從臺州市八年級學生實驗技能大賽看科學探究能力現狀

楊潔瓊

【摘 要】2001年國家實施的新一輪課程改革中，提出“科學的核心是探究，教育的重要目標是促進學生的發展，科學課程應當體現這兩者的結合，突出科學探究的學習方式”。這意味著科學探究既是重要的學習方式之一，又是學生的學習目標，更是一種精神。實驗技能大賽是檢測學生科學探究能力的一種途徑，本文筆者試圖結合命題思考和實驗大賽成績，來解讀臺州市八年級學生實驗技能大賽生物組實驗中體現的學生科學探究能力。

【關鍵詞】臺州市 八年級學生 實驗技能大賽 科學探究能力

1. 編制實驗試題的思考

參賽者是臺州市10個縣區60多所學校經選拔而產生的優秀的八年級學生。他們已經知道基本的科學探究技能，如提出假設，分類，繪制圖表，并運用圖表來表達和交流等。因此，筆者以浙教版9年級上《科學》閱讀材料中的自制酸堿指示劑為藍本，結合試題組成三要素測量目標、刺激情境和設問，設計出“鮮花的汁液能做酸堿劑嗎？”實驗，旨在考查學生生物信息素養和運用科學探究基本方法的能力。

2. 實驗技能大賽的組織和實施

2011年臺州市八年級學生實驗技能大賽由臺州市教育局教學研究室與教學儀器站聯合組織，于4月15日在仙居二中舉行。大賽分為物理、化學、生物三個實驗比賽，其中前兩個屬于基本規范操作部分，后一個屬于實驗設計與操作部分，兩個部分各占50分。

選手以抽簽的方式分成AB兩組，兩組在不同實驗室同時進行比賽。上午進行一場基本規范操作比賽，AB組以抽簽的方式決定做物理實驗還是化學實驗。下午進行一場實驗設計與操作比賽。每場比賽限時60分鐘。

各縣市的教研員和名教師擔任本次大賽的評委。每個試場，由兩個評委老師負責一個4人小組的評分，最后得分取平均分，以求評分過程中的公正。

3. 生物實驗的成績及分析

3.1提出問題能力

科學探究始于問題，提出問題往往比解決問題更為重要。62位學生（占總數的88.6%）能夠在背景材料創設的情景中，提出所要探究的問題。這可能由于試卷的標題具有較好的提示作用，學生在閱讀完背景材料后，結合標題進行分析，能較容易的提出所要探究的問題。這個作答情況反映學生具有良好的觀察能力和生物信息素養。同時說明，創設適合的情景可以激發學生相關的心理特質。8位學生，不能提出合理的探究問題。提出的問題中，有些過于冗長，比如題干中對于“酸堿指示劑”的概念有定義描述，在提問時，學生仍然會用較長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。這反映出學生對于題干信息的提取能力不夠強，對概念界定不清。

3.2做出假設的能力

做出假設是科學探究的核心環節。本試題中，筆者將研究的假設又分為假設和子假設，各賦值1分。假設要求揭示自變量和因變量之間的普遍關系，子假設是對假設更具體化的體現。比如本試題中的假設是鮮花的汁液能作酸堿指示劑。子假設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位學生（占總數的55.7%）能根據問題中的關鍵因素和已被證實為正確的理論提出合理的假設，并能考慮到多種可能性的結果，做出子假設。24位學生（占總數的34.3%）只對題目所給的兩種鮮花中的其中一種作出了假設。這些作答情況說明學生能夠理解并作出科學的假設，部分學生能夠結合具體情境考慮到多種可能性。5位學生（占總數的7.1%），在要求作出假設的過程中，用了“可能”“也許”之類的詞，使作出假設，變成作出推測了。這反映出學生不能區別假設和推測兩種科學方法。

3.3 “實驗步驟”書寫能力

書面實驗步驟體現學生實驗設計和制訂計劃的能力，該能力在科學探究過程中，最能體現學生的自主探究品質。學生對于這部分的作答情況差異比較大（SD=1.7604），30位學生（占總數的42.9%）的得分低于平均分（4.8分）。結合學生的具體作答情況，分析發現學生在探究解決問題的方案時，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 “實驗步驟”實際操作能力

實驗操作環節體現了學生的基本操作能力，是科學探究過程中的重要環節。學生在實驗操作方面差異顯著（SD=4.0041）。分析學生的實驗操作技能評分表和現場監考實況，筆者發現了幾種典型的不規范的操作：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數據處理能力

結果與分析體現了學生整理和解釋數據的能力，是科學探究中的重要環節。該部分滿分10分。學生的得分差異較顯著（SD=2.7004）。結合學生的卷面作答，筆者發現：有6位學生沒有作答而得0分；以文字形式記錄現象和以簡潔的表格形式記錄現象的人數各占一半；以表格形式作答的學生，均沒有寫標題。這些情況表明，學生在數據處理時不善于運用圖表這一種有用的整理數據的工具。

4. 思考與建議

為了幫助學生提高科學探究的能力，筆者結合大賽生物實驗的分析結果，建議教師在實際的教學中可以采取以下兩種教學策略：

①采用外顯的教學方法幫助學生反思他們的活動

②運用科學史教學。

【參考文獻】

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[2]雷新勇.試題命制的理論和技術[J].考試研究.

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