摘" 要:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是科學(xué)探究活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是學(xué)生科學(xué)探究能力的重要體現(xiàn)。學(xué)生在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論過程中普遍存在表達(dá)不規(guī)范的問題。例析規(guī)范表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的七大要點(diǎn):準(zhǔn)確性、單一性、具體性、科學(xué)性、對(duì)應(yīng)性、規(guī)范性和完整性。通過促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論的規(guī)范表達(dá),提升學(xué)生的科學(xué)探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:科學(xué)探究;實(shí)驗(yàn)結(jié)論;規(guī)范表達(dá)
文章編號(hào):1671-489X(2025)07-0-04
DOI:10.3969/j.issn.1671-489X.2025.07.
0" 引言
實(shí)施科學(xué)探究活動(dòng)對(duì)發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)具有重要作用[1]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出科學(xué)結(jié)論,既是科學(xué)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要一環(huán),也是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的總體體現(xiàn)。但在教學(xué)實(shí)踐中,教師往往將教學(xué)重心放在探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與開展或者口頭語(yǔ)言組織和表達(dá)上,對(duì)科學(xué)結(jié)論的規(guī)范表述一帶而過,缺少細(xì)致規(guī)范的總結(jié)歸
納[2-3]。這導(dǎo)致不少學(xué)生在根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),無法規(guī)范表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,弱化了科學(xué)探究活動(dòng)的實(shí)效?;诖耍疚囊园咐问娇偨Y(jié)梳理規(guī)范表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)需注意的七大要點(diǎn):準(zhǔn)確性、單一性、具體性、科學(xué)性、對(duì)應(yīng)性、規(guī)范性和完整性,如圖1所示。通過規(guī)范表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的專題演訓(xùn),綜合提升學(xué)生的探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。
1nbsp; 準(zhǔn)確性:限定適用范圍
【典例1】某小組學(xué)生進(jìn)行水火箭趣味實(shí)驗(yàn)時(shí),對(duì)水火箭水平飛行距離的影響因素產(chǎn)生了好奇。因此,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)以探究裝水量對(duì)水火箭水平飛行距離的影響。他們?cè)谌莘e為2 L的塑料瓶?jī)?nèi)裝入不同體積的水,每次以20°發(fā)射角進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),結(jié)果見下表。請(qǐng)你幫助該小組學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:" " " " " " " " " " 。
由于科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)受材料、時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等多方面因素的限制,難以進(jìn)行全面調(diào)查,通常以抽樣調(diào)查的形式進(jìn)行。這種通過部分樣本的結(jié)果反映總體樣本特征的方式,具有高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。然而通過該方式進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究存在樣本不全的問題,所以得出的結(jié)論具有一定適用范圍。表達(dá)抽樣實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),應(yīng)闡明研究的適用范圍,防止過度概括、過度推導(dǎo),產(chǎn)生科學(xué)性錯(cuò)誤。
典例1中,“在發(fā)射角度相同時(shí),裝水量越多,水平飛行距離越遠(yuǎn)?!痹撋Y(jié)論未限定研究范圍,可能產(chǎn)生謬誤。該例只進(jìn)行了發(fā)射角度20°的5組實(shí)驗(yàn),其他發(fā)射角度條件下,裝水量對(duì)水平飛行距離的影響并不明確。并且,在300~500 mL的范圍內(nèi),裝水量越多,水平飛行距離越遠(yuǎn);裝水量超過500 mL,水平飛行距離變小。因此,該結(jié)論應(yīng)修改為“在發(fā)射角度20°,裝水量在300~500 mL
