从台州市八年级学生实验技能大赛看科学探究能力现状

杨洁琼

【摘 要】2001年国家实施的新一轮课程改革中，提出“科学的核心是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式”。这意味着科学探究既是重要的学习方式之一，又是学生的学习目标，更是一种精神。实验技能大赛是检测学生科学探究能力的一种途径，本文笔者试图结合命题思考和实验大赛成绩，来解读台州市八年级学生实验技能大赛生物组实验中体现的学生科学探究能力。

【关键词】台州市 八年级学生 实验技能大赛 科学探究能力

1. 编制实验试题的思考

参赛者是台州市10个县区60多所学校经选拔而产生的优秀的八年级学生。他们已经知道基本的科学探究技能，如提出假设，分类，绘制图表，并运用图表来表达和交流等。因此，笔者以浙教版9年级上《科学》阅读材料中的自制酸碱指示剂为蓝本，结合试题组成三要素测量目标、刺激情境和设问，设计出“鲜花的汁液能做酸碱剂吗？”实验，旨在考查学生生物信息素养和运用科学探究基本方法的能力。

2. 实验技能大赛的组织和实施

2011年台州市八年级学生实验技能大赛由台州市教育局教学研究室与教学仪器站联合组织，于4月15日在仙居二中举行。大赛分为物理、化学、生物三个实验比赛，其中前两个属于基本规范操作部分，后一个属于实验设计与操作部分，两个部分各占50分。

选手以抽签的方式分成AB两组，两组在不同实验室同时进行比赛。上午进行一场基本规范操作比赛，AB组以抽签的方式决定做物理实验还是化学实验。下午进行一场实验设计与操作比赛。每场比赛限时60分钟。

各县市的教研员和名教师担任本次大赛的评委。每个试场，由两个评委老师负责一个4人小组的评分，最后得分取平均分，以求评分过程中的公正。

3. 生物实验的成绩及分析

3.1提出问题能力

科学探究始于问题，提出问题往往比解决问题更为重要。62位学生（占总数的88.6%）能够在背景材料创设的情景中，提出所要探究的问题。这可能由于试卷的标题具有较好的提示作用，学生在阅读完背景材料后，结合标题进行分析，能较容易的提出所要探究的问题。这个作答情况反映学生具有良好的观察能力和生物信息素养。同时说明，创设适合的情景可以激发学生相关的心理特质。8位学生，不能提出合理的探究问题。提出的问题中，有些过于冗长，比如题干中对于“酸碱指示剂”的概念有定义描述，在提问时，学生仍然会用较长的定义描述来代替概念名词本身。有些问题有歧义，有些问题语句不通。这反映出学生对于题干信息的提取能力不够强，对概念界定不清。

3.2做出假设的能力

做出假设是科学探究的核心环节。本试题中，笔者将研究的假设又分为假设和子假设，各赋值1分。假设要求揭示自变量和因变量之间的普遍关系，子假设是对假设更具体化的体现。比如本试题中的假设是鲜花的汁液能作酸碱指示剂。子假设是康乃馨的汁液能作酸碱指示剂，扶郎花的汁液不能做酸碱指示剂。39位学生（占总数的55.7%）能根据问题中的关键因素和已被证实为正确的理论提出合理的假设，并能考虑到多种可能性的结果，做出子假设。24位学生（占总数的34.3%）只对题目所给的两种鲜花中的其中一种作出了假设。这些作答情况说明学生能够理解并作出科学的假设，部分学生能够结合具体情境考虑到多种可能性。5位学生（占总数的7.1%），在要求作出假设的过程中，用了“可能”“也许”之类的词，使作出假设，变成作出推测了。这反映出学生不能区别假设和推测两种科学方法。

3.3 “实验步骤”书写能力

书面实验步骤体现学生实验设计和制订计划的能力，该能力在科学探究过程中，最能体现学生的自主探究品质。学生对于这部分的作答情况差异比较大（SD=1.7604），30位学生（占总数的42.9%）的得分低于平均分（4.8分）。结合学生的具体作答情况，分析发现学生在探究解决问题的方案时，总的研究思路比较清楚，即提取两种鲜花的汁液，分别滴加到四种酸碱溶液中，记录颜色的变化。

3.4 “实验步骤”实际操作能力

实验操作环节体现了学生的基本操作能力，是科学探究过程中的重要环节。学生在实验操作方面差异显著（SD=4.0041）。分析学生的实验操作技能评分表和现场监考实况，笔者发现了几种典型的不规范的操作：①用手直接摘取花瓣。②在研钵里先铺一层纱布，然后研磨花瓣，提取液汁。③用纱布将花瓣包好，放于研钵中，然后用研杵敲捣。④将酸碱试剂分别倒入不同烧杯中，然后向其中滴加几滴同种鲜花的液汁。

3.5数据处理能力

结果与分析体现了学生整理和解释数据的能力，是科学探究中的重要环节。该部分满分10分。学生的得分差异较显著（SD=2.7004）。结合学生的卷面作答，笔者发现：有6位学生没有作答而得0分；以文字形式记录现象和以简洁的表格形式记录现象的人数各占一半；以表格形式作答的学生，均没有写标题。这些情况表明，学生在数据处理时不善于运用图表这一种有用的整理数据的工具。

4. 思考与建议

为了帮助学生提高科学探究的能力，笔者结合大赛生物实验的分析结果，建议教师在实际的教学中可以采取以下两种教学策略：

①采用外显的教学方法帮助学生反思他们的活动

②运用科学史教学。

【参考文献】

[1]国家课程标准专辑——科学课程标准（7-9年级）.

[2]雷新勇.试题命制的理论和技术[J].考试研究.

[3]陈志伟，陈秉初.中学科学教学论[M].浙江教育出版社，2007.