和指導教學很重要。但對于家長、校長、教師的一些問題，如：學生

真正學到了哪些東西？什么證據能說明他們在學習？他們學得怎么樣？達到什么樣的水平？形成性

評價常常顯得不夠正式，不夠充分。

對于高風險的決定，像個人的、政策的或職業上的發展規劃，形成性評價也不夠充分。這類決

定需要總結性評價為家長、老師和決策者提供一個學生或班級是否能夠達到探究標準的信息。這樣的評價需要更標準化的手段和記錄學生反應的方法，不管是測驗、面試記錄還是操作評定。能夠將

學生的反應轉化為分數和平均分數的穩定和量化的方法更能支持事關重大的決定。

學生學習的總結性評價結果可以采用多種形式，可以是個人成績的描述，或者是跨時間的或在同學之間的正式比較。例如，格爾柏特先生在月相的專題教學結束時布置了一次庭作業，他要求學

生總結支持或反對他們關于月相的觀點的所有證據。艾德妮小姐要求每個學生設計一個在他們曾研

究過的湖里探究一種突發現象的方案供最終評價使用。通常，對這些評價的結果應該進行總結、比

較，作為決策的參考。

本章描述能支持探究和《國家科學教育標準》的課堂評價特點。首先討論評價“什么”——接

受科學教育之后要求學生知道、理解、能應用的東西。然后討論“誰”來負責進行各種評價活動，尤其關注學生的作用。最后是“如何”的問題——評價的形成和程序。

應該評價什么？

在探究性教學的三個學習目標中既包括知識也包括理解?！秶铱茖W教育標準》對這兩個術語的定義是：

科學知識指的是科學事實、科學概念、科學原理、科學定律、科學理論和科學模型...一個人要理解科學就得將各種各樣的知識一一包括科學上的各種思想觀念及其之間的相互關聯、存在關聯的緣由、運用這些思想觀念來解釋和預測其他自然現象的方式以及將此類思想觀念運用于許許多多事情上去的方式等一綜合在一起。理解能力包括運用知識的能力，而要能夠運用知識就要能分辨什么是科學思想，什么不是科學思想。

盡管理解在科學教育中處于比知識更高的地位，但是認為教學和評價只需關注于高層次目標的觀點則是錯誤的。事實上，學生處理復雜問題時的失敗不能作為判斷其是否缺乏相關技能或知識的證據。除非同時對這些內容也進行測試。例如，在關于月相和靜力學的教學初期，格爾柏特先生和赫爾先生就探測了學生對要研究的現象已有的觀念，以便在其之上建立更復雜的概念。

有些探究能力可以用相對簡單的方式進行評估。例如：教師可以通過觀察和傾聽來確定學生是否能“利用數據做出合理解釋”，“培養運用證據進行描述、解釋、預測和構建模型的能力和運用邏輯和證據來構造和修改科學解釋和科學模型”。

其他的探究能力，例如，一個指定探究活動的設計和實踐，則是更復雜、更具挑戰性的評價任務。ClllnPagne，Kouba和Huriey（待出版）提出老師對學生的探究活動的評價應分四個階段：準備、計劃、實施、結束/擴展。每一個階段，老師都要寫出預期要達到的結果、能力和信息。例如：在計劃階段其預期結果包括計劃、基本原理、對同伴計劃的評價；能力包括對計劃的制訂、解釋和修改；信息則包括對與所探究的問題在方法上相吻合的探究特性的描述。

DejongandVanjoolingen（199）對探究能力與理解的有關研究進行了綜述。學生往往不熟悉假說的特征（即變量以及變量之間的關系），不能夠在所收集的數據的基礎上表述或改進假說，不敢提出可能被推翻的假說；設計實驗時，他們傾向于為證實假說尋找證據，以及要么同時改變多個變量、要么去改變那些與假說無關的變量。在分析數據時存在的常見問題，一個是不考慮數據的真實含義就用作假說的證據，另一個是不懂得分析圖表的意義（RobertS et al，1997）。老師可以從對學生的初始的觀念以及這種觀念和學生技能的變化的評估中得到啟發，這些觀念包括對進行探究以及科學地思維的意義的看法。

