合理呈現素材 精設探究試題

韓迎春

科學探究試題是指通過設置問題情境，提出相關的信息材料，結合科學知識與技能，運用科學探究的方法，提出猜想與假設，設計方案進行實驗，根據實驗數據進行分析和推理進而得出結論的一種題型。真實的、有探究價值的、適合學生探究的科學問題，既可以考查學生提出猜想和假設的能力，也可以考查他們在事實證據的基礎上，運用已有知識和推理對有關現象或成因做出解釋、判斷和結論的能力，還可以考查他們分析、比較和辨別不同的科學解釋以及科學規范地表達交流、論證并獲取結論的能力。好的科學探究試題設計，不僅能幫助教師更好地考查學生的科學探究能力，落實科學課程理念，而且能指引教師的教學方向，更好地培養學生的科學素養。

以教材實驗為素材，規范實驗行為

科學探究試題離不開具體的問題情境，適切的情境是構成優質試題的基礎。良好的素材既有新穎性，又有科學性;既能調動學生的興趣，又不會超出他們的認知水平。課本上的探究活動，是其他資料無法替代的命題素材，通過深度挖掘課本探究活動的實驗裝置、探究目標和探究步驟，采用組合、拆分、改進等形式，建構新的命題情境，能指引教師回歸課本，幫助學生夯實基礎，重視其探究能力的發展，力求達到“做實驗與不做實驗不一樣，會做實驗與不會做實驗不一樣”的效果。

例1：顯微鏡的發明，讓人們看到了神奇的微觀世界。

（1）被觀察的物體必須制成____，才能在顯微鏡下觀察到它的精細結構。

（2）在使用顯微鏡時，如果從目鏡往下看，發現里面黑乎乎的，什么也看不見，原因是____，應該調整____，使之從目鏡往下看，能看到一個亮的光圈。

（3）你在目鏡中觀察到的物體圖像在右上方，如果要將圖像移到中央，玻片應該往哪個方向移動？____。

（4）在蓋蓋玻片時，應該使蓋玻片的一側先接觸載玻片上的水滴，然后輕輕放下，這樣做是為了____。

（5）下面是洋蔥表皮玻片標本的制作方法，請按正確的步驟排序。

（ ? ）用刀片在洋蔥內表面輕輕劃一個#字，用鑷子將取下的洋蔥表皮放到載玻片的水滴中央，注意標本要平展開，不能折疊。

（ ? ）在一個干凈的載玻片中間滴一滴清水。

（ ? ）從標本的邊緣滴一滴稀釋的碘酒，并把玻片微微傾斜，再用吸水紙吸掉多余的水。

（ ? ）將蓋玻片（或另一個載玻片）傾斜著蓋到洋蔥表皮上面。放蓋玻片時，先放一端，再慢慢放下另一端。

（6）你用顯微鏡觀察過這些細胞嗎？請將圖片與下面正確的名稱連線。

參考答案：（1）玻片 （2）沒有對 反光鏡 （3）右上方 （4）避免產生氣泡 （5）2 1 4 3 （6）略

說明：第（1）（4）（5）小題考查了實驗操作的規范要求;第（6）小題考查了運用科學儀器觀察后，依據觀察現象，得出正確結論的能力;第（2）（3）小題對實驗操作出現的問題進行了進一步的拓展深化——提出問題，深入探究出現問題的原因及解決問題的辦法。

該類試題的特點是以課本探究活動作為情境，或考查實驗操作要點，或根據實驗操作出現的現象進行科學判斷。

實驗能力是科學探究能力的重要組成部分，對學生實驗能力的考查，要重點關注實驗的設計和實驗的實施過程。為此，在科學教學中教師要重視學生的實驗設計能力，強化實驗操作的規范要求，引導他們關注實驗中的異?，F象，把實驗中出現的異?，F象作為一種重要的教學資源來對待。