時(shí),裝水量越多,水平飛行距離越遠(yuǎn);裝水量500~700 mL時(shí),裝水量越多,水平飛行距離越近?!被颉霸诎l(fā)射角度20°時(shí),裝水量為500 mL左右時(shí),水平飛行距離最遠(yuǎn)”。這樣修改,明確了研究?jī)?nèi)容,限定了實(shí)驗(yàn)結(jié)論的適用范圍。
【典例2】山藥中的山藥多糖具有一定的降血糖作用。某小組學(xué)生以大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究山藥多糖對(duì)血糖濃度的影響。該小組學(xué)生連續(xù)15天每天對(duì)4組大鼠(每組15只)分別進(jìn)行如下表所示的實(shí)驗(yàn)處理。處理結(jié)束后,測(cè)定各組大鼠進(jìn)食0、1、2小時(shí)后的血糖濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:" " " " " " " " " 。
典例2研究山藥多糖對(duì)大鼠血糖的影響。某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論:“山藥多糖具有降低血糖的作用”。在實(shí)驗(yàn)中,山藥多糖對(duì)大鼠這一實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有降血糖作用,但對(duì)其他生物是否具有降血糖作用仍不明確。這一結(jié)論擴(kuò)大了該實(shí)驗(yàn)對(duì)象的適用范圍,可能導(dǎo)致科學(xué)性錯(cuò)誤。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)修改為“山藥多糖具有降低大鼠血糖的作用”。這樣修改就使結(jié)論僅適用于大鼠這一實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,避免過度推導(dǎo),使研究結(jié)論的適用范圍錯(cuò)誤擴(kuò)大。
2" 單一性:控制單一變量
【典例3】某學(xué)生在“研究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)”的實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
比較圖A和圖B,可以初步得出結(jié)論:" " "。
初高中階段,科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)為降低研究難度通常采用控制變量法使實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)因素(變量)不同,其他因素控制為相同且適宜。表達(dá)這類實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),要揭示出無關(guān)變量相同,即在結(jié)論中應(yīng)加上前提條件,例如,“在××條件相同的情況下”“在××條件一定時(shí)”或“在其他條件相同且適宜時(shí)”。在典例3探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系時(shí),涉及液體密度、液體深度等影響因素,在表述結(jié)論時(shí)應(yīng)添加前提“在液體密度相同的情況下”,以體現(xiàn)出對(duì)無關(guān)變量的控制。但本文典例2在題干中只體現(xiàn)出一個(gè)影響因素,其他影響因素并不明確,因此,在表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)不需再添加前提。
3" 具體性:避免模棱兩可
【典例4】為研究水溫對(duì)魚呼吸速率的影響,某小組學(xué)生進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。取4條生長(zhǎng)狀況相似的健康金魚分別置于溫度為18℃、20℃、22℃、24℃的水中,其他條件相同且適宜。在金魚適應(yīng)環(huán)境30分鐘后,對(duì)金魚每分鐘開閉鰓蓋的次數(shù)(即呼吸次數(shù))進(jìn)行測(cè)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請(qǐng)你分析表中數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:" " " " " " " " " " " " " " 。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象具體、定量地進(jìn)行表述,避免模棱兩可。典例4中某學(xué)生總結(jié)為:“水溫對(duì)金魚呼吸速率有影響”或是“不同水溫情況下,金魚呼吸速率不同”。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在18~24℃時(shí),水溫越高,金魚每分鐘開閉鰓蓋的次數(shù)越多,呼吸速率越快,水溫對(duì)金魚呼吸速率具有何種影響是明確的。該學(xué)生的結(jié)論未表明水溫對(duì)金魚呼吸速率到底有何種影響,不夠具體。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)修改為“在18~24℃時(shí),水溫越高,金魚呼吸速率越快”。這樣修改明確了18~24℃的水溫對(duì)金魚呼吸速率的促進(jìn)作用。
4" 科學(xué)性:避免科學(xué)錯(cuò)誤