人們都知道學生不應該在不理解的情況下單單學習一些彼此孤立的事實和定義。但要想界定什么才是對一個概念的理解，或是學生應該怎樣使人確信其理解，那就困難得多了。在一項新的有關《標準》的計劃中，有幾個州和都市共同制訂了一個基于《國家科學教育標準》的評價體系，其中把概念性理解描述為：

學生可以通過準確地運用一個概念來解釋觀察到的現象、做出預測以及用多種方式（如文字、圖線和圖表）貼切地表述概念來顯示其概念性理解。理解的兩個方面——解釋與描述——都要滿足這個標準（新《標準》計劃，1997，P133）。

類似地，美國科學促進會的評價計劃（AAAS，1998）建議要給學生的是激發思考、需要運用綜合知識的問題，而不是那些刺激反射性思維的、利用記憶就可以回答的問題。正如計劃所提出的，“應該要求學生回答像我們是怎么知道的？和這樣做會有什么不同？這樣的問題，而不是問那些為記憶詞庫增添條目之類的問題?！?/p>

同樣，這些策略中的大多數也在第三章的探究實例里得到了體現。例如，在弗羅蕾斯女士小姐想評價學生對公平實驗的理解時，她要求學生確定一個他們從未見過的設計方案是否公平。弗羅蕾斯女士也布置了大量的開放性任務。例如讓學生在對蚯蚓經常出沒的地點進行觀察的基礎上利用飲料瓶為蚯蚓創造家園。

然而，在第三章中應用到的評價手段隨不斷變化的課程不斷變更，容易受到一般看法的影響，并且缺少對能力的評定。對于關系重大的評價，無論是確定升、留級還是確定課程的成績，都需要

知識和能力的“標準化’‘的評價方法，也就是有系統地、可靠地轉化成量化形式的評價方法。知識和理解也需要經過多角度的探測，才能保證錯誤的理解和錯誤的信息不至于因為記住了定義蒙混過關。

誰應該是評價者？

評價源自教育系統的不同部分。包括教育管理人員和老師，其中尤為重要的是由學生自己進行的評價活動——自我評價。督促學生對他們自己的思考和表現進行評價，可以讓他們更自覺地在學習過程中從事計劃、實踐、監控和糾正等等工作。自我評價有助于發現、合作、交流和建立概念之間的聯系。

在參考了580多篇關于形成性評價的文章之后寫成的一篇綜述中，布萊克和威廉（1998）指出“學生需要進行自我評價的訓練，這樣他們才能理解學習的主要目的，進而知道需要掌握哪些知識。”布萊克和威廉還發現加強形成性評價一一J包括自我評定——對表現不佳的所謂“差生”的成績提高效果最好，對表現好的學生當然也有幫助。因而這種評價可以縮小高分和低分獲得者之間的差距。讓學生參與評價既可以減輕老師的負擔，也可以讓學生了解他們被期待達到的目標。除非學生能看到評定成績的標準和成功的范例，否則評價活動會變就會變成一場猜測老師意圖的游戲。學生往往無法把剛剛學習過的內容與老師的提問清晰地聯系起來?？紤]到這些情況，“差生”能在了解成功標準和如何達到標準的范例的過程中獲得最大的受益也就不足為奇了。讓學生參與評價的途徑之一是讓他們為一項任務或方案制訂評分標準。他們用第一人稱所作的敘述，如“我清楚詳細地解釋我的想法”和“我運用文字、數學、繪圖、表格、圖表或坐標圖來表達我的想法”，代表了學生對探究能力指標的理解和解釋。在學生行動前給予指導并不意味著是為他們的探究提供“正確答案”，而是為他們提供判斷其探究結論質量的標準。

