如何对探究实验进行评估

杨蓉

评估是对探究进行反思的过程。贯穿于整个探究过程。通过反思可以找出探究各环节存在的不足。找出探究结果与真实值之间存在的差异。有利于发展同学们的批判思维。

评估是科学探究活动中不可缺少的环节。但评估之前。由于问题的结论已得出。所以评估这一环节常被同学们忽视。另一方面，许多同学不知道怎样去评估。所以同学们要在了解评估重要性的同时。掌握一定的评估方法。

评估时。同学们可以回想实验过程。想想可能在什么地方发生错误。分析论证是否充分。实验结果与假设是否存在差异。结论是否可靠等。认真总结。及时修正探究方案。这些问题的处理。都属于评估。在评估时。同学们可以从以下三个方面进行思考：

1.探究过程是否恰当。能否发现仪器组装、使用上的错误。

2.探究得到的结论是否合理。是否考虑到外界条件对探究结果的影响。

3.探究过程中是否出现新问题。能否找出错误的实验数据等。

《课程标准》中，关于评估这一环节对同学们有六点基本要求：有评估探究过程和探究结果的意识：能注意假设与探究结果问的差异；能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题；尝试改进探究方案：能从评估中吸取经验教训：认识评估对科学探究的意义。对于同学们来说。学好评估方法。对培养自己的科学态度，对自己人生观、世界观的树立将会起到重要作用。

例 小明了解到用刻度尺测物体长度时会有一些因素引起测量误差。其中刻度尺的温度变化也是引起误差的原因之一。他想通过实验探究刻度尺长度随温度变化的情况。

（1）小明找来两把完全相同、长为20 cm的钢尺。一把放在冰箱中充分冷冻，一把放在阳光下长时间暴晒。再用这两把钢尺互相测量。结果发现两把钢尺的长度几乎没有差异。请写出造成这种结果的原因（写出一条即可）。

（2）他重新设计了如图1所示的装置。用来探究物体长度随温度变化的情况。装置中AB是粗细均匀的钢尺。COD是可绕D点转动的指针。实验时。A端固定不动。指针C端紧靠在钢尺B端。当用酒精灯给AB加热时。小明可以通过观察____分析钢尺受热时长度的变化。装置中指针设计成CO段比OD段短，这对实验现象起到了____作用。

（3）请你根据小明的实验提出一个值得探究的问题。

解析：（1）实验按照常规思路进行，但没有取得应有的实验效果。因此要对实验进行分析评估，进一步加以改进。根据常识，热胀冷缩是金属物质的属性之一。温度不同的钢尺应该有差异。但本实验中发现两把钢尺的长度几乎没有差异，问题出现在哪里？经过分析。我们考虑到可能是钢尺长度变化较小，所用的测量工具精度不够，无法测出钢尺的细微变化。

（2）在反思（1）的基础上对实验装置进行改进。实验装置可以把微小的变化显示出来。这是吸取了上一次的经验教训。用酒精灯加热，温度更高，钢尺膨胀更明显。而AB的变化，推动了CO倾斜。引起指针示数的变化，把钢尺的形变放大，便于观察。

（3）要求根据实验提出值得探究的问题，提问题要充分利用小明的实验装置。如改变材料，将钢尺换成铜尺、铝尺等，还可以改变钢尺长度、温度等。

答案：（1）两把钢尺长度变化太小，简单的测量工具无法测量出微小的变化。（其他合理答案亦可得分） （2）指针示数变化或指针偏转角度 放大 （3）温度变化时。物体的长度变化是否与材料（或物体的自身长度等）有关。

点评：本题创新性很强。主要考查同学们对实验的分析评估能力。试题给出了实验的方法、结果，要求同学们对实验进行反思，评估影响实验的因素。特别是实验过程中存在的不足。在此基础上。考虑实验的改进。使实验效果更明显。虽然题中给出了改进的方法和装置，但要看懂装置和得出结论。也要求同学们有一定的分析、推理能力。

牛刀小试：

1.某固态物质加热后变成了液态。随后停止加热，让它冷却。并记录温度随时间的变化，如表1。已知表中有一个温度值读错了，请你分析实验数据并回答：

（1）错误的数据是____，原因是____。

（2）写出一条新的发现____。

2。在探究凸透镜成像规律的实验中。某小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上，但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮他们找出一个可能的原因。

参考答案：

1.（1）第10min时对应的温度69℃ 在8min～12min时属于该物质的凝固过程。温度应保持不变，但第10min时对应的温度却是69℃，因此这个数据是错误的 （2）通过观察凝固前后温度变化情况。发现凝固前温度变化大

2.蜡烛放在凸透镜焦点以内。在光屏上将看不到像；如果烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在一条直线上。在光屏上也看不到清晰的像。

责任编辑 程哲