【典例5】在學(xué)習(xí)植物生長(zhǎng)發(fā)育的內(nèi)容時(shí),某小組學(xué)生對(duì)生長(zhǎng)素的作用產(chǎn)生了濃厚興趣。該小組學(xué)生使用生長(zhǎng)素類似物吲哚丁酸(IBA)探究生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。具體操作步驟如下:
①取生理狀況相近的柳樹帶芽枝條若干,隨機(jī)分為6組;
②將6組柳樹枝條下端分別浸泡在不同濃度的吲哚丁酸(IBA)溶液中,其他條件相同且適宜;
③培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察并記錄6組柳樹枝條的生根數(shù)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。
據(jù)表回答,生長(zhǎng)素類似物吲哚丁酸溶液對(duì)植物生根影響的規(guī)律:" " " " " " " " " " 。
在表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),應(yīng)避免出現(xiàn)無意識(shí)的科學(xué)性錯(cuò)誤。典例5中某學(xué)生的結(jié)論為:“在0~600 mg/L的范圍內(nèi),吲哚丁酸濃度越高,對(duì)植物生根的促進(jìn)作用越強(qiáng)。超過該范圍,吲哚丁酸濃度越高,對(duì)植物生根的抑制作用越強(qiáng)。”這一結(jié)論出現(xiàn)了科學(xué)性錯(cuò)誤。在600~1 000 mg/L的范圍內(nèi),吲哚丁酸濃度越高,平均生根數(shù)量(條)越少,但仍高于對(duì)照組A組(吲哚丁酸濃度為0 mg/L),說明在這一濃度范圍內(nèi),吲哚丁酸對(duì)植物生根仍然是促進(jìn)作用,但低于吲哚丁酸濃度在600 mg/L時(shí)的促進(jìn)作用。因此,該結(jié)論的后半句話應(yīng)修改為“在600~
1 000 mg/L的范圍內(nèi),吲哚丁酸濃度越高,對(duì)植物生根的促進(jìn)作用越弱”。這樣修改避免了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性錯(cuò)誤。
5" 對(duì)應(yīng)性:對(duì)應(yīng)研究問題
【典例6】某小組學(xué)生開展興趣活動(dòng)時(shí),探究了各種污染物對(duì)青蛙受精卵發(fā)育情況的影響。他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①在3個(gè)魚缸中加入等量的清水,并編號(hào)l、2、3;在1號(hào)魚缸中加入適量清水,在2號(hào)魚缸中加入等量的化肥(污染物),在3號(hào)魚缸中加入等量的洗滌劑(污染物);
②將青蛙受精卵隨機(jī)分為三組,分別放入l、2、3號(hào)魚缸中,其他條件相同且適宜。
③一段時(shí)間后,觀察并記錄青蛙受精卵孵化數(shù)量,計(jì)算青蛙受精卵孵化率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:" " " " " "。
書寫結(jié)論時(shí),學(xué)生易將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論混淆,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論與探究問題不對(duì)應(yīng)。典例6中,有學(xué)生的答案是:“添加污染物的實(shí)驗(yàn)組青蛙受精卵孵化數(shù)量少”。上述結(jié)論表達(dá)的是通過觀察獲得的事實(shí)與證據(jù),屬于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋與歸納,是實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的原因或是對(duì)探究問題的回答。
典例6中,探究的問題是“各種污染物對(duì)青蛙受精卵發(fā)育情況的影響”,而不是“各種污染物對(duì)青蛙受精卵孵化數(shù)量的影響”,因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)表述為“各種污染物會(huì)降低青蛙受精卵的孵化率”。上述修改,將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與探究問題相結(jié)合,形成實(shí)驗(yàn)探究的閉環(huán)。
【典例7】某小組學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)能時(shí),探究了物體運(yùn)動(dòng)速度對(duì)動(dòng)能大小的影響。該小組學(xué)生將同一小球沿同一光滑斜面從不同高度的兩處由靜止自由釋放,觀察木塊被推動(dòng)的距離大小,判斷小球動(dòng)能大小。比較兩圖,你可以得出什么結(jié)論:" " " "。
典例7中,有學(xué)生的答案是:“在物體質(zhì)量相同時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度越大,木塊移動(dòng)距離越大”。上述結(jié)論表達(dá)的是通過觀察獲得的事實(shí)與證據(jù),屬于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋與歸納,是實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的原因或是對(duì)探究問題的回答。此外,學(xué)生還易將實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)影響因素混淆,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論與研究問題不對(duì)應(yīng)。