作為這樣的標準的一個例子，讀者可參閱第三章短文中艾德妮女士要求學生在進行野外考察時所做的筆記。通過要求學生以《國家科學教育標準）｝所要求的探究能力為線索組織他們的筆記，文德妮女士讓他們找到了一條可以了解自己是否達到標準的方法。這些筆記的概念結構，也為學生在課程末期進行的最終研究項目提供了一個框架。

應該怎樣評價學生的學習？

教育家很早就知道，只需要去注意傾聽學生的談話，一位高明的老師就可以獲得關于這個學生的知識水平和他對科學思想的看法的大量信息。二十多年以前，Rowe（1974淀義這種非常有效的教學策略為“靜待”，老師在等待時的沉默可以讓學生在提出或回答問題時思考更加細致、更為周到。她建議老師應按照學生所帶來的問題進行思考一一例如有關價值的問顧（如：“誰關心”）、認識方法的問題（如，“證據是什么）、采取行動的問題（如：、“就我自己的所知應該做些什么？）和有關結果的問題（如：“我會知道將發生些什么嗎？”）至于評價，她指出：“學會通過交談，而不是問話來了解學生的真實情況是一種非常有效的方法。（199）

Gollas＊）也強調了傾聽學生談話的重要性，她在報告里說她把初中學生集中起來，圍繞一個特定的她稱之為“科學交談”的主題或問題進行自由的討論。她允許學生去探究自己的那些與老師所安排的實踐有關或無關的想法?！皟和芨杏X到在何時我們‘占據’了他們的議程，他們能感知在什么時候他們對問題的‘疑問’被納入了老師的考慮而讓大家去尋找并表達出來”（Gallas，1995，R71）。她總是讓學生在談話結束后總結出他們認為是最佳的答案，這些答案可供老師了解和記錄學生的學習情況。

表41展示了幾種常見的重要的評價方式，包括多重選擇、構思應答、計劃和文件等從左到右，各種評價方式的實施難度依次加大，從只需做對錯的判斷到要和老師同學探討才能決定，換句話說，對一個特定問題的最佳答案要搞清什么才是老師、學校、或科學界所認可的標準。

學校里或學區內的老師加上其他能起校正作用的參與者，是最有效的評價系統的一個組成部分。正如 Daro（1996，P260）所說：

要想讓標準真正有價值，同一職業群體里的老師必須堅持大家都能接受的標準。只有堅持標準

他們才能理解自己學生的工作。因此，給學生的表現評分時要與同事商討，商討時氣氛要自由，評價要適度。這樣，標準才能真正服務于老師和學生。

在選擇合適的評價方式時，要考慮標準的性質。是否能夠而且應該不假思索、不做修改就做“實時的”評價？對于那些學生應當很“熟悉”和“敏感”的內容來說，多項選擇題和簡答題就顯得非常便利。不過，許多《國家科學教育標準）｝要求評價的內容至少都要有思考的時間（超過幾分種），因而要采取用時更多的評價方式。“”

第三章的短文強調了表4－l右邊的評價方式，并在某種程度上說明了評價的各種用途。不過所有的評價方式和程序都可以在第三章中的任何一節課中使用。特別地，在對學生進行總結性評價時很可能需要綜合地應用各種評價工具。

由于易于準確統分，或者是為了應付采用同樣方式的全州或全區性考試，老師有時也會像出版商和轄區教育官員一樣依賴多項選擇這一種評價方式。但是僅僅依靠多項選擇很難評價知識的理解程度、探究能力或對探究的認識。能使多項選擇更有意義的措施是要求學生證明他們的選擇并講出他們選擇的理由。

另一個需要考慮的問題是學生對評價所使用的語言的熟悉程度。那些還在為增加詞匯、熟悉語法和語義而努力的學生，對以文字表達的評價形式在理解和答題上都存在困難。因而必須把學生在某一領域所知道的內容與他們對某一問題的字面上的理解能力區別開來。

