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【摘 要】 新课程之后探究题成为初中科学考查的重点和热点,当前中考侧重于利用探究题考核学生的各种能力,为了提高学生对探究题的解题能力,初步形成科学探究思维和能力的素养。本文试图以本市历年中考探究题为例,将常见探究题归纳为五大类:教材引申型、阅读型、实验设计型、实验结论型和反思评估型。通过对各类题型特点的归纳,对学生解题所具备的能力和常见的困难进行分析,结合自己多年教学实践,提出一些思路和方法,帮助教师和学生做好中考探究专题复习。
【关键词】 中考探究题;分类分析;解题方法
【中图分类号】G633.20 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)07-0-03
《初中科学课程标准》的内容标准包括五个一级主题,其中第一个主题,就是“科学探究”,明确指出:“将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和勇于创新的探索精神。”
科学探究的一般过程主要包括:提出问题、猜想和假设、设计实验方案、收集证据、得出结论和评价交流六个环节。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发科学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。
科学探究题就是根据科学探究的过程来设计的,题目中可能涉及到科学探究的多个环节甚至全过程,能全面考查学生的科学素养。本文对近年来本市中考出现的几类探究题进行了分类分析,结合教学实践,对解题方法进行粗浅研究。
一、中考探究题的地位
科学探究题既能有效考核学生对科学基础知识和技能的掌握情况,又能考查学生的科学素养和学习能力,探究题已成为中考的重点和热点。
(一)解读考纲
1.试卷结构
从分值的分布上看,探究题在中考中所占分值较高,比重很大,是教师和学生需要重点复习和掌握的板块。
2.考试目标
从考试目标上看,探究题考核目标要求较高,要求学生知识上达到理解、应用水平,技能上达到模仿、独立操作、迁移水平,体验上达到反应、领悟水平。
(二)解读试题
从近年来本市的中考探究题可以看出,试题明显加强了对学生思维能力、自学能力和创新精神的考查,而且作为试题载体的有关知识也不受教材的束缚,充分体现了新课程中教材仅仅是一种教学资源的理念。
中考探究题是一類难度大,综合性强,陌生度高,情境新,设问角度变化多端,思维量大的试题,此类题型不仅能很好地反映学生对科学知识和技能的掌握情况,还能有效地考查学生解决问题的创新能力。因此,此类题是近年来本市中考的热点题和压轴题。
(三)解读学生
1.探究活动的开展状况
探究活动的开展是进行科学探究的主要方法,了解科学探究的基本过程和方法,是一个重要的学习方法。但是在日常的教学过程中,我们发现学生喜欢开展探究活动,但不善于问题探究,探究活动参与度较高,但没有真正理解科学探究的基本原理,在给定情境中提出有探究价值问题的能力并不强,实验设计及评价能力,甚至归纳、表达能力都差强人意,这些现象并非个别,具有一定的普遍性。
2.探究题解题的困难
部分学生由于参与科学探究活动浮于表面,没有形成科学探究的思维方式,遇到此类题型,往往被题干中大量文字和图表吓懵,觉得无从下手。笔者与学生的交流中了解到,他们在平时考试或练习时遇到探究题解题存在以下问题:
2.1题目太长,看到后面忘了前面,容易烦躁。
2.2书写、表达时有困难。
2.3关于实验有何不足之处或是否合理不知从哪里切入思考。
二、中考探究题的分类分析
自本市中考出现科学探究题开始,考查的角度从单一环节演变到科学探究的多个环节甚至全过程,全面考查学生的科学素养。笔者以近年来本市中考综合探究题为侧重点,将常见探究题归纳为五大类:教材引申型、阅读型、实验设计型、实验结论型和反思评估型。
