首页 -> 2008年第4期
评估
作者：许绍招
虽然课改已经进行了好几年，但是科学探究中评估这个要素还是不能引起师生们的足够重视。由于这个环节并不影响探究科学实验结论的得出和探究报告的完成，所以往往在得出实验结论后就万事大吉了。综观各地的中考试题不乏有考查学生的评估意识的题目，就广西玉林市的中考而言，涉及到评估这方面的试题学生的得分率相当低，原因是学生不懂如何去评估。牛顿说过：“实验后的思考有时比实验本身更重要。”因此，教会学生对实验进行评估显得十分必要，在平时的教学中应让学生养成对所做的工作进行评估的好习惯。笔者就此谈谈教学的具体做法。
一、正确认识评估对科学探究的意义
1．评估能优化探究方案
通过对科学探究过程的评估，从中扬其所长。克其所短，不仅使本探究课题的方案直接得到了改进，而且在评估和改进方案的过程中，增长了知识，提高了相关技能，为今后对类似课题探究方案的优化奠定了较好的基础。
2．评估有可能引出新的发现
在关注探究结果和探究假设的差异的过程中，在关注探究过程未解决矛盾的过程中，将会涉及探究方案中没有考虑到的问题，这将可能引发出新的探究问题和获得新的发现。评估还有利于学生养成严谨的科学态度。它对探究行为和获取信息的可靠性、科学性从严密的角度重新审视，它需要学生从更全面的角度来思考和认识问题，这将促进学生用严谨的态度来进行科学探究。
3．评估是对探究反思的过程，是对探究某一个问题设计方案找出其优缺点的过程
这不仅可以考查学生对实验过程和概念规律的理解，更有利于培养学生的评估、质疑和创新能力，有利于发展学生的批判性思维。
二、培养学生探究科学实验评估的教学方法
由于学生往往不知道对科学探究实验如何进行评估，所以教师在教学中介绍实验评估时可以引导学生从以下几个方面进行：
1．注意培养学生树立对探究过程和探究结果进行评估的意识
首先要有评估探究过程的意识。这是指对探究的行为和所收集信息的科学性、可靠性有进行评估的愿望，其具体表现如下：①在探究过程中，对保持不变的物理量在实验操作中是否真正做到了保持不变?初中物理实验绝大多数都要求采用控制变量法，在操作中都做到了没有?②从电视、报纸等一些公共传媒获得的信息，是否对它的可靠性程度进行了思考?如“据说……”“据……实验结果”“根据……得出的结论”等是否考虑了这些说法的差别?③对实验所记录的数据，是否会观察其数量级的大小，看看它和该物体通常认识的大小相吻合?如测得成年人的身高为1.7厘米和普通灯泡的功率为3000瓦等是否符合实际?④当发现个别实验数据异常的时候，是深信它是真实的还是对它测量的可靠性产生怀疑?
其次要有评估探究结果的意识。主要表现在思考探究结果是否与原有的知识相矛盾，探究结果是否会和日常的经验、现象相矛盾，探究结果中各因素之间的关系是否符合逻辑，是否能自圆其说，等等。
2．引导学生注意假设与探究结果的差异
探究假设是对探究结果的预想，探究结果是对探究假设的验证。若结果与假设吻合，则假设被证实，若结果与假设冲突，则假设被推翻；若结果与假设基本吻合，但存在差异。从原则上说，该差异必然是受到另一种规律支配的结果。关注这种差异，实际上就是在关注引起这种差异的规律，这是发现问题和提出问题的前提，是创造性思维的表现。科学史上，由于理论预期与实践测定之间存在着差异，并围绕着这个差异进一步探究而导致新的发现的事例是不胜枚举的。18世纪，太阳系的第7个行星天王星被发现后，在探究其运行轨道时，发现它的实际轨道总是跟用万有引力计算出来的有一定的差异。研究者根据这个差异，推测天王星外面还有一个未发现的行星在对天王星起作用，通过进一步的理论和实践研究，终于发现了太阳系的第8个行星。
3．引导学生注意探究过程中未解决的矛盾，发现新问题
评估有可能引出新的发现，在关注探究过程未解决矛盾的过程中，将会涉及探究方案中没有考虑到的问题，这将可能引发出新的探究问题和获得新的发现。如在19世纪末，英国物理学家瑞利在精确测量各种气体的密度时，发现由空气中取得的氮的密度和从氨中取得的氮的密度有非常细微的差别，虽然多次重复测量，但仍然存在这个令人奇怪的差异。后来他在和化学家拉姆塞的合作下，于1894年在从空气中取得的氮里分离出另一种当时还不知道的气体“氩”，这个谜才解开了。原来，氩的密度较大，空气中的氮混有少量氩，它的密度就比从氨中取得的纯氮的密度稍大。这是科学史上一个很有名的故事，它说明在科学实验中，评估是多么的重要。
4．注意引导学生从评估中吸取经验教训，尝试改进探究方案
尝试改进探究方案，就是把发扬优点、克服缺点的愿望和要求变为行动，形成新的探究方案。从评估中吸取经验教训就是通过对探究过程和结果进行评估后，对所发现的优点要有进一步发扬，对所发现的缺点设法克服，并转化为具体的行动，形成尝试改进探究方案。例如，对于用天平、量简测某种液体的密度来说，实验步骤有如下三种方案。
方案一：
A．用天平称出烧杯的质量m1；
B．用烧杯取适量的被测液体称出总质量m2；
C．将烧杯中的液体倒入量杯中，读出液体的体积v；
D．用公式算出液体的密度ρ。
方案二：
A．在烧杯中盛被测液体，称出它的质量m1；
B．把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，记下量简中的液体体积v；
C．称出烧杯及杯中剩下液体的质量m2；
D．用公式计算液体的密度ρ。
方案三：
A．将适量的液体倒入量筒测出体积v；
B．用天平测出空烧杯的质量m1；
C．再将液体倒入烧杯，放在天平上测出总质量m2；
D．用公式计算液体的密度ρ。
由于实验设计测量液体的密度是通过测量液体的体积和质量，在依据密度公式计算出液体的密度值，因此，任何一个物理量的测量误差都会造成密度的结果产生误差。即存在两种情况：质量测量误差和体积测量误差。
评估：方案二是最合理的，原因是质量和体积分别测量，互不关联，因此不会造成关联误差。液体的密度值ρ=(m1-m2)/V；方案一由于测量液体质量以后再测量体积，烧杯中有液体残留，造成测量体积偏小，因此密度偏大；方案三同样由于液体残留，在测量液体的体积以后测量的质量偏小，造成密度偏小。
总的来说，评估应以学生为主体，不要怕麻烦，不必担心课堂出错，因为“酸甜苦辣都有营养，成功失败都有收获”。让学生明白：通过探究得到了哪些启示?为什么探究的结果与事先的预测不一样?探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷?还有哪些需要改进的地方?这些都需要学生去反思，只有通过这样的反思和评估，学生的科学探究能力才能逐步提高。