美國的州立學校管理委員會下屬的評價與學生成就標準合作體門999）發展了一些對母語非英語的學生進行更準確評價的程序和資源。這些資源指出評價會受語言問題（例如在某地方言里不存在的冗長的字母或音節），文化問題（對問題的不同詮釋方式），以及對英語的熟悉程度（是大眾語言水平還是學術水平）的影響。學生在學習英語時的一些困難模式浮現了出來，對這些模式的了解可以增加評價結果的準確性。

全面的評價系統包括許多的手段。例如，由《新標準》計劃提出的評價系統由三個相關的部分組成：行動標準，測試和文檔（1997）。行動標準把《國家科學教育標準》具體化為一系列學生能夠顯示出其能力的活動的陳述。這些標準附帶有范例，范例的注釋對這些活動在哪些方面體現了標準的要求、達到什么等級進行了說明。測驗則綜合運用選擇、問答題和實驗操作在門）概念性理解，（2）科學思考：設計和獲得知識，（3）科學思考：分析和證據，（4）生命、地球和物質科學這4個方面對學生進行評分。文檔系統包括展示概念性理解、科學思考、工具應用和交際、以及探究的表現記錄資料。不同的表現記錄可以提供用以判斷其質量標準類型的證據。

對文檔質量的預期高于測驗，因為前者擁有足夠多的時間、反饋和修正的機會。有些行動標準，例如在一個群體中的出色表現，老師可以觀察到并做出評價，這類證明材料也應該放人文檔系統中去。這些工作的成功實施要依靠一個經驗豐富的老師團體來執行。

加州的“加州高中生物、化學和綜合科學測試”在幾年前就建立了一個相似的運用多種方式的評價系統。該測試包括多項選擇題、問答題和實驗操作。文檔供選用，一旦選用只會增加而不會降低學生的分數。

結論

本章表明，探究性科學教育的評價之所以有別于一般的傳統評價手段，是因為：一探究的性質、探究性教學的目標、探究與《國家科學教育標準》的結合以及一種特定的評價手段測定學生在朝著《標準｝）所要求的方向上取得的實際進步的能力。

從用以引導學習的形成性評價到測定學習效果的總結性評價一一包括大范圍（區、州、國或跨國）的評價活動——都存在著這些差異，總結性評價還必須滿足一些額外的標準，它們必須具有系統性、可重復性、公正性，而且在班級間或學校間能進行比較并能說明評定原因。滿足了這些標準，總結性評價就能給有高風險的決定——如學生的學業成績評定或是否要為老師的專業進修重新進行設計一一提供證據。