(一)教材引申型探究题
教材引申型探究题是指以初中科学教材中典型的探究案例为载体,根据科学探究的基本过程进行引申和创新,设计出一个能相对完整地体现科学探究过程的新题。这类探究题的特点是源于教材、高于教材,体现拓展迁移,注重探究的方法和思想。目的是考查学生获取、整理和加工信息的能力,启示学生在生活中用科学的视角多观察、多思考。解答此类题的主要困难是学生不熟悉教材中相关的探究案例,知识储备不足,探究思路不明确,导致无法顺利解题。
教材引申型探究题的解题方法是:
1.源于教材,熟悉教材。因为此类题型的素材源于教材,所以要求教师整理教材中典型的探究案例进行专题复习,使学生熟悉这些教材探究案列,对相应考点具备较深厚的知识储备,那么解题思路就会有明显的方向性。
2.紧扣变化,类比迁移。教材引申型探究题并不会照搬教材中的探究案例,重点是找到其中的变化之处、创新之处,做到准确识别引申型探究题对教材探究案例的类比和迁移。
3.审视过程,循序解题。教材引申型探究题基本都会呈现完整的探究过程,且因有一定的知识储备而不显复杂,因此只要认真审视题中的探究过程然后按环节顺序解题即可。
【例题一】:(2015年,杭州市)
【例题解析】:该题是一道典型的教材引申型探究题,源于《科学》八下第三章第六节《光合作用》,以探究“植物光合作用需要二氧化碳吗?”为原型,我们将该题与教材原型进行对比:
这类探究题型启示我们对教材中比较典型的“活动与探究”,不仅要知道其探究结论,还要理解其探究思想和方法,该题以课本实验为基础,考查了学生信息获取、整理、加工的能力。 (二)阅读型探究题
阅读型探究题是指根据呈现的文字材料、背景图片、表格数据等信息,提供相应问题的题型。这类题型往往与教材的探究案列没有直接关系,而是取材于常见的生活现象、社会热点事件和尖端科技等,主要有分析简答、实验设计、画图制表等形式。这类探究题的特点是探索性、开放性和设计性,同时注重操作性。目的是考查学生对科学知识的应用,以及阅读、处理信息和设计创新能力。解答此类题型的主要困难是学生因缺乏足够的信息处理能力而被纷繁芜杂的材料所迷惑、误导,导致不能准确找到关键的探究思路,无法领会出题者的真实意图。
阅读型探究题的解题方法是:
1.剔除无关信息,明确限制性信息。无关信息大多包括时间、地点、人物、事件和无用数据、修饰性语句等,限制性信息包括如时间起止的要求、温度和高度的范围等,做到透过现象看本质,避免被无用信息迷惑而答非所问,离题千里。
2.将复杂的材料信息抽象为简单的科学过程。通过细读弄清材料中涉及的科学现象发展变化的过程,确认已知的科学量、数据和单位等,进而选择合适的科学知识和方法解答题目。
【例题二】:(2011年,杭州市)
这类探究题型以当前的社会热点事件“空气污染”引出脱硫技术,说明编题者选材的广泛性,学生在学习之余要关注生活、关注环境。该题的作图有一定难度,要求学生抓住每个流程中pH的变化,分段正确画线。
(三)实验设计型探究题
实验设计型探究题是指针对提出的猜想,设计、修改实验方案这一环节进行考查的题型。具体形式包括根据实验原理或所给器材设计实验方案、对原本有缺陷的方案进行纠错和改进、对呈现的实验步骤进行顺序选择等。这类探究题的特点是逻辑性、严密性,考点往往与教材案例或生活实际紧密结合。目的是考查学生灵活解决实际问题的能力,理论联系实际的能力和实验操作能力。解答此类题型的主要困难是学生未能明确实验原理,无法及时找到合适的研究方法,导致实验设计不够严谨、改进不够彻底。
实验设计型探究题的解题方法是:
1.明确原理,构建情境。对于设计实验方案的题型首先要明确实验原理,根据实验原理和器材构建科学情境,再分析得出应该测量或有影响的科学量,然后判断如何安排实验步骤以及需要得出怎样的结论。
