如何對探究實驗進行評估

楊蓉

評估是對探究進行反思的過程。貫穿于整個探究過程。通過反思可以找出探究各環節存在的不足。找出探究結果與真實值之間存在的差異。有利于發展同學們的批判思維。

評估是科學探究活動中不可缺少的環節。但評估之前。由于問題的結論已得出。所以評估這一環節常被同學們忽視。另一方面，許多同學不知道怎樣去評估。所以同學們要在了解評估重要性的同時。掌握一定的評估方法。

評估時。同學們可以回想實驗過程。想想可能在什么地方發生錯誤。分析論證是否充分。實驗結果與假設是否存在差異。結論是否可靠等。認真總結。及時修正探究方案。這些問題的處理。都屬于評估。在評估時。同學們可以從以下三個方面進行思考：

1.探究過程是否恰當。能否發現儀器組裝、使用上的錯誤。

2.探究得到的結論是否合理。是否考慮到外界條件對探究結果的影響。

3.探究過程中是否出現新問題。能否找出錯誤的實驗數據等。

《課程標準》中，關于評估這一環節對同學們有六點基本要求：有評估探究過程和探究結果的意識：能注意假設與探究結果問的差異；能注意探究過程中未解決的矛盾，發現新的問題；嘗試改進探究方案：能從評估中吸取經驗教訓：認識評估對科學探究的意義。對于同學們來說。學好評估方法。對培養自己的科學態度，對自己人生觀、世界觀的樹立將會起到重要作用。

例 小明了解到用刻度尺測物體長度時會有一些因素引起測量誤差。其中刻度尺的溫度變化也是引起誤差的原因之一。他想通過實驗探究刻度尺長度隨溫度變化的情況。

（1）小明找來兩把完全相同、長為20 cm的鋼尺。一把放在冰箱中充分冷凍，一把放在陽光下長時間暴曬。再用這兩把鋼尺互相測量。結果發現兩把鋼尺的長度幾乎沒有差異。請寫出造成這種結果的原因（寫出一條即可）。

（2）他重新設計了如圖1所示的裝置。用來探究物體長度隨溫度變化的情況。裝置中AB是粗細均勻的鋼尺。COD是可繞D點轉動的指針。實驗時。A端固定不動。指針C端緊靠在鋼尺B端。當用酒精燈給AB加熱時。小明可以通過觀察____分析鋼尺受熱時長度的變化。裝置中指針設計成CO段比OD段短，這對實驗現象起到了____作用。

（3）請你根據小明的實驗提出一個值得探究的問題。

解析：（1）實驗按照常規思路進行，但沒有取得應有的實驗效果。因此要對實驗進行分析評估，進一步加以改進。根據常識，熱脹冷縮是金屬物質的屬性之一。溫度不同的鋼尺應該有差異。但本實驗中發現兩把鋼尺的長度幾乎沒有差異，問題出現在哪里？經過分析。我們考慮到可能是鋼尺長度變化較小，所用的測量工具精度不夠，無法測出鋼尺的細微變化。

（2）在反思（1）的基礎上對實驗裝置進行改進。實驗裝置可以把微小的變化顯示出來。這是吸取了上一次的經驗教訓。用酒精燈加熱，溫度更高，鋼尺膨脹更明顯。而AB的變化，推動了CO傾斜。引起指針示數的變化，把鋼尺的形變放大，便于觀察。

（3）要求根據實驗提出值得探究的問題，提問題要充分利用小明的實驗裝置。如改變材料，將鋼尺換成銅尺、鋁尺等，還可以改變鋼尺長度、溫度等。

答案：（1）兩把鋼尺長度變化太小，簡單的測量工具無法測量出微小的變化。（其他合理答案亦可得分） （2）指針示數變化或指針偏轉角度 放大 （3）溫度變化時。物體的長度變化是否與材料（或物體的自身長度等）有關。

點評：本題創新性很強。主要考查同學們對實驗的分析評估能力。試題給出了實驗的方法、結果，要求同學們對實驗進行反思，評估影響實驗的因素。特別是實驗過程中存在的不足。在此基礎上。考慮實驗的改進。使實驗效果更明顯。雖然題中給出了改進的方法和裝置，但要看懂裝置和得出結論。也要求同學們有一定的分析、推理能力。

牛刀小試：

1.某固態物質加熱后變成了液態。隨后停止加熱，讓它冷卻。并記錄溫度隨時間的變化，如表1。已知表中有一個溫度值讀錯了，請你分析實驗數據并回答：

（1）錯誤的數據是____，原因是____。

（2）寫出一條新的發現____。

2。在探究凸透鏡成像規律的實驗中。某小組同學依次把點燃的蠟燭、透鏡、光屏放在光具座上，但是，在實驗中無論怎樣移動光屏都找不到清晰的像。請你幫他們找出一個可能的原因。

參考答案：

1.（1）第10min時對應的溫度69℃ 在8min～12min時屬于該物質的凝固過程。溫度應保持不變，但第10min時對應的溫度卻是69℃，因此這個數據是錯誤的 （2）通過觀察凝固前后溫度變化情況。發現凝固前溫度變化大

2.蠟燭放在凸透鏡焦點以內。在光屏上將看不到像；如果燭焰、凸透鏡、光屏三者中心不在一條直線上。在光屏上也看不到清晰的像。

責任編輯 程哲