简单的实验方案设计与评价及科学探究范文

第一篇：简单的实验方案设计与评价及科学探究范文

简单的实验方案设计与评价及科学探究

1、某工厂的废水只含硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯净的硫酸镁固体。他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：(1)方案一，选用镁粉为试剂。

①往废水中逐次加入镁粉，当观察到的化学方程式是；

②接下来的操作方法依次是和；(2)方案二，选用氢氧化钠溶液为试剂。

①向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液，当时，停止滴入氢氧化钠溶液。此过程发生反应的化学方程式是；

②为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应进行的实验操作是(请简要写出操作过程)③„„，得到硫酸镁固体。

(3)比较两个方案，假设实验中都没有损耗，那么，最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同，原因是。

(4)请你继续探究，设计新的方案(使用的试剂必须是与镁粉和氢氧化钠属不同类别)：你选用的一种试剂是(写化学式)；该试剂发生反应的化学方程式是。

2、某校化学课外兴趣小组的同学在研究性学习课上展示了一套如右图所示的实验装置（假设每步化学反应都完全，氧化铁样品中的杂质不参加反应）。

查阅资料：草酸在浓硫酸存在时加热发生如下反应：

H2C2O4CO↑+CO2+H2O

通过讨论，同学们对这套装置有了多种认识。

（1）第一小组同学说：从实验安全和实验操作程序看,首先要检查装置的气密性,实验开始先加热___（填A或D）处，实验结束时，应_____（填先或后）停止D处的加热；从环保的角度讲，在E装置后还应对尾气进行处理，其方法是：。

（2）第二小组的同学说：用该实验装置可以检验一氧化碳与氧化铁反应的产物，其中B装置的作用_______；E装置的作用___；

一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为 _____________________。

（3）第三小组的同学说：利用这套装置还可以测定氧化铁样品中氧化铁的质量分数。他们的测定方法是：称量氧化铁样品的质量10.0 g，样品与玻璃管的总质量为60.0 g,完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为57.6 g。计算实验测得氧化铁样品中氧化铁的质量分数为。（4）第四小组同学说：利用这套装置还有另外测定样品中氧化铁的质量分数的方法：先称量氧化铁样品的质量,再分别称量E装置在反应前后的总质量，即可计算求得样品中氧化铁的质量分数。但按此方法实际实验测定结果却偏大，分析造成偏大的原因可能是。

3、请完成以下探究过程：

问题：如何鉴定孔雀石[Cu2(OH)2 CO3]加热分解的产物? 假设：假设孔雀石加热分解的产物是H2O、CO2和CuO。

设计实验：实验①：按右图进行实验，证明分解产物中有H2O和CO2。

该装置的连接顺序是：a接，接；按此顺序连接的理由是：。

实验②：请你设计实验，证明孔雀石完全分解后，试管中剩余的黑色固体是CuO(用图示或文

字说明均可)：

现象和结论：实验①中：U形管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有；证明产物中有CO2的现象是。实验②中(你设计的)：因为有现象，所以黑色固体中有铜元素；因为有现象，所以黑色固体中有氧元素；由此可得到结论：产物中有CuO。

4、将一块光亮的纯铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑。对黑色物质的来源，提出你的二个预测（假设），并设计一个或几个实验来证明你预测的正确性。

(1)写出制取二氧化碳反应的化学方程式；

(2)如果要证明制得的气体中混有氯化氢气体，应把A装置与E装置连接，E装置中观察到的现象是，写出有关反应的化学方程式：；

(3)如果要验证制得的气体是二氧化碳，除A装置外，还应选用上述装置中的(填装置序号，下同)。

(4)如果要收集一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述各装置中选择适当的装置进行连接，连接顺序是，其中B装置中浓硫酸的作用是。

7、为验证Fe、Ag、CU的活动性顺序，小红同学用了三种试剂（其中只有一种盐溶液）进行实验，小朗同学用了与小红完全不同的三种试剂（其中有两种盐溶液）进行实验，她们都取得了相同的实验结果。请写出两位同学在实验中所用的试剂的化学式：

5、用珍珠（主要成分CaCO3）加工成的“珍珠粉”是一种名贵中药材、保健品，可近年来市场上出现了一些假冒的“珍珠粉”，仅用肉眼观察难辨真假。为了向消费者提供鉴别方法，须找出真假“珍珠粉”理化性质上的差异。工商局提供了真、假“珍珠粉”样品，请你展开探究：（只要写出猜想、方案，不需要说出方案实施的具体结果）

猜想一：真、假“珍珠粉”的气味可能不同。方案一：取样，分别闻一闻它们的气味，分辨气味有无差异。猜想二：。方案二：。猜想三：

。方案三：。

6、实验室可以选用下图所示的装置，制取二氧化碳气体(混有氯化氢、水蒸气)和进行有关实验，回答下列问题：

（1）小红同学

；（2）小朗同学。

8、课堂上同学们利用甲图装置做过氧化氢分解实验时，带火星的木条很难复燃，于是老师加了一个u形管，如乙图，带火星的木条较易复燃。请回答：

（1）写出实验室制取氧气的化学方程式：_____________________________________。（2）改用乙装置后能使带火星的木条复燃的原因：________________________________。（3）根据(2)中推测的原因，请你设计一个新的改进装置（可用图示或用文字叙述改进要点）。

9、我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说，其中捞出的碱主要是碳酸钠和少量氯化钠的混合物。小王同学以捞出的碱作为样品，并用以下一套装置对样品进行分析，根据量筒中收集到的液体的体积（相当于二氧化碳的体积）来计算样品中碳酸钠的含量。（已知：HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小）

由实验可知：铜生锈是铜与水、、等物质共同作用的结果，铜变成铜绿的化学方程式为。

（1）在A和B 两套装置中，哪一套装置更合理________（选填“A”或“B”）。（2）准确读取量筒内液体体积的方法是__________________________________。（3）锥形瓶中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ ______（填“有”或“没有”）。（4）若实验中用的盐酸是浓盐酸，则测得的样品中碳酸钠的含量与实际值相比会________（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。

（5）在实验过程中，对取用样品的量的多少有一定要求，为什么？___________________

_______________________________________________________________________。

10、请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：

[发现问题]小丽发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈； 小茜发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；小玲发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。

[提出问题]这三种物质“生锈¨的原因是什么?