2.查缺陷,防止遗漏。对于纠错和改进实验设计的题型,重点审查实验器材的组合及实验器材的使用是否存在错误和遗漏,注意题中所呈现的实验设计可能有不止一处错误,还要看清题目是要求指出错误还是改正错误。
3.首尾通读,前后相连。对于选择正确实验步骤的题型,首先需要对各个打乱的步骤通读几遍,判断实验的起始步骤和结尾步骤,明确前后相关步骤,然后对初选结果进行通读以判定步骤的可行性。
【例题三】:(2014年,杭州市)
这类探究题型侧重实验设计,解题的主要方法是明确实验原理和目的,根据呈现的资料构建科学情境,再根据已知的实验结论分析应该进行的实验操作,实验步骤必须逻辑严密,对学生的实验操作和语言表述能力的要求比较高。
(四)实验结论型探究题
实验结论型探究题是指在对探究的实验现象、实验数据或原理等信息进行呈现后,根据要求对呈现的信息进行分析并得出结论,或对提出的猜想进行肯定或否定并修正的题型。这类探究题的特点是实验的材料详细化、探究的方法多样化和结论的方向明确化。目的是考查学生的分析归纳能力、语言文字组织能力以及控制变量法的运用等。解答此类题型的主要困难是学生对实验的设计、过程和现象分析不到位,得出的结论忽略了各种变量的控制,导致不能准确解题。
实验结论型探究题的解题方法是:
1.明确猜想思路,精析实验事实。猜想是结论的指向标,得出结论必须与假设、猜想相对应;实验事实是结论的科学依据,精密的分析有助于整理思路和和归纳结论。
2.严格控制变量,选择适当方法。控制变量法是科学探究中探索、分析和解决问题最重要的方法,首先要找到题中的关键词进行推理、比较和联想,其次要找出被研究的科学量,以及同时有影响的其它科学量,还要注意挖掘题目中的隐含条件,选择恰当的方法解题。
3.精于数据分析,善于语言组织。有时题中呈现多个科学量及相关数据,要求进行分析或计算,学生须熟练掌握相关计算方法;有时题中要求根据材料得出文字结论,学生须有较好的语言文字组织能力,准确表达实验结论。
【例题四】:(2014年,杭州市)
(五)反思评估型探究题
反思评估型探究题是指针对探究结论或某个探究过程的合理性进行反思与评估的题型,如结论和猜想的差异、实验方法、数据和结论的合理性以及通过本次探究得到的经验、教训和启示等。它的特点是能对探究的行为和收集信息的科学性、可靠性进行评价。该题型通过让学生评估整个科学探究过程和结果的合理性,达到考查学生实验探究能力、提升探究思想的目的。解答此类题型的主要困难是学生在读题时的怀疑精神不足,对呈现的猜想、实验设计和结论等信息已经先入为主的认为是正确无误的,为正确的评估带来了思维障碍。
反思评估型探究题的解题方法是:
1.认真阅读,明确题意。尤其要通过认真阅读明确实验的目的和原理,分析所设计的实验步骤和选用的实验器材是否合理,结论是否正确。
2.审视探究环节,查找步骤缺陷。分析实验步骤是否明确清晰,能否反映出实验组和对照组的不同条件,分析預期的实验结果是否正确、全面,是否出现科学性错误等。只有在解题过程中整体把握,通过对实验方案的挑剔寻找不足,不断追求完备性,才能顺利完成解题。
【例题五】:(2010年,杭州市)
这类探究题型的实验设计有错误、有缺陷,要求学生进行指出或改进,并要指出“相同的条件”具体是指哪些,这是典型的对探究过程的反思评估,体现学生整体把握探究过程的能力。
总之,当前本市中考对科学探究能力的考查往往是几个过程综合在一起,而初中科学综合探究题的题型也不止上述五类,笔者给出的解题方法也是相对的。但无论怎样综合,每个过程的考查方式和解题方法都是有迹可循的,只要引导学生掌握好常用的基本知识,学会灵活运用,就能有效地提高初中科学综合探究题的解题能力。
参考文献:
[1]义务教育初中科学课程标准[M].北京师范大学出版集团.2011年版.
[2]朱清时主编.义务教育教科书科学[M].浙江教育出版社.2012年版.