以科學史料為素材，再現研究過程

科學史料為我們提供了科學發現、技術發明的歷史背景、探索過程和典型案例，它是科學家在進行科學研究中所采用的研究方法、思維方法和智慧結晶的客觀史實?？茖W史料不僅展示了相關科學知識的發現過程，其中蘊含的科學探究方法、思維方式等都是科學教育的重要元素，它是提升學生科學素養的重要資源。因此，由“錯誤”和“正確”共同書寫的科學史料，是科學探究命題的重要素材。在教學中教師引導學生分析科學史料，不僅能使學生經歷像科學家一樣的探究歷程，而且有助于他們更好地理解科學概念，掌握科學方法，洞悉科學本質，進而獲得科學素養的整體提升。

例2：小明對晝夜交替現象的出現提出了下圖中的四種假說。古希臘天文學家 ? ? 經過研究認為地球是宇宙的中心，地球是球體，進一步發展和完善了他的觀點，創立了“地心說”，影響古代歐洲近千年。一千年后， ? ? 經過三十多年對太空的仔細觀測和研究，發現這個認識存在錯誤，認為太陽是宇宙的中心，地球一邊自轉，一邊和其他行星繞太陽做圓周運動，創立了“日心說”。

（1）“地心說”相當于小明的 ? ?假設?！叭招恼f”相當于小明的____假設。

（2）上述科學史給我們帶來了什么啟示？

參考答案：托勒密 ?哥白尼 （1）A ?D （2）科學本質是求真，科學的發現需要經過一個從假說到證實（或證偽）的漫長過程，其間有無數科學家的不懈付出和努力。（只要合理即可）

說明：本題在考查學生對人類對地球認識的資料收集能力的同時，使學生認識到科學本質是求真，科學的發現需要經過一個從假說到證實（或證偽）的漫長過程，其間有無數科學家的不懈付出和努力，科學不是哪一個時代的產物，而是歷史的積累和發展的結果。

該類試題的基本特點是圍繞某個主題，呈現科學史，設置問題串，讓學生結合自己的猜想或假設，通過分析科學史來驗證自己的猜想或假設，有證據地回答問題。

關于科學史的教學，教師要結合學習內容，設置問題串適時呈現，或者讓學生自主探索相關科學史料，通過分析科學史料回答相關問題，基于證據得出結論。

以生活情境為素材，體現學以致用

科學與我們的生活息息相關，教師巧妙地選取學生生活中與科學有關的背景材料設計試題，不僅能激發學生對科學的興趣，鍛煉他們學以致用的能力，而且能在滲透科學態度、價值觀方面產生積極的影響。

例3：小軍同學通過高倍望遠鏡觀察月球，發現月球表面是凹凸不平的。這是由于流星運行到靠近月球時，在月球的引力下墜落到月球表面，與月球表面發生碰撞而形成的坑洞，叫作月坑。

小軍猜想月坑的深度可能與流星的質量、體積及下落的高度有關。于是，他設計了一個模擬實驗，用一只鋪滿厚厚細沙的盤子、幾個不同小球及刻度尺探究月坑深度，如下圖所示。經過實驗，數據記錄如下表。

請分析實驗數據并回答下列問題：

（1）由1、2、3三組數據可得，“月坑”的深度與流星的____有關。

（2）由____三組數據可得，“月坑”的深度與流星的質量有關。

（3）“月坑”的深度還與流星的體積有關，體積越大，“月坑”的深度____。

參考答案：（1）下落高度 （2）3、6、7 （3）越小

說明：本題針對“月坑”現象提出猜想，并設計驗證猜想的實驗方案，有效地解決了月坑的深度可能與流星的質量、體積及下落的高度有關等問題，較好地考查了學生的探究方案設計能力和分析能力。

該類試題的特點是源于學生的日常生活，聯系現代科技，要求學生設計實驗去探究、分析、解決問題。

在教學中，教師不僅要關注課本知識，還要關注“社會”和“學生生活”，從而引導學生善于質疑，圍繞探究問題，積極主動地設計探究方案?？茖W探究的教學僅靠課堂教學是遠遠不夠的，還應將其延伸到課外實踐活動中去?？茖W探究活動是培養學生科學觀念和能力的重要途徑，也是培養學生創新精神和實踐能力的有效手段。

山東省鄒平市黃山實驗小學（256200）