合理呈现素材 精设探究试题

韩迎春

科学探究试题是指通过设置问题情境，提出相关的信息材料，结合科学知识与技能，运用科学探究的方法，提出猜想与假设，设计方案进行实验，根据实验数据进行分析和推理进而得出结论的一种题型。真实的、有探究价值的、适合学生探究的科学问题，既可以考查学生提出猜想和假设的能力，也可以考查他们在事实证据的基础上，运用已有知识和推理对有关现象或成因做出解释、判断和结论的能力，还可以考查他们分析、比较和辨别不同的科学解释以及科学规范地表达交流、论证并获取结论的能力。好的科学探究试题设计，不仅能帮助教师更好地考查学生的科学探究能力，落实科学课程理念，而且能指引教师的教学方向，更好地培养学生的科学素养。

以教材实验为素材，规范实验行为

科学探究试题离不开具体的问题情境，适切的情境是构成优质试题的基础。良好的素材既有新颖性，又有科学性;既能调动学生的兴趣，又不会超出他们的认知水平。课本上的探究活动，是其他资料无法替代的命题素材，通过深度挖掘课本探究活动的实验装置、探究目标和探究步骤，采用组合、拆分、改进等形式，建构新的命题情境，能指引教师回归课本，帮助学生夯实基础，重视其探究能力的发展，力求达到“做实验与不做实验不一样，会做实验与不会做实验不一样”的效果。

例1：显微镜的发明，让人们看到了神奇的微观世界。

（1）被观察的物体必须制成____，才能在显微镜下观察到它的精细结构。

（2）在使用显微镜时，如果从目镜往下看，发现里面黑乎乎的，什么也看不见，原因是____，应该调整____，使之从目镜往下看，能看到一个亮的光圈。

（3）你在目镜中观察到的物体图像在右上方，如果要将图像移到中央，玻片应该往哪个方向移动？____。

（4）在盖盖玻片时，应该使盖玻片的一侧先接触载玻片上的水滴，然后轻轻放下，这樣做是为了____。

（5）下面是洋葱表皮玻片标本的制作方法，请按正确的步骤排序。

（   ）用刀片在洋葱内表面轻轻划一个#字，用镊子将取下的洋葱表皮放到载玻片的水滴中央，注意标本要平展开，不能折叠。

（   ）在一个干净的载玻片中间滴一滴清水。

（   ）从标本的边缘滴一滴稀释的碘酒，并把玻片微微倾斜，再用吸水纸吸掉多余的水。

（   ）将盖玻片（或另一个载玻片）倾斜着盖到洋葱表皮上面。放盖玻片时，先放一端，再慢慢放下另一端。

（6）你用显微镜观察过这些细胞吗？请将图片与下面正确的名称连线。

参考答案：（1）玻片 （2）没有对 反光镜 （3）右上方 （4）避免产生气泡 （5）2 1 4 3 （6）略

说明：第（1）（4）（5）小题考查了实验操作的规范要求;第（6）小题考查了运用科学仪器观察后，依据观察现象，得出正确结论的能力;第（2）（3）小题对实验操作出现的问题进行了进一步的拓展深化——提出问题，深入探究出现问题的原因及解决问题的办法。

该类试题的特点是以课本探究活动作为情境，或考查实验操作要点，或根据实验操作出现的现象进行科学判断。

实验能力是科学探究能力的重要组成部分，对学生实验能力的考查，要重点关注实验的设计和实验的实施过程。为此，在科学教学中教师要重视学生的实验设计能力，强化实验操作的规范要求，引导他们关注实验中的异常现象，把实验中出现的异常现象作为一种重要的教学资源来对待。

以科学史料为素材，再现研究过程

科学史料为我们提供了科学发现、技术发明的历史背景、探索过程和典型案例，它是科学家在进行科学研究中所采用的研究方法、思维方法和智慧结晶的客观史实。科学史料不仅展示了相关科学知识的发现过程，其中蕴含的科学探究方法、思维方式等都是科学教育的重要元素，它是提升学生科学素养的重要资源。因此，由“错误”和“正确”共同书写的科学史料，是科学探究命题的重要素材。在教学中教师引导学生分析科学史料，不仅能使学生经历像科学家一样的探究历程，而且有助于他们更好地理解科学概念，掌握科学方法，洞悉科学本质，进而获得科学素养的整体提升。

例2：小明对昼夜交替现象的出现提出了下图中的四种假说。古希腊天文学家     经过研究认为地球是宇宙的中心，地球是球体，进一步发展和完善了他的观点，创立了“地心说”，影响古代欧洲近千年。一千年后，     经过三十多年对太空的仔细观测和研究，发现这个认识存在错误，认为太阳是宇宙的中心，地球一边自转，一边和其他行星绕太阳做圆周运动，创立了“日心说”。

（1）“地心说”相当于小明的    假设。“日心说”相当于小明的____假设。

（2）上述科学史给我们带来了什么启示？

参考答案：托勒密  哥白尼 （1）A  D （2）科学本质是求真，科学的发现需要经过一个从假说到证实（或证伪）的漫长过程，其间有无数科学家的不懈付出和努力。（只要合理即可）

说明：本题在考查学生对人类对地球认识的资料收集能力的同时，使学生认识到科学本质是求真，科学的发现需要经过一个从假说到证实（或证伪）的漫长过程，其间有无数科学家的不懈付出和努力，科学不是哪一个时代的产物，而是历史的积累和发展的结果。

该类试题的基本特点是围绕某个主题，呈现科学史，设置问题串，让学生结合自己的猜想或假设，通过分析科学史来验证自己的猜想或假设，有证据地回答问题。

关于科学史的教学，教师要结合学习内容，设置问题串适时呈现，或者让学生自主探索相关科学史料，通过分析科学史料回答相关问题，基于证据得出结论。

以生活情境为素材，体现学以致用

科学与我们的生活息息相关，教师巧妙地选取学生生活中与科学有关的背景材料设计试题，不仅能激发学生对科学的兴趣，锻炼他们学以致用的能力，而且能在渗透科学态度、价值观方面产生积极的影响。

例3：小军同学通过高倍望远镜观察月球，发现月球表面是凹凸不平的。这是由于流星运行到靠近月球时，在月球的引力下坠落到月球表面，与月球表面发生碰撞而形成的坑洞，叫作月坑。

小军猜想月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关。于是，他设计了一个模拟实验，用一只铺满厚厚细沙的盘子、几个不同小球及刻度尺探究月坑深度，如下图所示。经过实验，数据记录如下表。

请分析实验数据并回答下列问题：

（1）由1、2、3三组数据可得，“月坑”的深度与流星的____有关。

（2）由____三组数据可得，“月坑”的深度与流星的质量有关。

（3）“月坑”的深度还与流星的体积有关，体积越大，“月坑”的深度____。

参考答案：（1）下落高度 （2）3、6、7 （3）越小

说明：本题针对“月坑”现象提出猜想，并设计验证猜想的实验方案，有效地解决了月坑的深度可能与流星的质量、体积及下落的高度有关等问题，较好地考查了学生的探究方案设计能力和分析能力。

该类试题的特点是源于学生的日常生活，联系现代科技，要求学生设计实验去探究、分析、解决问题。

在教学中，教师不仅要关注课本知识，还要关注“社会”和“学生生活”，从而引导学生善于质疑，围绕探究问题，积极主动地设计探究方案。科学探究的教学仅靠课堂教学是远远不够的，还应将其延伸到课外实践活动中去。科学探究活动是培养学生科学观念和能力的重要途径，也是培养学生创新精神和实践能力的有效手段。

山东省邹平市黄山实验小学（256200）