[收集证据](1)回忆已有知识：铁生锈的条件是。

(2)查阅有关资料：“铜锈”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗称铜绿)；苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。

(3)实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：

[得出结论]经过交流讨论，三位同学认为这些物质“生锈”除了可能与水有关外，还可能都与(填物质名称)有关。

[反思与应用]利用所得结论填空：

(1)写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法；(2)请你提出一条延长食品保质期的建议。

11、小红发现松软的面包、酥脆的饼干内部都有许多小孔（如图所示）。为探究这个问 题，她从面点师那里了解到：此类食品制作过程中常 加入膨松 剂，碳酸氢钠就是一种常用的膨松剂。小红从超市买来一袋膨 松剂（碳酸氢钠），按照研究物质的一般方法，对其进行探究。①阅读使用说明：一使用时与面粉混合均匀，加水拌和，成 型后直接焙制；②观察到样品为白色粉末状物质； ③取少量 样品加入水，发现其完全溶解；④用pH试纸测溶液的酸碱度pH = 11；⑤取少量样品，向其中加人稀盐酸，产生大量气泡； ⑥取适量样品放人试管加热，产生可以使澄清石灰水变浑浊的气体。

（l）请你通过以上实验判断，形成小孔的气体应该是。你猜测产生这种 气体的原因有。

（2）将少许面粉加人水中 取上层液用H试纸测量，显中性，由此你认为碳酸氢钠

能使食品膨松的主要原因是。（3）请你通过以上探究活动，总结碳酸氢钠的物理性质。（4）请你写出你所了解的碳酸氢钠的其他用途。

12、用盐酸可以清除铁锈（主要成分为Fe2O3），盐酸中主要含有H2O分子、H、Cl。某探究小组为探究稀盐酸中的哪种微粒能使氧化铁溶解，设计了如下实验方案，得出了初步结论。（1）请填写下表中的实验结论：

（2）是否需要做“向Fe2O3中加入水”的对比实验？为什么？

13、甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：、。

+

14、小刚为了解生活中常见的锌锰干电池，做了以下探究：他打 1黑色碳棒完好无损；○2电极周围充满黑开一节废电池，观察到如下现象：○

3里面有少量无色晶体；○4金属外壳明显破损.色粉末；○

小刚查阅了资料：锌锰干电池的结果如图所示，它以中心的碳棒（石墨）做正极，外围的锌筒做负极，锌筒与碳棒之间填满用氯化铵溶液（做电解质）拌湿的二氧化锰和石墨，石墨不参加化学反应，仅起导电作用，在电池的使

用中，锌逐渐变成了氯化锌。请你根据初中学习的知识和小刚的探究活动，填写以下空白。（1）用碳棒做电极主要利用了石墨的____性。（2）干电池在使用过程中的能量转化是____。（3）以氯化锌为例，写出证明废电池中含有氯化物的化学方程式：________________。（4）用简单的方法证明黑色粉末中含有石墨，写处操作步骤和实验现象（5）通过回收废旧锌锰电池可得到的物质有________________（至少答2种）.15、小兵在一本参考书上发现，镁居然能在二氧化碳气体中燃烧！于是他迫不及待的做起了这个实验：将镁条点燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，发

写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式： ；

现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种白色粉末和一种黑色粉末。⑴ 根据实验现象，写出该反应的化学方程式：

⑵ 这个实验还引发了我对过去某些知识的反思，从而有些新的发现：

（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这一猜想（至少写出两种方案）：

①

； 。

①

；②。

②③

（3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。

甲认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙认为，白色固体C可能是：碳酸钙； 你认为，白色固体C还可能是：。请设计实验证明你的猜想（填写下表）

：

第二篇：科学探究和实验方案设计

《科学探究和实验方案设计》专题复习教学案例与教学反思

教学案例

教学目标：

[知识目标]

1、了解科学探究的一般步骤和过程；

2、通过复习掌握科学探究的方法

[能力目标]

1、培养训练学生做出假设与猜想的能力，设计实验方案的能力，根据实验做出结论的能力，根据实验结果进行反思与评价的能力。

[情感目标]

1、让学生结合实验进行科学探究，培养学生的学习兴趣，体验探究的乐趣；

2、培养学生相互交流、相互合作的学习态度和精神。

教学重点：训练学生的科学探究能力，掌握科学探究的方法。

教学难点：训练学生做出假设与猜想及实验方案的设计能力。

教学过程：

[情境引入]：语言引入：前些天，老师在超市无意中发现一种新的商品，老师对它的名称的特殊性深深吸引，它叫“爆炸盐”。通过观察图片，同学们知道他是做什么用的吗？物质的用途由什么决定的？那么“爆炸盐”有什么用途？它的成分是什么？我们稍后再来探究。

