体现初中《科学》中探究式学习的考试命题探索

1、体现初中科学中探究式学习的考试命题探索摘要：本文旨在探讨通过增大探究过程性试题和体现学生批判、创造性思维试题的比重，更有效地检测出学生的探究、创新能力，从而引导教师转换教学方式，使之与新课程所倡导的教育理念和要求更加贴近。关键词：考试命题；探究过程性试题；思维发展均衡考试不仅是一种教育评价手段，并且对课堂教学改革起着向导作用。考试(尤其是中考和高考)这根“指挥棒”，在很大程度上指引着一线教师在课堂里如何开展教学。因此，将素质教育的理念和要求充分体现在考试命题中，有利于促进教师在教学过程中全面培养学生的科学素养，促进学生生动、活泼、主动地学习，享受到学习的乐趣。培养学生的创造性思维，目前已是一个

2、全球性的问题，“为创造性而教”已经成为学校的主要目标之一。尤其是课程改革后，新教材在其体系、结构、内容、呈现方式、教学手段以及教学资源的综合利用等方面与原教材都有很大的不同，对学生创新精神和实践能力的培养体现得更清晰。新教材倡导知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三者融合，成为学生科学素养不可分割的有机整体。其中知识与技能的学习是训练学生掌握科学探究的过程与方法的载体和途径，在过程与方法的训练中，学生的情感、态度和价值观又得到潜移默化地发展。在教学过程中，让学生主动体验和掌握科学探究的过程和方法，渗透情感、态度和价值观的教育是素质教育的基本教学理念。学生的探索精神和创新能力正是在科学探究过

3、程与方法的体验、训练中逐渐形成的。因此，考试命题不仅要能反映出学生科学知识掌握的情况，更要注重对科学探究的过程和方法掌握程度的检测和对学生的各种思维能力是否均衡发展的检测。一、增大探究过程性试题的比重引导教师对学生探究创造能力的培养教师的教学理念影响、指导着教师的教学实践活动，决定着教师运用何种教学模式开展教学。传统教学中，教育目标的顺序排列为：第一，知识；第二，实用技能；第三，态度和能力。即在传统教学中，教师首先注意的是学生掌握知识的情况，有余力才注意其主体性和思维方式。但要培养学生的创造性，就应该反过来，首先关注学生的主体性、思维方式，其次才是“双基”。考试不但要测试出学生的科学素养，而且

4、也要鉴别出教师的教学理念。考试命题应该让在民主、自由、合作的教学氛围和师生互动、学生主动参与的教学模式下成长的学生取得好的成绩，进而引导教师转变教学观念，转换教学方式，贯彻创造性思维教学的原则，培养出具有质疑、探索、批判能力的人才。例如对“金属的活动性顺序”的教学过程设计，传统的教学流程如下：1、复习旧课：锌、铁等金属能跟盐酸、稀硫酸发生置换反应。2、引入新课：是否所有的金属都能跟盐酸、稀硫酸发生置换反应？3、讲授新课：教师实验演示镁片、铝片、锌粒、铜片等金属和相同的稀硫酸反应的剧烈程度。学生观察后得出结论。4、巩固运用：通过习题来巩固、运用知识。5、检查反馈：通过提问、考试等形式检查学生对知

5、识的掌握情况。可见，传统教学以知识为本位，以能应对传统的考题为着眼点，教学模式主要是传递式或验证式的，教师操纵、掌管教学进程和学习活动的所有关键环节，出现教师在先，学生在后的现象。如：教师先提问，学生再思考回答问题；教师演示，学生观察；教师给出实验方案，学生执行操作。虽然看起来学生的学习活动井然有序，但久而久之学生的问题意识和探究意识被削弱。在这种教学模式下，学生对知识探索的参与程度小，“愤悱”状态少，难以形成学生探究的空间，使学生失去主动学习的机会，不利于学生主体作用的发挥。以下的教学模式则反映出教师把学习的第一机会和主动权还给了学生，能使学生在课堂教学中成为真正的主动参与者，以参与求体验，

6、学生的思维比在前种模式下震荡得激烈。“金属的活动性顺序”的探究式教学过程设计流程：1、问题情景，激趣质疑a、教师实验演示：将铁片、铜片投入相同得稀硫酸中。b、学生实验：向盛足量的硫酸铜溶液的试管中加入学生自备的刀片等铁制小器物。c、为何铁片表面冒气泡，而铜片却无现象？为何铁器被涂上了红颜色？学生处于“愤悱”状态。2、学生探究，寻找规律a、学生根据教师提供的铁片、镁片、锌粒、铜片、铝片等金属以及稀硫酸、硫酸锌、硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁等溶液，设计出实验方案。教师提醒学生每次只用一种金属跟一种液体药品反应。b、学生按照方案进行实验，寻找金属跟酸、金属跟盐溶液反应有什么规律，记录每次实验的现象。教师