[3]佩云.实验探究题中存在的问题及解决方法[J].<中学生数理化>(八年级物理).2012.06.
[4]宋永军.中考化学实验探究题分析及解题策略[J].<教育实践与研究>.2011.04
[5]陈婵.韩信睿.中考科学探究题破解方法浅谈[G].<科技视野>.2011.
【关键词】 中考探究题;分类分析;解题方法
【中图分类号】G633.20 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)07-0-03
《初中科学课程标准》的内容标准包括五个一级主题,其中第一个主题,就是“科学探究”,明确指出:“将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和勇于创新的探索精神。”
科学探究的一般过程主要包括:提出问题、猜想和假设、设计实验方案、收集证据、得出结论和评价交流六个环节。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发科学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。
科学探究题就是根据科学探究的过程来设计的,题目中可能涉及到科学探究的多个环节甚至全过程,能全面考查学生的科学素养。本文对近年来本市中考出现的几类探究题进行了分类分析,结合教学实践,对解题方法进行粗浅研究。
一、中考探究题的地位
科学探究题既能有效考核学生对科学基础知识和技能的掌握情况,又能考查学生的科学素养和学习能力,探究题已成为中考的重点和热点。
(一)解读考纲
1.试卷结构
从分值的分布上看,探究题在中考中所占分值较高,比重很大,是教师和学生需要重点复习和掌握的板块。
2.考试目标
从考试目标上看,探究题考核目标要求较高,要求学生知识上达到理解、应用水平,技能上达到模仿、独立操作、迁移水平,体验上达到反应、领悟水平。
(二)解读试题
从近年来本市的中考探究题可以看出,试题明显加强了对学生思维能力、自学能力和创新精神的考查,而且作为试题载体的有关知识也不受教材的束缚,充分体现了新课程中教材仅仅是一种教学资源的理念。
中考探究题是一類难度大,综合性强,陌生度高,情境新,设问角度变化多端,思维量大的试题,此类题型不仅能很好地反映学生对科学知识和技能的掌握情况,还能有效地考查学生解决问题的创新能力。因此,此类题是近年来本市中考的热点题和压轴题。
(三)解读学生
1.探究活动的开展状况
探究活动的开展是进行科学探究的主要方法,了解科学探究的基本过程和方法,是一个重要的学习方法。但是在日常的教学过程中,我们发现学生喜欢开展探究活动,但不善于问题探究,探究活动参与度较高,但没有真正理解科学探究的基本原理,在给定情境中提出有探究价值问题的能力并不强,实验设计及评价能力,甚至归纳、表达能力都差强人意,这些现象并非个别,具有一定的普遍性。
2.探究题解题的困难
部分学生由于参与科学探究活动浮于表面,没有形成科学探究的思维方式,遇到此类题型,往往被题干中大量文字和图表吓懵,觉得无从下手。笔者与学生的交流中了解到,他们在平时考试或练习时遇到探究题解题存在以下问题:
2.1题目太长,看到后面忘了前面,容易烦躁。
2.2书写、表达时有困难。
2.3关于实验有何不足之处或是否合理不知从哪里切入思考。
二、中考探究题的分类分析
自本市中考出现科学探究题开始,考查的角度从单一环节演变到科学探究的多个环节甚至全过程,全面考查学生的科学素养。笔者以近年来本市中考综合探究题为侧重点,将常见探究题归纳为五大类:教材引申型、阅读型、实验设计型、实验结论型和反思评估型。
(一)教材引申型探究题