[师讲]本节课让我们起走进科学探究的世界，体验探究的乐趣。

[学生]回顾科学探究的一般步骤：提出问题→假设与猜想→设计实验方案→实验验证→结论与解释→反思与评价

[师强调]在各种考试中重点考查的是：假设与猜想、设计实验方案。

[过渡]通常进行假设与猜想的方法有哪些呢？我们先来看例题1.例1．如图所示是初中化学实验室收集的一瓶无色无味的气体，试猜想该气体是何种气体，并设计实验进行探究：

假设与猜想 实验方法与现象 实验结论

教师引导分析：这瓶气体有什么性质？可能是什么气体？如何验证？

[小结]可根据物质的有关性质进行猜想。

[师问]还可以根据什么进行猜想呢？

例

2、某化学课外活动小组在实验室药品柜中发现了一瓶无色溶液，但这瓶试剂标签已经残缺，无法辨认，只知道可能是氢氧化钾、碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾中的某一种。小明认为可能是氢氧化钾，小刚认为可能是硫酸钾，请回答下列问题：

（1）你认为的猜想一定是错误的，（2）你认为该瓶试剂还可能是。

试设计实验证明你的猜想:

实验操作 实验现象 实验结论

教师引导分析：标签上有什么信息？该试剂可能是什么？能设计实验验证吗？

[小结]可根据物质的化学成分进行猜想

[过渡引入]我们学过很多物质都可以在氧气中燃烧，那么物质是否可在二氧化碳中燃烧呢？下面我们来观察钠在二氧化碳中的燃烧。

[提问]钠在二氧化碳中燃烧会生成什么呢？

[讲]：下面是某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧生成物的探究：

例3．化学课上，李芹同学将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。

[提出问题]黑色颗粒和白色物质可能是什么呢？

[进行猜想]你认为黑色颗粒是____，小明认为白色物质是氧化钠，小华认为是氢氧化钠，你认为白色物质还可能是；李芹同学认为小华的猜想是错误的，其理由是。

[查阅资料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化钠为白色粉末，Na2O+H2O=2NaOH。

[实验探究]李芹同学对白色物质进行实验探究。

实验方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质为氧化钠。

实验方案2：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现。结论：白色物质为。

[反思评价]小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是。

[得出结论]钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。组织学生进行讨论分析，得出结果；分析实验方案时要强调紧扣资料信息。

[师问]：本题你是根据什么对物质的成分进行猜想的？

[小结]可根据质量守恒定律（元素守恒）进行猜想。

[过渡]科学探究有以上三种方法，但对物质的认识不能仅停留在猜想上，还必须根据已学知识，并收集相关资料设计实验进行验证，才能得出科学结论

第三篇：课堂评价与科学探究

课堂评价与科学探究

《国家科学教育标准》指出“标准应如何体现教与学，评价可以提供一种很好的答案一因为这种

评价是以可以测度得出来的东西把老师们应该教些什么、学生们应该学些什么都清清楚楚地展现出

来。（PS－616－7）。因此在探究性科学教学中，评价要对学生在三个主要教学目标（对科学知识的概念性理解、进行科学探究的能力以及对探究的理解）中的发展进行测量。

不同的科学教育方法有不同的教学目标，同理，探究性科学教学的评价方法也与传统的方法不

一样。传统的多重选择题或简答题主要是让学生分辨事实、概念或词汇。有证据表明这样的测试覆

盖面太宽，需要推理的深度太浅，对于“科学本质和科学家工作的理解”之类的问题来说又显得太

窄。这种测试关心的可能是识别和记忆而不是基础概念的深层推理和应用，因而它可能对探究性科

学教育造成障碍。如果由考核孤立事实的地区统考或州统考来评定学生的成绩，老师不大可能再去

关心探究的目标（Neill and Medina，1989）。此外，在大规模的外来考试采用这些评价方式之后，老

师倾向于在他们的班级上进行类似的评价。

探究性教学的评价应针对《国家科学教育标准》中对学生学习提出的丰富而全面的要求。要了

解每一名学生知道些什么，理解了什么，哪些还模糊不清，哪些被遗漏了，根据已有的知识能做些

什么。评价要用来测定学生是否能够提出或澄清问题、形成可能的解释、设计并实施探究、利用数

据作为支持或反对他们自己的解释的证据等等，其最高层次是测定学生对科学家所探究的问题的评

价能力、对探究目的理解的能力、评估数据、解释以及论证质量的能力。

探究性教学评价可以采取多种形式，为各种目标服务。评价手段包括老师在课堂里的提问、单

元测验、全州性的考试和全国性的考试。评价数据可用于备课、指导学生学习、分等定级、确定参

加特别课程的资格、为政策制订提供信息、配置资源、对课程和教学质量进行评估。作为应用之一，课程和教学的设计都含有评价的信息。

在形成性评价和总结性评价之间需要有明显的区别。形成性评价可以随时进行，供老师调整计

划以适应学生学习的情况与需要。总结性评价一般在学习活动末期进行，用以确定学习对学生的影

响。上一章的短文包括许多形成性评价的例子。例如，弗罗蕾斯女士询问学生在哪里能找到蚯蚓和

怎样为蚯蚓建造房屋。格尔柏特先生听取学生构造地月日系统模型的想法，而且利用提问来评定、加深学生的理解。类似地，赫尔先生通过观察学生对力所做的矢量图来判断他们的理解情况。一般

