第一篇：簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)及科學(xué)探究范文

簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)及科學(xué)探究

1、某工廠的廢水只含硫酸鎂和少量硫酸，課外活動(dòng)小組以此作為課題，探討如何從中回收純凈的硫酸鎂固體。他們?cè)O(shè)計(jì)了兩種不同的方案，請(qǐng)你參加討論：(1)方案一，選用鎂粉為試劑。

①往廢水中逐次加入鎂粉，當(dāng)觀察到的化學(xué)方程式是；

②接下來的操作方法依次是和；(2)方案二，選用氫氧化鈉溶液為試劑。

①向廢水中逐滴加入氫氧化鈉溶液，當(dāng)時(shí)，停止滴入氫氧化鈉溶液。此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是；

②為了得到純凈的硫酸鎂溶液，接著應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是(請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出操作過程)③??，得到硫酸鎂固體。

(3)比較兩個(gè)方案，假設(shè)實(shí)驗(yàn)中都沒有損耗，那么，最后得到的硫酸鎂固體的質(zhì)量是否相同，原因是。

(4)請(qǐng)你繼續(xù)探究，設(shè)計(jì)新的方案(使用的試劑必須是與鎂粉和氫氧化鈉屬不同類別)：你選用的一種試劑是(寫化學(xué)式)；該試劑發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

2、某?；瘜W(xué)課外興趣小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)課上展示了一套如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)每步化學(xué)反應(yīng)都完全，氧化鐵樣品中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。

查閱資料：草酸在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生如下反應(yīng)：

H2C2O4CO↑+CO2+H2O

通過討論，同學(xué)們對(duì)這套裝置有了多種認(rèn)識(shí)。

（1）第一小組同學(xué)說：從實(shí)驗(yàn)安全和實(shí)驗(yàn)操作程序看,首先要檢查裝置的氣密性,實(shí)驗(yàn)開始先加熱___（填A(yù)或D）處，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)_____（填先或后）停止D處的加熱；從環(huán)保的角度講，在E裝置后還應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理，其方法是：。

（2）第二小組的同學(xué)說：用該實(shí)驗(yàn)裝置可以檢驗(yàn)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的產(chǎn)物，其中B裝置的作用_______；E裝置的作用___；

一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____________________。

（3）第三小組的同學(xué)說：利用這套裝置還可以測(cè)定氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他們的測(cè)定方法是：稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量10.0 g，樣品與玻璃管的總質(zhì)量為60.0 g,完全反應(yīng)并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質(zhì)量為57.6 g。計(jì)算實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。（4）第四小組同學(xué)說：利用這套裝置還有另外測(cè)定樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法：先稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量,再分別稱量E裝置在反應(yīng)前后的總質(zhì)量，即可計(jì)算求得樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。但按此方法實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果卻偏大，分析造成偏大的原因可能是。

3、請(qǐng)完成以下探究過程：

問題：如何鑒定孔雀石[Cu2(OH)2 CO3]加熱分解的產(chǎn)物? 假設(shè)：假設(shè)孔雀石加熱分解的產(chǎn)物是H2O、CO2和CuO。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)①：按右圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明分解產(chǎn)物中有H2O和CO2。

該裝置的連接順序是：a接，接；按此順序連接的理由是：。

實(shí)驗(yàn)②：請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明孔雀石完全分解后，試管中剩余的黑色固體是CuO(用圖示或文

字說明均可)：

現(xiàn)象和結(jié)論：實(shí)驗(yàn)①中：U形管中的無水硫酸銅變成藍(lán)色，證明產(chǎn)物中有；證明產(chǎn)物中有CO2的現(xiàn)象是。實(shí)驗(yàn)②中(你設(shè)計(jì)的)：因?yàn)橛鞋F(xiàn)象，所以黑色固體中有銅元素；因?yàn)橛鞋F(xiàn)象，所以黑色固體中有氧元素；由此可得到結(jié)論：產(chǎn)物中有CuO。

4、將一塊光亮的純銅片放在酒精燈火焰上灼燒，表面變黑。對(duì)黑色物質(zhì)的來源，提出你的二個(gè)預(yù)測(cè)（假設(shè)），并設(shè)計(jì)一個(gè)或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明你預(yù)測(cè)的正確性。

(1)寫出制取二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(2)如果要證明制得的氣體中混有氯化氫氣體，應(yīng)把A裝置與E裝置連接，E裝置中觀察到的現(xiàn)象是，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：；

(3)如果要驗(yàn)證制得的氣體是二氧化碳，除A裝置外，還應(yīng)選用上述裝置中的(填裝置序號(hào)，下同)。

(4)如果要收集一瓶純凈、干燥的二氧化碳?xì)怏w，請(qǐng)從上述各裝置中選擇適當(dāng)?shù)难b置進(jìn)行連接，連接順序是，其中B裝置中濃硫酸的作用是。

7、為驗(yàn)證Fe、Ag、CU的活動(dòng)性順序，小紅同學(xué)用了三種試劑（其中只有一種鹽溶液）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小朗同學(xué)用了與小紅完全不同的三種試劑（其中有兩種鹽溶液）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她們都取得了相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)寫出兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所用的試劑的化學(xué)式：

5、用珍珠（主要成分CaCO3）加工成的“珍珠粉”是一種名貴中藥材、保健品，可近年來市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些假冒的“珍珠粉”，僅用肉眼觀察難辨真假。為了向消費(fèi)者提供鑒別方法，須找出真假“珍珠粉”理化性質(zhì)上的差異。工商局提供了真、假“珍珠粉”樣品，請(qǐng)你展開探究：（只要寫出猜想、方案，不需要說出方案實(shí)施的具體結(jié)果）