教材引申型探究题是指以初中科学教材中典型的探究案例为载体,根据科学探究的基本过程进行引申和创新,设计出一个能相对完整地体现科学探究过程的新题。这类探究题的特点是源于教材、高于教材,体现拓展迁移,注重探究的方法和思想。目的是考查学生获取、整理和加工信息的能力,启示学生在生活中用科学的视角多观察、多思考。解答此类题的主要困难是学生不熟悉教材中相关的探究案例,知识储备不足,探究思路不明确,导致无法顺利解题。
教材引申型探究题的解题方法是:
1.源于教材,熟悉教材。因为此类题型的素材源于教材,所以要求教师整理教材中典型的探究案例进行专题复习,使学生熟悉这些教材探究案列,对相应考点具备较深厚的知识储备,那么解题思路就会有明显的方向性。
2.紧扣变化,类比迁移。教材引申型探究题并不会照搬教材中的探究案例,重点是找到其中的变化之处、创新之处,做到准确识别引申型探究题对教材探究案例的类比和迁移。
3.审视过程,循序解题。教材引申型探究题基本都会呈现完整的探究过程,且因有一定的知识储备而不显复杂,因此只要认真审视题中的探究过程然后按环节顺序解题即可。
【例题一】:(2015年,杭州市)
【例题解析】:该题是一道典型的教材引申型探究题,源于《科学》八下第三章第六节《光合作用》,以探究“植物光合作用需要二氧化碳吗?”为原型,我们将该题与教材原型进行对比:
这类探究题型启示我们对教材中比较典型的“活动与探究”,不仅要知道其探究结论,还要理解其探究思想和方法,该题以课本实验为基础,考查了学生信息获取、整理、加工的能力。 (二)阅读型探究题
阅读型探究题是指根据呈现的文字材料、背景图片、表格数据等信息,提供相应问题的题型。这类题型往往与教材的探究案列没有直接关系,而是取材于常见的生活现象、社会热点事件和尖端科技等,主要有分析简答、实验设计、画图制表等形式。这类探究题的特点是探索性、开放性和设计性,同时注重操作性。目的是考查学生对科学知识的应用,以及阅读、处理信息和设计创新能力。解答此类题型的主要困难是学生因缺乏足够的信息处理能力而被纷繁芜杂的材料所迷惑、误导,导致不能准确找到关键的探究思路,无法领会出题者的真实意图。
阅读型探究题的解题方法是:
1.剔除无关信息,明确限制性信息。无关信息大多包括时间、地点、人物、事件和无用数据、修饰性语句等,限制性信息包括如时间起止的要求、温度和高度的范围等,做到透过现象看本质,避免被无用信息迷惑而答非所问,离题千里。
2.将复杂的材料信息抽象为简单的科学过程。通过细读弄清材料中涉及的科学现象发展变化的过程,确认已知的科学量、数据和单位等,进而选择合适的科学知识和方法解答题目。
【例题二】:(2011年,杭州市)
这类探究题型以当前的社会热点事件“空气污染”引出脱硫技术,说明编题者选材的广泛性,学生在学习之余要关注生活、关注环境。该题的作图有一定难度,要求学生抓住每个流程中pH的变化,分段正确画线。
(三)实验设计型探究题
实验设计型探究题是指针对提出的猜想,设计、修改实验方案这一环节进行考查的题型。具体形式包括根据实验原理或所给器材设计实验方案、对原本有缺陷的方案进行纠错和改进、对呈现的实验步骤进行顺序选择等。这类探究题的特点是逻辑性、严密性,考点往往与教材案例或生活实际紧密结合。目的是考查学生灵活解决实际问题的能力,理论联系实际的能力和实验操作能力。解答此类题型的主要困难是学生未能明确实验原理,无法及时找到合适的研究方法,导致实验设计不够严谨、改进不够彻底。
实验设计型探究题的解题方法是:
1.明确原理,构建情境。对于设计实验方案的题型首先要明确实验原理,根据实验原理和器材构建科学情境,再分析得出应该测量或有影响的科学量,然后判断如何安排实验步骤以及需要得出怎样的结论。
2.查缺陷,防止遗漏。对于纠错和改进实验设计的题型,重点审查实验器材的组合及实验器材的使用是否存在错误和遗漏,注意题中所呈现的实验设计可能有不止一处错误,还要看清题目是要求指出错误还是改正错误。