地，老师在进行探究性教学时要不断地进行评价以确定下一步要采取什么行动，学生的哪些能力得

到了发展，哪些还有待发展，是否达到某一节课或某个单元的教学目的。

形成性评价对于编排计划和指导教学很重要。但对于家长、校长、教师的一些问题，如：学生

真正学到了哪些东西？什么证据能说明他们在学习？他们学得怎么样？达到什么样的水平？形成性

评价常常显得不够正式，不够充分。

对于高风险的决定，像个人的、政策的或职业上的发展规划，形成性评价也不够充分。这类决

定需要总结性评价为家长、老师和决策者提供一个学生或班级是否能够达到探究标准的信息。这样的评价需要更标准化的手段和记录学生反应的方法，不管是测验、面试记录还是操作评定。能够将

学生的反应转化为分数和平均分数的稳定和量化的方法更能支持事关重大的决定。

学生学习的总结性评价结果可以采用多种形式，可以是个人成绩的描述，或者是跨时间的或在同学之间的正式比较。例如，格尔柏特先生在月相的专题教学结束时布置了一次庭作业，他要求学

生总结支持或反对他们关于月相的观点的所有证据。艾德妮小姐要求每个学生设计一个在他们曾研

究过的湖里探究一种突发现象的方案供最终评价使用。通常，对这些评价的结果应该进行总结、比

较，作为决策的参考。

本章描述能支持探究和《国家科学教育标准》的课堂评价特点。首先讨论评价“什么”——接

受科学教育之后要求学生知道、理解、能应用的东西。然后讨论“谁”来负责进行各种评价活动，尤其关注学生的作用。最后是“如何”的问题——评价的形成和程序。

应该评价什么？

在探究性教学的三个学习目标中既包括知识也包括理解。《国家科学教育标准》对这两个术语的定义是：

科学知识指的是科学事实、科学概念、科学原理、科学定律、科学理论和科学模型...一个人要理解科学就得将各种各样的知识一一包括科学上的各种思想观念及其之间的相互关联、存在关联的缘由、运用这些思想观念来解释和预测其他自然现象的方式以及将此类思想观念运用于许许多多事情上去的方式等一综合在一起。理解能力包括运用知识的能力，而要能够运用知识就要能分辨什么是科学思想，什么不是科学思想。

尽管理解在科学教育中处于比知识更高的地位，但是认为教学和评价只需关注于高层次目标的观点则是错误的。事实上，学生处理复杂问题时的失败不能作为判断其是否缺乏相关技能或知识的证据。除非同时对这些内容也进行测试。例如，在关于月相和静力学的教学初期，格尔柏特先生和赫尔先生就探测了学生对要研究的现象已有的观念，以便在其之上建立更复杂的概念。

有些探究能力可以用相对简单的方式进行评估。例如：教师可以通过观察和倾听来确定学生是否能“利用数据做出合理解释”，“培养运用证据进行描述、解释、预测和构建模型的能力和运用逻辑和证据来构造和修改科学解释和科学模型”。

其他的探究能力，例如，一个指定探究活动的设计和实践，则是更复杂、更具挑战性的评价任务。ClllnPagne，Kouba和Huriey（待出版）提出老师对学生的探究活动的评价应分四个阶段：准备、计划、实施、结束/扩展。每一个阶段，老师都要写出预期要达到的结果、能力和信息。例如：在计划阶段其预期结果包括计划、基本原理、对同伴计划的评价；能力包括对计划的制订、解释和修改；信息则包括对与所探究的问题在方法上相吻合的探究特性的描述。

DejongandVanjoolingen（199）对探究能力与理解的有关研究进行了综述。学生往往不熟悉假说的特征（即变量以及变量之间的关系），不能够在所收集的数据的基础上表述或改进假说，不敢提出可能被推翻的假说；设计实验时，他们倾向于为证实假说寻找证据，以及要么同时改变多个变量、要么去改变那些与假说无关的变量。在分析数据时存在的常见问题，一个是不考虑数据的真实含义就用作假说的证据，另一个是不懂得分析图表的意义（RobertS et al，1997）。老师可以从对学生的初始的观念以及这种观念和学生技能的变化的评估中得到启发，这些观念包括对进行探究以及科学地思维的意义的看法。

人们都知道学生不应该在不理解的情况下单单学习一些彼此孤立的事实和定义。但要想界定什么才是对一个概念的理解，或是学生应该怎样使人确信其理解，那就困难得多了。在一项新的有关《标准》的计划中，有几个州和都市共同制订了一个基于《国家科学教育标准》的评价体系，其中把概念性理解描述为：

学生可以通过准确地运用一个概念来解释观察到的现象、做出预测以及用多种方式（如文字、图线和图表）贴切地表述概念来显示其概念性理解。理解的两个方面——解释与描述——都要满足这个标准（新《标准》计划，1997，P133）。

类似地，美国科学促进会的评价计划（AAAS，1998）建议要给学生的是激发思考、需要运用综合知识的问题，而不是那些刺激反射性思维的、利用记忆就可以回答的问题。正如计划所提出的，“应该要求学生回答像我们是怎么知道的？和这样做会有什么不同？这样的问题，而不是问那些为记忆词库增添条目之类的问题。”

同样，这些策略中的大多数也在第三章的探究实例里得到了体现。例如，在弗罗蕾斯女士小姐想评价学生对公平实验的理解时，她要求学生确定一个他们从未见过的设计方案是否公平。弗罗蕾斯女士也布置了大量的开放性任务。例如让学生在对蚯蚓经常出没的地点进行观察的基础上利用饮料瓶为蚯蚓创造家园。

然而，在第三章中应用到的评价手段随不断变化的课程不断变更，容易受到一般看法的影响，并且缺少对能力的评定。对于关系重大的评价，无论是确定升、留级还是确定课程的成绩，都需要

