无实验载体探究真实性情境的设计

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1、无实验载体探究：真实性情境的设计玉环实验学校苏爱娣郑理平摘要：无实验载体探究是初中科学探究的重要组成部分，已成为当前教学和考查中的重要形式。但由于缺乏实验载体而存在着情境创设的随意性和非真实性，导致不少情境创设缺乏科学性。提出真实性情境设计应来源于真实实验、科学史上的探究、真实生活情境、当前科技成果和研究性学习中问题的再现和提炼等五种途径。关键词：无实验载体探究真实性情境情境创设科学探究从探究的载体來分，町简单地分为以实验为载体的探究和无实验载体的探究。在以实验为载体的探究活动中，学生在科学实验过程屮发现问题、提出问题、获得解释或者提出假设通过科学实验来给予验证，从而完成探

2、究活动。显然，在科学学习过程屮，学生所进行的实验多数是经过前人摸索而逐渐形成的再现实验，即使是教师开发的创新性实验或学牛口主捉出的实验方案大多也经历过实践检验，探究情境具有真实性和科学性。所谓无实验载体探究即探究过程中没有真实的实验载体，探究情境需要教师创设。因为是主观创设的，形式灵活，又无需实验检验，情境是建立在人为的“科学”推论的基础上，因此，在教学活动中大量地应用着。无实验载体探究虽没有真实的实验情境，但这并不意味着探究缺乏真实性，也并不意味着探究情境口J随心所欲地设计。事实上，在教学活动中，确实存在着离开科学性基础的创设，从而导致探究情境不真实、不科学，从而违背了科

3、学探究的本质和教学的价值追求。非真实性问题是指那些人为编造的不符合科学特点和真实情况的问题，多属主观猜测，会误导师生对科学的认识，人为增加负担，降低学习兴趣，将科学教学导向歧途。常见的非真实性情境类型有下列三种。1・情境创设的假设缺乏科学性例如，假如光在同一均匀物质中不沿直线传播，下列现象可能出现的是A.地球上没有昼夜之分B.做操时更容易排直队伍C.阳光下的人影更清晰D.更容易形成日食和月食该题考查意图是哪些现象属于光的直线传播，但该题存在着假设不科学。实际上，“光在同一•均匀物质中不沿直线传播”的假设缺乏科学性，离开科学依据为前提进行的假设木来就是一种伪科学探究，是值得反

4、对的。作为中考题，更应避免出现这类非科学性假设，以免造成不必耍的误导。假设是科学探究的重要环节，有些教师和命题者为了追求新奇，别出心裁地提出假设，或对学生提出的各种假设无原则地肯定，而不顾假设是否存在着真实性和科学性。假设允许是不正确的，鼓励开放式，但反对离开科学性的漫无边际的“随想”。2.创设的实验情境在现实中无法实现例如，小妍发现水池中的喷水器（图略）喷水时竟自动旋转，旋转方向与水方向相反。仔细观察后，她决定进一步探究影响喷水器旋转速度的因素。于是，她用易拉罐进行模拟实验，步骤如下：①用细线系住中心拉环，然后用小号铁钉在离罐底0.5厘米的罐体上斜打一个孔，使罐中水能如图

5、（图略）所示方向喷出。②把罐子浸入水中，灌满水后，快速提离水面，记下罐子在10秒内旋转的圈数，此时罐中仍有水。③在离罐底0.5厘米的罐体上改变斜孔的数目，重复实验步骤②，并把结果记录于下表（表略）。请回答:（1）由本实验可知，喷水器出水孔越多，旋转的速度▲。（2）小妍又猜测，喷水器旋转的速度可能与出水孔的大小有关。于是，她又另取了几只易拉罐，以及几枚粗细不同的小、中、大号铁钉。请补填右表中“孔的数目”、“钉子型号”两行，完成实验记录表的设计（表略）。（3）若还要验证喷水器旋转的速度与出水处水的压强有关，请简述操作方法。—▲应该说该题为学生提供了一个很好的探究情境，这个探究情

6、境來源于现实，与科学结合紧密，乂具有探究性。但是，命题者显然也是主观想象来设计，题中提出要在“罐体上斜打一个孔”，试想，易拉罐罐壁如此Z薄，斜打一个孔不知命题者是如何才能办到的，笔者根据试题要求进行多次实验，结果令人失期。即使能打出斜孔，在步骤③要求学生探究旋转速度与出水孔数量之间的关系时也逍遇可行性问题。试想，要探究两者的关系，需控制其它因素，但这种方法中出水孔数量不同将会导致出水孔压强不同，压强不同这一因素显然会干扰前两者关系，这在下一小题来考查学牛，而此时又要求学生不要考虑这一因素，这岂不自相矛盾？因此，该小题缺乏探究的科学性。主观想彖是可行的，并不意味着真实世界里是

7、对行的，在现实中是可操作的。只有经过实验检验才行。实验室是科学的最高法庭，科学探究的情境创设同样不能离开实验而进行纯粹的推论或“科学”想彖。2.创设的实验情境考虑不周例如，某同学为验证与光合作用相关的一些结论，设计了如图所示的一组实验，烧瓶中的溶液pH大于7,均含适量的焦性没食子酸，焦性没食子酸在碱性环境下遇氧气会由无色变褐色。请回答：含CO］择放剂①②第29题图③④(1)金鱼藻在适宜条件能进行光合作用，从生态系统的成分看，金鱼藻属▲。(2)如果要研究光合作用是否需要C02,应选用▲两个烧瓶进行对照。一段时间后，▲