例如,典例7中,有學(xué)生的答案是:“在物體質(zhì)量相同時(shí),物體由靜止釋放的高度越高,物體動(dòng)能越大”。本實(shí)驗(yàn)探究的問題是“物體運(yùn)動(dòng)速度對(duì)動(dòng)能大小的影響”,物體由不同高度靜止釋放是為了使物體到達(dá)斜面底端的初速度不同,是獲取不同初速度的實(shí)驗(yàn)操作,并非是實(shí)驗(yàn)探究的因素。上述結(jié)論,存在答非所問,實(shí)驗(yàn)結(jié)論與研究問題不對(duì)應(yīng)的問題。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)修改為“在物體質(zhì)量相同時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度越大,物體動(dòng)能越大”,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論與研究問題相對(duì)應(yīng)。
6" 規(guī)范性:規(guī)范文字使用
在表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),應(yīng)注意語(yǔ)言文字的規(guī)范性,使用規(guī)范的書面用語(yǔ),避免口頭用語(yǔ)。規(guī)范的語(yǔ)言文字表達(dá)體現(xiàn)了科學(xué)探究的專業(yè)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,有助于提升語(yǔ)言文字的可信度和可讀性,是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)。不規(guī)范的口語(yǔ)用詞將削弱實(shí)驗(yàn)探究的可信度與影響力。了、就是、變大、變小、有、好、壞、破等詞是學(xué)生易使用的口語(yǔ)化用詞。在實(shí)驗(yàn)結(jié)論中,“了”可省略,“就是”可使用“是”替代,“變大”可使用“增強(qiáng)”“提高”“上升”等詞替代,“變小”可使用“減弱”“降低”“減少”等詞替代,“有”可使用“具有”,“好”可使用“有利”“促進(jìn)”“優(yōu)勢(shì)”等詞替代,“壞”可使用“不利”“抑制”“劣勢(shì)”等詞替代,“破”可使用“受損”“損壞”“破裂”等詞替代。例如,典例4中實(shí)驗(yàn)結(jié)論 “在18~24℃時(shí),水溫越高,金魚呼吸速率越來越快了”可改為“在18~24℃時(shí),水溫越高,金魚呼吸速率越快”,簡(jiǎn)潔明了,表述清晰。
7" 完整性:避免成分缺失
從語(yǔ)法的角度分析,一個(gè)完整的表述應(yīng)包含主語(yǔ)、謂語(yǔ)、賓語(yǔ)三部分??茖W(xué)探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)具有完整的語(yǔ)句結(jié)構(gòu)。在表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),學(xué)生容易犯語(yǔ)句成分缺失的錯(cuò)誤。典例5中,某學(xué)生表達(dá)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:“在0~600 mg/L的范圍內(nèi),濃度越高,促進(jìn)作用越強(qiáng),超過該范圍,濃度升高,促進(jìn)作用減弱”。首先,這一結(jié)論缺少主語(yǔ),研究的物質(zhì)未表明;其次,何種促進(jìn)作用也未體現(xiàn)。因此,“濃度”應(yīng)修改為“吲哚丁酸濃度”;“促進(jìn)作用”應(yīng)修改為“促進(jìn)植物生根作用”,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論語(yǔ)句成分完整。
8" 結(jié)束語(yǔ)
探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和事實(shí)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過邏輯分析而得到的總觀念、總見解,是對(duì)事物本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)[4]。通過科學(xué)探究學(xué)習(xí)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提升,應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生書面語(yǔ)言的組織和表達(dá)能力,尤其是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的規(guī)范表達(dá)。規(guī)范表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能促使學(xué)生準(zhǔn)確使用科學(xué)證據(jù),養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神,發(fā)展理性思維和高階思維。因此,教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生從準(zhǔn)確性、單一性、具體性、科學(xué)性、對(duì)應(yīng)性、規(guī)范性和完整性七個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行規(guī)范表達(dá)。
9" 參考文獻(xiàn)
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