知识和能力的“标准化’‘的评价方法，也就是有系统地、可靠地转化成量化形式的评价方法。知识和理解也需要经过多角度的探测，才能保证错误的理解和错误的信息不至于因为记住了定义蒙混过关。

谁应该是评价者？

评价源自教育系统的不同部分。包括教育管理人员和老师，其中尤为重要的是由学生自己进行的评价活动——自我评价。督促学生对他们自己的思考和表现进行评价，可以让他们更自觉地在学习过程中从事计划、实践、监控和纠正等等工作。自我评价有助于发现、合作、交流和建立概念之间的联系。

在参考了580多篇关于形成性评价的文章之后写成的一篇综述中，布莱克和威廉（1998）指出“学生需要进行自我评价的训练，这样他们才能理解学习的主要目的，进而知道需要掌握哪些知识。”布莱克和威廉还发现加强形成性评价一一J包括自我评定——对表现不佳的所谓“差生”的成绩提高效果最好，对表现好的学生当然也有帮助。因而这种评价可以缩小高分和低分获得者之间的差距。让学生参与评价既可以减轻老师的负担，也可以让学生了解他们被期待达到的目标。除非学生能看到评定成绩的标准和成功的范例，否则评价活动会变就会变成一场猜测老师意图的游戏。学生往往无法把刚刚学习过的内容与老师的提问清晰地联系起来。考虑到这些情况，“差生”能在了解成功标准和如何达到标准的范例的过程中获得最大的受益也就不足为奇了。让学生参与评价的途径之一是让他们为一项任务或方案制订评分标准。他们用第一人称所作的叙述，如“我清楚详细地解释我的想法”和“我运用文字、数学、绘图、表格、图表或坐标图来表达我的想法”，代表了学生对探究能力指标的理解和解释。在学生行动前给予指导并不意味着是为他们的探究提供“正确答案”，而是为他们提供判断其探究结论质量的标准。

作为这样的标准的一个例子，读者可参阅第三章短文中艾德妮女士要求学生在进行野外考察时所做的笔记。通过要求学生以《国家科学教育标准）｝所要求的探究能力为线索组织他们的笔记，文德妮女士让他们找到了一条可以了解自己是否达到标准的方法。这些笔记的概念结构，也为学生在课程末期进行的最终研究项目提供了一个框架。

应该怎样评价学生的学习？

教育家很早就知道，只需要去注意倾听学生的谈话，一位高明的老师就可以获得关于这个学生的知识水平和他对科学思想的看法的大量信息。二十多年以前，Rowe（1974淀义这种非常有效的教学策略为“静待”，老师在等待时的沉默可以让学生在提出或回答问题时思考更加细致、更为周到。她建议老师应按照学生所带来的问题进行思考一一例如有关价值的问顾（如：“谁关心”）、认识方法的问题（如，“证据是什么）、采取行动的问题（如：、“就我自己的所知应该做些什么？）和有关结果的问题（如：“我会知道将发生些什么吗？”）至于评价，她指出：“学会通过交谈，而不是问话来了解学生的真实情况是一种非常有效的方法。（199）

Gollas＊）也强调了倾听学生谈话的重要性，她在报告里说她把初中学生集中起来，围绕一个特定的她称之为“科学交谈”的主题或问题进行自由的讨论。她允许学生去探究自己的那些与老师所安排的实践有关或无关的想法。“儿童能感觉到在何时我们‘占据’了他们的议程，他们能感知在什么时候他们对问题的‘疑问’被纳入了老师的考虑而让大家去寻找并表达出来”（Gallas，1995，R71）。她总是让学生在谈话结束后总结出他们认为是最佳的答案，这些答案可供老师了解和记录学生的学习情况。

表41展示了几种常见的重要的评价方式，包括多重选择、构思应答、计划和文件等从左到右，各种评价方式的实施难度依次加大，从只需做对错的判断到要和老师同学探讨才能决定，换句话说，对一个特定问题的最佳答案要搞清什么才是老师、学校、或科学界所认可的标准。

学校里或学区内的老师加上其他能起校正作用的参与者，是最有效的评价系统的一个组成部分。正如 Daro（1996，P260）所说：

要想让标准真正有价值，同一职业群体里的老师必须坚持大家都能接受的标准。只有坚持标准

他们才能理解自己学生的工作。因此，给学生的表现评分时要与同事商讨，商讨时气氛要自由，评价要适度。这样，标准才能真正服务于老师和学生。

在选择合适的评价方式时，要考虑标准的性质。是否能够而且应该不假思索、不做修改就做“实时的”评价？对于那些学生应当很“熟悉”和“敏感”的内容来说，多项选择题和简答题就显得非常便利。不过，许多《国家科学教育标准）｝要求评价的内容至少都要有思考的时间（超过几分种），因而要采取用时更多的评价方式。“”

第三章的短文强调了表4－l右边的评价方式，并在某种程度上说明了评价的各种用途。不过所有的评价方式和程序都可以在第三章中的任何一节课中使用。特别地，在对学生进行总结性评价时很可能需要综合地应用各种评价工具。

由于易于准确统分，或者是为了应付采用同样方式的全州或全区性考试，老师有时也会像出版商和辖区教育官员一样依赖多项选择这一种评价方式。但是仅仅依靠多项选择很难评价知识的理解程度、探究能力或对探究的认识。能使多项选择更有意义的措施是要求学生证明他们的选择并讲出他们选择的理由。

另一个需要考虑的问题是学生对评价所使用的语言的熟悉程度。那些还在为增加词汇、熟悉语法和语义而努力的学生，对以文字表达的评价形式在理解和答题上都存在困难。因而必须把学生在某一领域所知道的内容与他们对某一问题的字面上的理解能力区别开来。