第四篇：例談科學探究實驗與實驗報告

例談科學探究實驗與實驗報告 山東菏澤曹縣第二中學 陳燾摘要：科學探究實驗是新課程著重介紹的知識點，同時又是當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點。本文對科學探究的六大要素逐一加以解釋，并以實例說明如何做好科學探究實驗及如何做實驗報告。關鍵詞：科學探究 科學探究實驗 實驗報告 提出問題 猜想和假設 實驗方案 數據處理 作為當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點，《普通高中物理課程標準》對科學探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。”一般來講，我們進行科學探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題 “現代科學之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的進步”。問題是創造的先導，是思維的起點，具有問題意識是一個人有所創新的前提與基礎，是否具有問題意識，能否提出有價值的問題，是因循守舊之人與開拓創新之人的分水嶺。我們提出的問題首先應該是科學的，不能反科學或偽科學，而且還必須是有價值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據學生現有的知識，我們所能提出的問題應根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實際經驗，提出的問題應在其力所能及范圍之內，即有能力應用已有的物理知識，加上部分未知的物理知識，利用科學的方法與思想，或獨立或協作地予以解決。提出問題后我們還必須明確問題，明確問題是為提出假設或大膽猜想奠定基礎。從物理學的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設 讓學生做假設和猜想，就是根據已有的物理知識和實驗經驗，對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設，對實驗結果進行預測。愛因斯坦說過：“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動著科技的進步，并且是知識進化的源泉，嚴格地講，想象力是科學研究中的實在因素?！臂ねヨ壬J為，高中生業已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力，具體體現在：①學生可以通過假設進行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設、驗證假設的途徑，經過一系列的抽象邏輯過程，達到目的。②學生思維業已具備預設性，在解決問題之前，學生已采取了一定的方式和手段。③學生思維已漸進形式化。中學生開始逐步地由具體運算思維占優勢發展為形式思維占優勢，不僅能夠進行從特殊到一般的歸納，而且能進行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實踐與學習中，已能夠完成從具體上升到理論，再由理論指導去獲得具體知識的完整過程。④高中生思維活動中自我意識或監控能力的明顯化。⑤學生思維能跳出舊框框，創造性思維已獲得迅速發展，開始追求新穎、獨特的東西，形成了自己對事物的獨特見解。為此，教師要鼓勵學生們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有知識的羈索，打破時空的限制，對自己提出的問題盡可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發創造的靈感，發揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據的判斷往往也可以突破層層迷團，實現探究的目的。

三、制定實驗方案 方案是種思想，是個預設，只有經過多次嘗試才能完善；方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成實驗或既定目標。方案設計的好壞，直接關系到實驗步驟是否井然有序，關系到實驗數據是否真實可靠、是否切實可信，關系到實驗結論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實驗好就好在實驗設計的巧妙，設計的合理，設計的渾然天成。為此：①方案中的儀器應選材合理，便于準備，不能要求過高。在確定實驗方案之前，應首先學會正確操作和熟練操作，特別要注意應該注意的事項。②探究過程應盡量清晰，各步驟間銜接流暢，表格設計合理，應盡可能多地確定實驗方案，盡可能多地進行實驗，并由此比較各個方案的優缺點，確定最佳方案，同時若其中某個實驗被確認失敗的話，也可以盡快選擇其他實驗方案。

四、進行實驗 根據實驗方案，按照說明書正規操作，操作時應注意安全（包括儀器安全和人身安全），實驗中要如實記錄數據和實驗現象等，利用觀察、實驗或其他方式方法，多渠道多形式地收集實驗數據和信息。盡可能地收集實驗數據與信息，目的是盡量減少偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析；數據越多，越有利于我們做定量的計算。當然，為了更好地逼近實驗結論，我們除了實驗手段外，還可以從多種信息源上采集和獲取信息，以彌補實驗手段的不足。

五、數據處理

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第五篇：例談科學探究實驗與實驗報告

例談科學探究實驗與實驗報告

山東菏澤曹縣第二中學　陳燾

摘要：科學探究實驗是新課程著重介紹的知識點，同時又是當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點。本文對科學探究的六大要素逐一加以解釋，并以實例說明如何做好科學探究實驗及如何做實驗報告。

關鍵詞：科學探究　科學探究實驗　實驗報告　提出問題　猜想和假設　實驗方案　數據處理

作為當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點，《普通高中物理課程標準》對科學探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。”一般來講，我們進行科學探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題

“現代科學之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的進步”。

問題是創造的先導，是思維的起點，具有問題意識是一個人有所創新的前提與基礎，是否具有問題意識，能否提出有價值的問題，是因循守舊之人與開拓創新之人的分水嶺。

我們提出的問題首先應該是科學的，不能反科學或偽科學，而且還必須是有價值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據學生現有的知識，我們所能提出的問題應根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實際經驗，提出的問題應在其力所能及范圍之內，即有能力應用已有的物理知識，加上部分未知的物理知識，利用科學的方法與思想，或獨立或協作地予以解決。

提出問題后我們還必須明確問題，明確問題是為提出假設或大膽猜想奠定基礎。從物理學的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設