7、巡视检查、参与学生的实验，了解学生实验过程，指导答疑。3、协作讨论，揭示规律a、学生完成实验后，在小组分析讨论的基础上，派代表在班内交流本组的发现、体会以及疑问。b、教师让学生充分发表意见后，总结引导出金属活动性顺序。4、过程反思让学生回顾自己的实验过程，分析存在的不足之处，优化实验探索的方案。那么，如何命题才能把两种教学模式下学生的科学素养检别开来呢？在两种教学模式下的学生对于知识的掌握程度无显著差异，但后种模式注重学生对知识的探究过程，在探究过程中会产生许多常常是演示实验和教师讲授时不会出现的新问题和预料不到的现象，这为激发学生的问题意识和探究欲望创造了良好的机会。在后种教学模式下成长的学

8、生，他们的实验探索能力、问题意识和创造、成就欲望是前种模式下的学生所不及的，因为这些科学素养是在学生的思维处于“愤悱”、活跃状态，学生积极参与问题解决、自主探究的过程中逐渐形成、发展、提高的。因此，只有能够反映出探索的过程性的试题，才能把在两种教学模式下学习的学生的科学素养的差异检出来。试题1 三种金属x、y、z，其中只有z能与盐酸反应产生氢气；将y投入x的硝酸盐溶液中，y的表面有x析出，则x、y、z三种金属的活动性顺序如何？试题2 设计一个可行的方案验证fe、cu、ag三种金属在金属活动性顺序中的相对位置，写出所需要用到的试剂和简要的操作步骤。试题1只是单纯考查知识点，两种教学模式下的学生的

9、得分率不会有明显差别。而试题2考查了知识探索的过程，可反映出学生探索、解决问题的能力。在第二种模式下学习的学生由于经常亲身经历和体验科学探究活动，探究意识已成为一种内在的素养，故得分率会高于第一种模式下学习的学生。这种考查过程性的试题能较好地区分出不同教学观念、教学模式下的学生对科学过程和方法的掌握程度，折射出学生的科学态度情感和价值观。下面再以“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”这一知识点的两种不同教学模式为例，讨论几种有关该教学内容的命题。教学模式一1、 以日常生活情景为背景，提出问题：滑动摩擦力大小跟哪些因素有关？2、 学生观察教师的演示实验a、 在桌面上用弹簧秤匀速拉木块；b、 在玻璃板上

10、用弹簧秤匀速拉木块；c、 木块上加一重物后，在玻璃板上用弹簧秤匀速拉木块； 记下三次实验中弹簧秤的读数，即摩擦力的大小。3、 再次引导学生思考滑动摩擦力大小跟哪些因素有关。4、 学生通过a、b比较得出：滑动摩擦力大小跟两物体接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；通过b、c比较得出：滑动摩擦力大小跟压力的大小有关，压力越大滑动摩擦力也越大。教学模式二1、 以日常生活情景为背景，提出问题：滑动摩擦力大小跟哪些因素有关？2、 让学生提出各种猜想、假设；3、 引导学生针对各种猜想、假设设计实验验证的方案；4、 提供给学生实验器材，开展实验；5、 学生得出结论，互相交流；6、 教师仲裁；显然

11、，两种教法都能达到让学生了解影响滑动摩擦力大小的因素这个知识点的教学目标，但是，第二种教学模式使学生主动体验了探究科学知识的过程和方法，把学习置于一个真实、具体的任务环境中，让学生利用实验得出的原始数据进行分析思考，而不是直接接受基于这些数据得出的结论。在猜想、假设阶段，学生会提出许多种可能影响滑动摩擦力大小的因素，不仅是压力和接触面的粗糙程度，而且还会提出可能与物体的重力、接触面积的大小、物体运动的快慢等因素有关；在设计实验阶段，学生会想出各种研究的方法；在整个探究过程中，学生的思维处于开放状态，学生不仅学习了有关摩擦力的知识，还初步学会了对事物进行科学探究的过程和方法。并且第二种模式在激发

12、学生学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质等方面都有积极的促进作用。这些效果在质和量方面是第一种模式所不能相比的。接下来分析几种针对这两种类型的教学模式的有关命题。试题3 如图，将桌子边缘的木块匀速往左拉(未掉下桌子)的过程中， 弹簧秤的示数将_(填“不变”、“变大”或“变小”)；试题4 自行车刹车时，手捏闸把越紧，车轮受到的摩擦力越大，这是由于：（ ）a、增大了闸皮和车轮的接触面积 b、增大了闸皮与车轮接触面的粗糙程度 c、增大了闸皮对车轮的压力试题5 如图所示，同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个。现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设

13、计一个实验来验证你的猜想。写出实验的步骤、现象和结论。试题6 请设计一个实验证明物体势能的大小跟物体的质量和被举高的高度有关。写出实验的步骤、现象和结论。 试题3和试题4都是对知识的直接考查，学生只要了解这个知识点，稍加分析便可给出答案，两种教法下的学生的得分率不会有明显区别，反映不出两种教法下学生的科学探究能力的大小。 试题5和试题6是考查对知识探索过程的试题，其中蕴涵着一种科学研究的方法，即单因子控制法。这种探究方法在教材中多处以隐性方式出现。如：研究欧姆定律（iu/r）、焦耳定律（qi2 rt）、液体压强（pgh）、决定电阻大小因素（rl/s）等问题时，都要采用这种方法。教师在对这些知识