美国的州立学校管理委员会下属的评价与学生成就标准合作体门999）发展了一些对母语非英语的学生进行更准确评价的程序和资源。这些资源指出评价会受语言问题（例如在某地方言里不存在的冗长的字母或音节），文化问题（对问题的不同诠释方式），以及对英语的熟悉程度（是大众语言水平还是学术水平）的影响。学生在学习英语时的一些困难模式浮现了出来，对这些模式的了解可以增加评价结果的准确性。

全面的评价系统包括许多的手段。例如，由《新标准》计划提出的评价系统由三个相关的部分组成：行动标准，测试和文档（1997）。行动标准把《国家科学教育标准》具体化为一系列学生能够显示出其能力的活动的陈述。这些标准附带有范例，范例的注释对这些活动在哪些方面体现了标准的要求、达到什么等级进行了说明。测验则综合运用选择、问答题和实验操作在门）概念性理解，（2）科学思考：设计和获得知识，（3）科学思考：分析和证据，（4）生命、地球和物质科学这4个方面对学生进行评分。文档系统包括展示概念性理解、科学思考、工具应用和交际、以及探究的表现记录资料。不同的表现记录可以提供用以判断其质量标准类型的证据。

对文档质量的预期高于测验，因为前者拥有足够多的时间、反馈和修正的机会。有些行动标准，例如在一个群体中的出色表现，老师可以观察到并做出评价，这类证明材料也应该放人文档系统中去。这些工作的成功实施要依靠一个经验丰富的老师团体来执行。

加州的“加州高中生物、化学和综合科学测试”在几年前就建立了一个相似的运用多种方式的评价系统。该测试包括多项选择题、问答题和实验操作。文档供选用，一旦选用只会增加而不会降低学生的分数。

结论

本章表明，探究性科学教育的评价之所以有别于一般的传统评价手段，是因为：一探究的性质、探究性教学的目标、探究与《国家科学教育标准》的结合以及一种特定的评价手段测定学生在朝着《标准｝）所要求的方向上取得的实际进步的能力。

从用以引导学习的形成性评价到测定学习效果的总结性评价一一包括大范围（区、州、国或跨国）的评价活动——都存在着这些差异，总结性评价还必须满足一些额外的标准，它们必须具有系统性、可重复性、公正性，而且在班级间或学校间能进行比较并能说明评定原因。满足了这些标准，总结性评价就能给有高风险的决定——如学生的学业成绩评定或是否要为老师的专业进修重新进行设计一一提供证据。

第四篇：例谈科学探究实验与实验报告

例谈科学探究实验与实验报告 山东菏泽曹县第二中学 陈焘摘要：科学探究实验是新课程着重介绍的知识点，同时又是当前基础教育课程改革的热点、亮点和难点。本文对科学探究的六大要素逐一加以解释，并以实例说明如何做好科学探究实验及如何做实验报告。关键词：科学探究 科学探究实验 实验报告 提出问题 猜想和假设 实验方案 数据处理 作为当前基础教育课程改革的热点、亮点和难点，《普通高中物理课程标准》对科学探究提出了明确要求，并指出：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”一般来讲，我们进行科学探究都要遵循以下步骤或流程：

一、提出问题 “现代科学之父”爱因斯坦曾指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的进步”。问题是创造的先导，是思维的起点，具有问题意识是一个人有所创新的前提与基础，是否具有问题意识，能否提出有价值的问题，是因循守旧之人与开拓创新之人的分水岭。我们提出的问题首先应该是科学的，不能反科学或伪科学，而且还必须是有价值的、有意义的、可以探究的、值得探究的。依据学生现有的知识，我们所能提出的问题应根源于生活，但又高于生活，却不能脱离生活和实际经验，提出的问题应在其力所能及范围之内，即有能力应用已有的物理知识，加上部分未知的物理知识，利用科学的方法与思想，或独立或协作地予以解决。提出问题后我们还必须明确问题，明确问题是为提出假设或大胆猜想奠定基础。从物理学的角度较为明确地阐述该问题。

二、猜想和假设 让学生做假设和猜想，就是根据已有的物理知识和实验经验，对解决问题的方式和问题的答案提出猜想与假设，对实验结果进行预测。爱因斯坦说过：“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力却概括世上的一切，推动着科技的进步，并且是知识进化的源泉，严格地讲，想象力是科学研究中的实在因素。”郅庭瑾先生认为，高中生业已具备以理论型为主的抽象逻辑思维能力，具体体现在：①学生可以通过假设进行思维。按照提出问题、明确问题、提出假设、验证假设的途径，经过一系列的抽象逻辑过程，达到目的。②学生思维业已具备预设性，在解决问题之前，学生已采取了一定的方式和手段。③学生思维已渐进形式化。中学生开始逐步地由具体运算思维占优势发展为形式思维占优势，不仅能够进行从特殊到一般的归纳，而且能进行从一般到特殊的演绎。高中生在他们的实践与学习中，已能够完成从具体上升到理论，再由理论指导去获得具体知识的完整过程。④高中生思维活动中自我意识或监控能力的明显化。⑤学生思维能跳出旧框框，创造性思维已获得迅速发展，开始追求新颖、独特的东西，形成了自己对事物的独特见解。为此，教师要鼓励学生们大胆猜想，只有想象，才能尽可能多地突破旧有知识的羁索，打破时空的限制，对自己提出的问题尽可能地全方位思考。合理的或大胆的猜想往往闪烁着智慧的火花，无意中的直觉往往可以打开解决问题的大门，激发创造的灵感，发挥自己的想象能力，一种大胆而有根有据的判断往往也可以突破层层迷团，实现探究的目的。