讓學生做假設和猜想，就是根據已有的物理知識和實驗經驗，對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設，對實驗結果進行預測。

愛因斯坦說過：“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動著科技的進步，并且是知識進化的源泉，嚴格地講，想象力是科學研究中的實在因素?！臂ねヨ壬J為，高中生業已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力，具體體現在：①學生可以通過假設進行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設、驗證假設的途徑，經過一系列的抽象邏輯過程，達到目的。②學生思維業已具備預設性，在解決問題之前，學生已采取了一定的方式和手段。③學生思維已漸進形式化。中學生開始逐步地由具體運算思維占優勢發展為形式思維占優勢，不僅能夠進行從特殊到一般的歸納，而且能進行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實踐與學習中，已能夠完成從具體上升到理論，再由理論指導去獲得具體知識的完整過程。④高中生思維活動中自我意識或監控能力的明顯化。⑤學生思維能跳出舊框框，創造性思維已獲得迅速發展，開始追求新穎、獨特的東西，形成了自己對事物的獨特見解。為此，教師要鼓勵學生們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有知識的羈索，打破時空的限制，對自己提出的問題盡可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發創造的靈感，發揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據的判斷往往也可以突破層層迷團，實現探究的目的。

三、制定實驗方案

方案是種思想，是個預設，只有經過多次嘗試才能完善；方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成實驗或既定目標。方案設計的好壞，直接關系到實驗步驟是否井然有序，關系到實驗數據是否真實可靠、是否切實可信，關系到實驗結論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實驗好就好在實驗設計的巧妙，設計的合理，設計的渾然天成。為此：①方案中的儀器應選材合理，便于準備，不能要求過高。在確定實驗方案之前，應首先學會正確操作和熟練操作，特別要注意應該注意的事項。②探究過程應盡量清晰，各步驟間銜接流暢，表格設計合理，應盡可能多地確定實驗方案，盡可能多地進行實驗，并由此比較各個方案的優缺點，確定最佳方案，同時若其中某個實驗被確認失敗的話，也可以盡快選擇其他實驗方案。

四、進行實驗

根據實驗方案，按照說明書正規操作，操作時應注意安全（包括儀器安全和人身安全），實驗中要如實記錄數據和實驗現象等，利用觀察、實驗或其他方式方法，多渠道多形式地收集實驗數據和信息。

盡可能地收集實驗數據與信息，目的是盡量減少偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析；數據越多，越有利于我們做定量的計算。當然，為了更好地逼近實驗結論，我們除了實驗手段外，還可以從多種信息源上采集和獲取信息，以彌補實驗手段的不足。

五、數據處理

整理完所收集到的數據與信息后，就要對數據進行分析和處理，“應用科學的思維方法，通過分析和歸納，找出規律，嘗試根據實驗現象和數據處理得出結論，并對實驗結果予以解釋和描述”，通過對實驗數據的處理，能得到哪些反饋呢？

用自己的語言去總結實驗結論時，需要注意的是實驗結論一般應具有以下特征：①條件相當嚴格，不能任意擴大或縮??；②實驗方法相當完善，當然也有需要進一步完善的地方；③表述簡潔而嚴明，應盡量用嚴密且準確的科學術語來描述，且具有相當嚴謹的邏輯。

六、心得體會

通過實驗，汲取失敗的教訓，積累成功的經驗。實驗后要提交實驗報告，報告中要科學地表述自己的探究思路、過程、方法和結論。踢過足球比賽的大都知道“我們在比賽中，既要注重自己的積極突破，又要注重團隊的團結合作”的道理，同樣在科學探究實驗中，自我自主探究與交流協作也一樣重要。在合作中注意既要堅持自己的原則，有自己的思考、有自己的觀點、有自己的實驗方案，也要能夠積極聽取他人的建議，尊重他人的意見和成果。只有我們親身親歷科學探究，才能收獲一種習慣，養成一種意識，養育一種能力，這對我們今后無論是學業還是事業都是極其重要的。