14、点教学时，采用怎么样的教学方式、是否使学生积极主动参与学习、学生参与的时间和广度多大，将在学生对这两题的得分率高低中反映出来。在第二种模式下学习的学生由于在课堂上有较长时间的亲自体验和思考过程，因而不但知道结论并且掌握实验研究过程和方法，思路开阔、灵活，知识迁移能力强，所以得分率会比第一种教法下的学生高。并且，此类命题取材面广、内容新颖、题型变换灵活，能有效地防止猜题、押题，遏制题海战术，能较好地检测出两种教学模式下的学生的科学素养的高低，反映出教师教学中是否注重“过程与方法”的训练，鉴别出教师的教学理念和教学模式。 二、增大体现批判性、创造性思维试题的比重引导教师对学生思维能力的均衡培养 根

15、据不同标准不同角度，思维可分为许多种类，如有动作思维、形象思维、逻辑思维；聚合思维、发散思维；直觉思维、分析思维；习惯性思维、创造性思维等等。在传统教学中，学生的逻辑思维、聚合思维、分析思维、习惯性思维得到了良好的训练，而批判性思维、形象思维、创造性思维却培养得较少，学生擅长于依靠严密的逻辑思维过程或指定的路线获得精确、唯一的答案。 试题7 某氧化钠样品因受潮有部分变成氢氧化钠。取此样品20.4克加入到79.6克水中完全溶解，所得溶液的溶质质量分数为24。该溶液50克能与60.7克某浓度的氢氧化铁恰好完全反应，经过滤后得到无色澄清的溶液。1、 计算氧化钠样品中所含氧化钠的质量。2、 计算过滤后

16、所得的溶液的溶质质量分数。学生在解答试题7时，不仅要看到氢氧化钠能与氢氧化铁反应，而且还要考虑到氧化钠和水反应后生成的氢氧化钠也要与氢氧化铁反应；学生不仅要算出两部分氢氧化钠的质量，而且还要算出反应后氯化钠溶液的质量。计算时头绪繁多，各种细节必须考虑周到，不能有任何遗漏才能得出唯一正确的答案。当然，这对培养学生思维的严密性、严谨性有很好的促进作用。但是生产、生活上的问题千变万化，往往不是非此即彼，许多问题的答案也并非唯一，而可以从不同的角度运用多种方法予以解决；并且，学生在今后工作和学习上要获得创造性的成果，更多地是依靠发散思维、直觉思维、批判性思维活动。试题8 如右图所示，在密封的试剂瓶中充

17、满了二氧化碳气体，将滴管中的氢氧化钠挤入瓶内后，玻璃管中的水滴将往哪边移动？试题9 如图（同上题），将滴管中的液体挤入试剂瓶后，若玻璃管内的水滴往左移，请推断滴管中可能是什么液体？瓶中可能是什么物 质（可以是固体、液体或气体）？若玻璃管内的水滴往右移，那 么滴管和瓶中又分别是什么物质？各写出3种可能的答案。对于试题8，学生通过顺向分析，遵循逻辑可给出答案：氢氧化钠溶液滴入瓶内部分二氧化碳气体被反应掉瓶内气压小于大气压大气压将水滴推向瓶内；该题反映的是学生聚合式的思维活动能力。试题9和试题8背景相同，但设计成了一道答案不固定的开放型试题。学生首先运用逆向思维：要使水滴向左（或右）移动瓶内气压应小

18、于（或大于）大气压怎样使瓶内气压变小（或变大）？然后运用发散性思维，根据存储的知识，在头脑中搜索可能的答案：酸和金属、碳酸盐反应产生气体、浓硫酸滴入水中放热、水滴入生石灰中放热，都能使瓶内的气压变大；而氨气、氯化氢溶于水，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、氯化氢，都能使瓶内气压变小。该题需要学生从不同的方向去思考，想出多种新颖的方法来解决问题，思维的广阔度比思考前一题时要大得多。反映的是学生的发散性思维能力，而发散性思维是创造性思维的一个重要组成部分。试题10 课堂上，老师提出一个问题：如何确定一瓶硝酸钾溶液是否饱和？ 甲同学：在硝酸钾溶液中再加入硝酸钾固体，观察硝酸钾固体能否继续溶解。若能继续溶解，说明原来的硝酸钾溶液是不饱和溶液；若不能继续溶解，说明原来的硝酸钾溶液已经饱和了。 乙同学：将硝酸钾溶液放在冰箱里降温，过一段时间去观察是否有硝酸钾固体析出。若有硝酸钾固体析出，说明原来的硝酸钾溶液已经饱和了；若无硝酸钾固体析出，则说明原来的硝酸钾溶液未饱和。1、 你认为两位同学的方法是否可行？请说明理由。2、 请你再想出2种可以确定这瓶硝酸钾溶液是否饱和的方法。试题10中的第一个问题要求学生对两位同学的方法进行评价，这时学生要运用的就是批判性思维。在日新月异的信息社会里，信息就是资源，谁能获取并适当评价信息，谁就