三、制定实验方案 方案是种思想，是个预设，只有经过多次尝试才能完善；方案是盏街灯，是座灯塔，指引着我们有目的有步骤地完成实验或既定目标。方案设计的好坏，直接关系到实验步骤是否井然有序，关系到实验数据是否真实可靠、是否切实可信，关系到实验结论是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面实验好就好在实验设计的巧妙，设计的合理，设计的浑然天成。为此：①方案中的仪器应选材合理，便于准备，不能要求过高。在确定实验方案之前，应首先学会正确操作和熟练操作，特别要注意应该注意的事项。②探究过程应尽量清晰，各步骤间衔接流畅，表格设计合理，应尽可能多地确定实验方案，尽可能多地进行实验，并由此比较各个方案的优缺点，确定最佳方案，同时若其中某个实验被确认失败的话，也可以尽快选择其他实验方案。

四、进行实验 根据实验方案，按照说明书正规操作，操作时应注意安全（包括仪器安全和人身安全），实验中要如实记录数据和实验现象等，利用观察、实验或其他方式方法，多渠道多形式地收集实验数据和信息。尽可能地收集实验数据与信息，目的是尽量减少偶然误差的干扰。收集到的信息越多，越有利于我们做定性分析；数据越多，越有利于我们做定量的计算。当然，为了更好地逼近实验结论，我们除了实验手段外，还可以从多种信息源上采集和获取信息，以弥补实验手段的不足。

五、数据处理

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第五篇：例谈科学探究实验与实验报告

例谈科学探究实验与实验报告

山东菏泽曹县第二中学　陈焘

摘要：科学探究实验是新课程着重介绍的知识点，同时又是当前基础教育课程改革的热点、亮点和难点。本文对科学探究的六大要素逐一加以解释，并以实例说明如何做好科学探究实验及如何做实验报告。

关键词：科学探究　科学探究实验　实验报告　提出问题　猜想和假设　实验方案　数据处理

作为当前基础教育课程改革的热点、亮点和难点，《普通高中物理课程标准》对科学探究提出了明确要求，并指出：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”一般来讲，我们进行科学探究都要遵循以下步骤或流程：

一、提出问题

“现代科学之父”爱因斯坦曾指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上的或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的进步”。

问题是创造的先导，是思维的起点，具有问题意识是一个人有所创新的前提与基础，是否具有问题意识，能否提出有价值的问题，是因循守旧之人与开拓创新之人的分水岭。

我们提出的问题首先应该是科学的，不能反科学或伪科学，而且还必须是有价值的、有意义的、可以探究的、值得探究的。依据学生现有的知识，我们所能提出的问题应根源于生活，但又高于生活，却不能脱离生活和实际经验，提出的问题应在其力所能及范围之内，即有能力应用已有的物理知识，加上部分未知的物理知识，利用科学的方法与思想，或独立或协作地予以解决。

提出问题后我们还必须明确问题，明确问题是为提出假设或大胆猜想奠定基础。从物理学的角度较为明确地阐述该问题。

二、猜想和假设

让学生做假设和猜想，就是根据已有的物理知识和实验经验，对解决问题的方式和问题的答案提出猜想与假设，对实验结果进行预测。

爱因斯坦说过：“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力却概括世上的一切，推动着科技的进步，并且是知识进化的源泉，严格地讲，想象力是科学研究中的实在因素。”郅庭瑾先生认为，高中生业已具备以理论型为主的抽象逻辑思维能力，具体体现在：①学生可以通过假设进行思维。按照提出问题、明确问题、提出假设、验证假设的途径，经过一系列的抽象逻辑过程，达到目的。②学生思维业已具备预设性，在解决问题之前，学生已采取了一定的方式和手段。③学生思维已渐进形式化。中学生开始逐步地由具体运算思维占优势发展为形式思维占优势，不仅能够进行从特殊到一般的归纳，而且能进行从一般到特殊的演绎。高中生在他们的实践与学习中，已能够完成从具体上升到理论，再由理论指导去获得具体知识的完整过程。④高中生思维活动中自我意识或监控能力的明显化。⑤学生思维能跳出旧框框，创造性思维已获得迅速发展，开始追求新颖、独特的东西，形成了自己对事物的独特见解。为此，教师要鼓励学生们大胆猜想，只有想象，才能尽可能多地突破旧有知识的羁索，打破时空的限制，对自己提出的问题尽可能地全方位思考。合理的或大胆的猜想往往闪烁着智慧的火花，无意中的直觉往往可以打开解决问题的大门，激发创造的灵感，发挥自己的想象能力，一种大胆而有根有据的判断往往也可以突破层层迷团，实现探究的目的。

三、制定实验方案

方案是种思想，是个预设，只有经过多次尝试才能完善；方案是盏街灯，是座灯塔，指引着我们有目的有步骤地完成实验或既定目标。方案设计的好坏，直接关系到实验步骤是否井然有序，关系到实验数据是否真实可靠、是否切实可信，关系到实验结论是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面实验好就好在实验设计的巧妙，设计的合理，设计的浑然天成。为此：①方案中的仪器应选材合理，便于准备，不能要求过高。在确定实验方案之前，应首先学会正确操作和熟练操作，特别要注意应该注意的事项。②探究过程应尽量清晰，各步骤间衔接流畅，表格设计合理，应尽可能多地确定实验方案，尽可能多地进行实验，并由此比较各个方案的优缺点，确定最佳方案，同时若其中某个实验被确认失败的话，也可以尽快选择其他实验方案。