下面以“探究加速度與質量、力之間的關系”的實驗為例，簡要探討如何進行科學探究和書寫實驗報告。

實驗原理及實驗方案：牛頓第一定律告訴我們，力并不是維持物體運動狀態的原因，而是改變物體運動狀態的原因。簡而言之，物體運動狀態的改變體現在速度的改變上，而速度發生變化就表明物體具有加速度，因此可以說力是使物體產生（或具有）加速度的原因。同是一輛靜止的汽車，施加的牽引力越大，至某一速度所需要的時間越短。由此我們不妨假設加速度與力成一次函數a＝kf+b，同時假設b＝0。假設成立與否，還需要用實驗探究和驗證。同時，物體的質量越大即慣性越大，物體的運動狀態就越難以發生改變，即加速度越小，由此我們不妨假設a＝b+1/km，同時假設b＝0。由此，我們現在所要探究的加速度是同時與力、質量有關的，那么又有怎樣的關系呢？按照哲學上的觀點，物體運動狀態的變化情況是由合外力（外因）和質量（內因）共同決定的，合外力和質量兩個因素統一于影響物體運動狀態的改變過程當中，同時又是矛盾的。合外力促使加速度的產生，質量則維持原有狀態不變，阻礙加速度的產生。在物理學中我們研究一個物理量同時與兩個或多個物理量（或因素）有關的多元問題的基本方法就是控制變量法，即先保持其他物理量（或因素）不變，逐步分析所求物理量與其中某一物理量的關系，而后總結出這幾個量之間的關系。因此，我們可以首先固定質量，探究加速度與力之間的關系；而后固定合外力，探究加速度與質量間的關系；最后總結出加速度與合外力、質量的關系。

如果a＝k1f成立，反映在a-f圖線上就應該是條過原點的傾斜的直線；如果a＝k2m成立，反映在a-m圖線上就應該是條雙曲線，然而真實地判斷該圖線是否是雙曲線是比較復雜的，不過我們可以變換角度，將a與m成反比轉化為a與1/m成正比，即反映在a-1/m圖線上就是一條過原點的傾斜的直線。但加速度是不易測量的，因此我們需將其轉化為位移，而且我們所探求的主要是a與f、m間的關系，從另一個角度也說明無須求解a的實際值。設計實驗時使小車做初速度為0的勻加速直線運動，同時將小車放在相同的位置，并同時打開和關閉文件夾使兩小車運動的時間相等，由s＝at2/2便可得出a1/a2＝s1/s2。這樣就將加速度轉化為位移，以后做就好的多了。

教材給出了實驗裝置，但不甚好。一方面嚴格的光滑水平木板是沒有的，普通實驗室中的木板大都相當粗糙，不符合實驗要求；另一方面，若往小盤中放砝碼，好多同學放置的大都不是比較均勻，然而這樣做很容易帶來相當大的誤差。改進后的實驗裝置如下圖：

實驗器材：上部有凹槽的小車兩個，一端帶有定滑輪的長直木板兩個，大型文件夾一個，砝碼若干，勾碼若干，細線若干，刻度尺一把。

為記錄小車的加速度，我們可以采用打點紙帶，同時為避免小車與定滑輪的碰撞，可以在小車后拴兩條較長的細線，細線的另一端加以固定。本實驗方案舍棄砝碼盤，而采用勾碼，可以保證拉力在一條直線上，增減勾碼即改變了小車受到的拉力。在小車上增減砝碼的質量，即改變了小車的質量。

為得到近似光滑的長直木板，我們通常采用平衡摩擦力的方法：不加砝碼，不系細線，試探著移動墊木，使放置在斜面上的小車近似做勻速直線運動，此時物體受g、n、f三個力的作用而處于平衡，合力為0，得gx＝f，兩力的作用效果相互抵消，就相當于f不存在。而當小車受到細線的拉力后，就相當于僅受該