3.首尾通读,前后相连。对于选择正确实验步骤的题型,首先需要对各个打乱的步骤通读几遍,判断实验的起始步骤和结尾步骤,明确前后相关步骤,然后对初选结果进行通读以判定步骤的可行性。
【例题三】:(2014年,杭州市)
这类探究题型侧重实验设计,解题的主要方法是明确实验原理和目的,根据呈现的资料构建科学情境,再根据已知的实验结论分析应该进行的实验操作,实验步骤必须逻辑严密,对学生的实验操作和语言表述能力的要求比较高。
(四)实验结论型探究题
实验结论型探究题是指在对探究的实验现象、实验数据或原理等信息进行呈现后,根据要求对呈现的信息进行分析并得出结论,或对提出的猜想进行肯定或否定并修正的题型。这类探究题的特点是实验的材料详细化、探究的方法多样化和结论的方向明确化。目的是考查学生的分析归纳能力、语言文字组织能力以及控制变量法的运用等。解答此类题型的主要困难是学生对实验的设计、过程和现象分析不到位,得出的结论忽略了各种变量的控制,导致不能准确解题。
实验结论型探究题的解题方法是:
1.明确猜想思路,精析实验事实。猜想是结论的指向标,得出结论必须与假设、猜想相对应;实验事实是结论的科学依据,精密的分析有助于整理思路和和归纳结论。
2.严格控制变量,选择适当方法。控制变量法是科学探究中探索、分析和解决问题最重要的方法,首先要找到题中的关键词进行推理、比较和联想,其次要找出被研究的科学量,以及同时有影响的其它科学量,还要注意挖掘题目中的隐含条件,选择恰当的方法解题。
3.精于数据分析,善于语言组织。有时题中呈现多个科学量及相关数据,要求进行分析或计算,学生须熟练掌握相关计算方法;有时题中要求根据材料得出文字结论,学生须有较好的语言文字组织能力,准确表达实验结论。
【例题四】:(2014年,杭州市)
(五)反思评估型探究题
反思评估型探究题是指针对探究结论或某个探究过程的合理性进行反思与评估的题型,如结论和猜想的差异、实验方法、数据和结论的合理性以及通过本次探究得到的经验、教训和启示等。它的特点是能对探究的行为和收集信息的科学性、可靠性进行评价。该题型通过让学生评估整个科学探究过程和结果的合理性,达到考查学生实验探究能力、提升探究思想的目的。解答此类题型的主要困难是学生在读题时的怀疑精神不足,对呈现的猜想、实验设计和结论等信息已经先入为主的认为是正确无误的,为正确的评估带来了思维障碍。
反思评估型探究题的解题方法是:
1.认真阅读,明确题意。尤其要通过认真阅读明确实验的目的和原理,分析所设计的实验步骤和选用的实验器材是否合理,结论是否正确。
2.审视探究环节,查找步骤缺陷。分析实验步骤是否明确清晰,能否反映出实验组和对照组的不同条件,分析預期的实验结果是否正确、全面,是否出现科学性错误等。只有在解题过程中整体把握,通过对实验方案的挑剔寻找不足,不断追求完备性,才能顺利完成解题。
【例题五】:(2010年,杭州市)
这类探究题型的实验设计有错误、有缺陷,要求学生进行指出或改进,并要指出“相同的条件”具体是指哪些,这是典型的对探究过程的反思评估,体现学生整体把握探究过程的能力。
总之,当前本市中考对科学探究能力的考查往往是几个过程综合在一起,而初中科学综合探究题的题型也不止上述五类,笔者给出的解题方法也是相对的。但无论怎样综合,每个过程的考查方式和解题方法都是有迹可循的,只要引导学生掌握好常用的基本知识,学会灵活运用,就能有效地提高初中科学综合探究题的解题能力。
参考文献:
[1]义务教育初中科学课程标准[M].北京师范大学出版集团.2011年版.
[2]朱清时主编.义务教育教科书科学[M].浙江教育出版社.2012年版.
[3]佩云.实验探究题中存在的问题及解决方法[J].<中学生数理化>(八年级物理).2012.06.
[4]宋永军.中考化学实验探究题分析及解题策略[J].<教育实践与研究>.2011.04
[5]陈婵.韩信睿.中考科学探究题破解方法浅谈[G].<科技视野>.2011.