四、进行实验

根据实验方案，按照说明书正规操作，操作时应注意安全（包括仪器安全和人身安全），实验中要如实记录数据和实验现象等，利用观察、实验或其他方式方法，多渠道多形式地收集实验数据和信息。

尽可能地收集实验数据与信息，目的是尽量减少偶然误差的干扰。收集到的信息越多，越有利于我们做定性分析；数据越多，越有利于我们做定量的计算。当然，为了更好地逼近实验结论，我们除了实验手段外，还可以从多种信息源上采集和获取信息，以弥补实验手段的不足。

五、数据处理

整理完所收集到的数据与信息后，就要对数据进行分析和处理，“应用科学的思维方法，通过分析和归纳，找出规律，尝试根据实验现象和数据处理得出结论，并对实验结果予以解释和描述”，通过对实验数据的处理，能得到哪些反馈呢？

用自己的语言去总结实验结论时，需要注意的是实验结论一般应具有以下特征：①条件相当严格，不能任意扩大或缩小；②实验方法相当完善，当然也有需要进一步完善的地方；③表述简洁而严明，应尽量用严密且准确的科学术语来描述，且具有相当严谨的逻辑。

六、心得体会

通过实验，汲取失败的教训，积累成功的经验。实验后要提交实验报告，报告中要科学地表述自己的探究思路、过程、方法和结论。踢过足球比赛的大都知道“我们在比赛中，既要注重自己的积极突破，又要注重团队的团结合作”的道理，同样在科学探究实验中，自我自主探究与交流协作也一样重要。在合作中注意既要坚持自己的原则，有自己的思考、有自己的观点、有自己的实验方案，也要能够积极听取他人的建议，尊重他人的意见和成果。只有我们亲身亲历科学探究，才能收获一种习惯，养成一种意识，养育一种能力，这对我们今后无论是学业还是事业都是极其重要的。

下面以“探究加速度与质量、力之间的关系”的实验为例，简要探讨如何进行科学探究和书写实验报告。

实验原理及实验方案：牛顿第一定律告诉我们，力并不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。简而言之，物体运动状态的改变体现在速度的改变上，而速度发生变化就表明物体具有加速度，因此可以说力是使物体产生（或具有）加速度的原因。同是一辆静止的汽车，施加的牵引力越大，至某一速度所需要的时间越短。由此我们不妨假设加速度与力成一次函数a＝kf+b，同时假设b＝0。假设成立与否，还需要用实验探究和验证。同时，物体的质量越大即惯性越大，物体的运动状态就越难以发生改变，即加速度越小，由此我们不妨假设a＝b+1/km，同时假设b＝0。由此，我们现在所要探究的加速度是同时与力、质量有关的，那么又有怎样的关系呢？按照哲学上的观点，物体运动状态的变化情况是由合外力（外因）和质量（内因）共同决定的，合外力和质量两个因素统一于影响物体运动状态的改变过程当中，同时又是矛盾的。合外力促使加速度的产生，质量则维持原有状态不变，阻碍加速度的产生。在物理学中我们研究一个物理量同时与两个或多个物理量（或因素）有关的多元问题的基本方法就是控制变量法，即先保持其他物理量（或因素）不变，逐步分析所求物理量与其中某一物理量的关系，而后总结出这几个量之间的关系。因此，我们可以首先固定质量，探究加速度与力之间的关系；而后固定合外力，探究加速度与质量间的关系；最后总结出加速度与合外力、质量的关系。

如果a＝k1f成立，反映在a-f图线上就应该是条过原点的倾斜的直线；如果a＝k2m成立，反映在a-m图线上就应该是条双曲线，然而真实地判断该图线是否是双曲线是比较复杂的，不过我们可以变换角度，将a与m成反比转化为a与1/m成正比，即反映在a-1/m图线上就是一条过原点的倾斜的直线。但加速度是不易测量的，因此我们需将其转化为位移，而且我们所探求的主要是a与f、m间的关系，从另一个角度也说明无须求解a的实际值。设计实验时使小车做初速度为0的匀加速直线运动，同时将小车放在相同的位置，并同时打开和关闭文件夹使两小车运动的时间相等，由s＝at2/2便可得出a1/a2＝s1/s2。这样就将加速度转化为位移，以后做就好的多了。

教材给出了实验装置，但不甚好。一方面严格的光滑水平木板是没有的，普通实验室中的木板大都相当粗糙，不符合实验要求；另一方面，若往小盘中放砝码，好多同学放置的大都不是比较均匀，然而这样做很容易带来相当大的误差。改进后的实验装置如下图：

实验器材：上部有凹槽的小车两个，一端带有定滑轮的长直木板两个，大型文件夹一个，砝码若干，勾码若干，细线若干，刻度尺一把。

为记录小车的加速度，我们可以采用打点纸带，同时为避免小车与定滑轮的碰撞，可以在小车后拴两条较长的细线，细线的另一端加以固定。本实验方案舍弃砝码盘，而采用勾码，可以保证拉力在一条直线上，增减勾码即改变了小车受到的拉力。在小车上增减砝码的质量，即改变了小车的质量。

为得到近似光滑的长直木板，我们通常采用平衡摩擦力的方法：不加砝码，不系细线，试探着移动垫木，使放置在斜面上的小车近似做匀速直线运动，此时物体受g、n、f三个力的作用而处于平衡，合力为0，得gx＝f，两力的作用效果相互抵消，就相当于f不存在。而当小车受到细线的拉力后，就相当于仅受该