《标准》要求的,学生没有学过,也不了解。这三种情况中,第一情况的试题最难设计,因为学生已经完成了这个项目的探究过程,如果按照原来的过程考查,学生答题时根本不用探究,通过回忆就可以回答,这就没有考查到学生的探究能力。第二种情况试题的设计也比较难,因为所探究的知识已经学过了,不需要猜想、也不需要分析论证就能说出结论。第三种情况的探究题则比较容易设计,题目涉及的知识学生没有学过,学生解答问题的过程就是探究过程,学生获得了正确答案,就意味着具有探究能力。这三种情况中,第一种是师生最重视的,因为这是《标准》规定要探究的项目,教科书作了专门陈述,课堂教学中都经历了相应的探究过程。尽管这一类试题的命题具有一定的难度,但对此进行考查的必要性却是不可回避的。因此需要对这一类试题的命题方法和技巧进行认真的探讨。
试题3是一个试图考查“探究通电螺线管外部磁场的方向”的试题,命题者希望考查的探究要素是“进行实验和收集数据”。学生在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,经历了分析、判断小磁针指向跟磁感线的关系的过程,本题的意图就是考查这一关系。
试题3 在进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时,实验装置如图1所示。线圈的导线上标明了电流的方向,请在各个圆圈内画出放在这几个位置上的小磁针的指向,标出小磁针的N极。
然而,本题并没有考查到学生“进行实验”时的上述分析、判断过程。这个题目的解答实际上是右手螺旋定则的应用,而右手螺旋定则是“探究通电螺线管外部磁场的方向”的结论,这并不是《标准》所要求的。因此,本题将造成这样一种后果:按《标准》要求实施教学的班级会考得差,不按《标准》要求实施教学的班级反而考得好,造成这一后果的原因是本题并没有“考过程”,而是在“考结果”。为克服试题3的弊端,现把它修改为以下试题4。
试题4 两个通电螺线管,它们的一端位于图中的虚线框内。为探究两个通电螺线管之间的磁场方向,把一个小磁针分别放在方框内9个点的位置上。记录小磁针在各位置上的指向如图2对应圆圈内的磁针所示。请画出方框内两通电螺线管之间的磁感线。小磁针涂黑的一端为N极。
试题4中的磁感线是学生不熟悉的。学生无法靠回忆来画出磁感线,只能从小磁针的指向来分析、判断磁场中的磁感线形状和方向,这和学生在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中所经历的过程是一样的,具有相同的探究行为,因而能够考查学生的探究能力。
2.学生的探究行为应以《标准》中的“科学探究能力的基本要求”为根据
明确了考查科学探究能力的试题应该使学生在考场中具有探究行为之后,自然就会面临以下一个问题:所考查的探究行为应以什么为根据?对此,答案是明确的:应以《标准》“对科学探究能力的基本要求”为根据点。
《标准》以表格的方式对科学探究能力提出了明确要求,“科学探究能力的基本要求”表格,有两列:一列是“科学探究要素”;另一列是“对科学探究能力的基本要求”,它具体陈述了对科学探究七个要素的具体要求。这些具体要求,就是科学探究能力试题命题的立意和出发点。如试题5。
试题5 某同学在探究凸透镜成像的规律时,用了两个焦距不同的凸透镜分别进行若干次操作,并把实验数据准确地记录在以下两个表中。
结论一是一个示例,请分析以上数据,仿照结论一的四句话,把还能概括出的另一结论(结
论二)填在横线上。
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