猜想一：真、假“珍珠粉”的氣味可能不同。方案一：取樣，分別聞一聞它們的氣味，分辨氣味有無差異。猜想二：。方案二：。猜想三：

。方案三：。

6、實(shí)驗(yàn)室可以選用下圖所示的裝置，制取二氧化碳?xì)怏w(混有氯化氫、水蒸氣)和進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（1）小紅同學(xué)

；（2）小朗同學(xué)。

8、課堂上同學(xué)們利用甲圖裝置做過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)時(shí)，帶火星的木條很難復(fù)燃，于是老師加了一個(gè)u形管，如乙圖，帶火星的木條較易復(fù)燃。請(qǐng)回答：

（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的化學(xué)方程式：_____________________________________。（2）改用乙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃的原因：________________________________。（3）根據(jù)(2)中推測(cè)的原因，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)新的改進(jìn)裝置（可用圖示或用文字?jǐn)⑹龈倪M(jìn)要點(diǎn)）。

9、我國(guó)青海湖地區(qū)素有“夏天曬鹽，冬天撈堿”之說，其中撈出的堿主要是碳酸鈉和少量氯化鈉的混合物。小王同學(xué)以撈出的堿作為樣品，并用以下一套裝置對(duì)樣品進(jìn)行分析，根據(jù)量筒中收集到的液體的體積（相當(dāng)于二氧化碳的體積）來計(jì)算樣品中碳酸鈉的含量。（已知：HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O；CO2在飽和NaHCO3溶液中溶解度很小）

由實(shí)驗(yàn)可知：銅生銹是銅與水、、等物質(zhì)共同作用的結(jié)果，銅變成銅綠的化學(xué)方程式為。

（1）在A和B 兩套裝置中，哪一套裝置更合理________（選填“A”或“B”）。（2）準(zhǔn)確讀取量筒內(nèi)液體體積的方法是__________________________________。（3）錐形瓶中原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有明顯影響？ ______（填“有”或“沒有”）。（4）若實(shí)驗(yàn)中用的鹽酸是濃鹽酸，則測(cè)得的樣品中碳酸鈉的含量與實(shí)際值相比會(huì)________（填“偏大”或“偏小”或“不變”）。

（5）在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)取用樣品的量的多少有一定要求，為什么？___________________

_______________________________________________________________________。

10、請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組的探究活動(dòng)，并回答相關(guān)問題：

[發(fā)現(xiàn)問題]小麗發(fā)現(xiàn)盛水的鐵鍋在與水面接觸的部位最易生銹； 小茜發(fā)現(xiàn)自己的銅制眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的銅銹；小玲發(fā)現(xiàn)蘋果切開不久，果肉上會(huì)產(chǎn)生一層咖啡色物質(zhì)，好像生了“銹”一般。

[提出問題]這三種物質(zhì)“生銹¨的原因是什么?

[收集證據(jù)](1)回憶已有知識(shí)：鐵生銹的條件是。

(2)查閱有關(guān)資料：“銅銹”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗稱銅綠)；蘋果“生銹”是果肉里的物質(zhì)(酚和酶)與空氣中的氧氣發(fā)生了一系列的反應(yīng)，生成咖啡色的物質(zhì)。

(3)實(shí)驗(yàn)探究：將四小塊銅片分別按下圖所示放置一個(gè)月，觀察現(xiàn)象如下：

[得出結(jié)論]經(jīng)過交流討論，三位同學(xué)認(rèn)為這些物質(zhì)“生銹”除了可能與水有關(guān)外，還可能都與(填物質(zhì)名稱)有關(guān)。

[反思與應(yīng)用]利用所得結(jié)論填空：

(1)寫出一種防止鐵或銅等金屬制品生銹的具體方法；(2)請(qǐng)你提出一條延長(zhǎng)食品保質(zhì)期的建議。

11、小紅發(fā)現(xiàn)松軟的面包、酥脆的餅干內(nèi)部都有許多小孔（如圖所示）。為探究這個(gè)問 題，她從面點(diǎn)師那里了解到：此類食品制作過程中常 加入膨松 劑，碳酸氫鈉就是一種常用的膨松劑。小紅從超市買來一袋膨 松劑（碳酸氫鈉），按照研究物質(zhì)的一般方法，對(duì)其進(jìn)行探究。①閱讀使用說明：一使用時(shí)與面粉混合均勻，加水拌和，成 型后直接焙制；②觀察到樣品為白色粉末狀物質(zhì)； ③取少量 樣品加入水，發(fā)現(xiàn)其完全溶解；④用pH試紙測(cè)溶液的酸堿度pH = 11；⑤取少量樣品，向其中加人稀鹽酸，產(chǎn)生大量氣泡； ⑥取適量樣品放人試管加熱，產(chǎn)生可以使澄清石灰水變渾濁的氣體。

（l）請(qǐng)你通過以上實(shí)驗(yàn)判斷，形成小孔的氣體應(yīng)該是。你猜測(cè)產(chǎn)生這種 氣體的原因有。

（2）將少許面粉加人水中 取上層液用H試紙測(cè)量，顯中性，由此你認(rèn)為碳酸氫鈉

能使食品膨松的主要原因是。（3）請(qǐng)你通過以上探究活動(dòng)，總結(jié)碳酸氫鈉的物理性質(zhì)。（4）請(qǐng)你寫出你所了解的碳酸氫鈉的其他用途。

12、用鹽酸可以清除鐵銹（主要成分為Fe2O3），鹽酸中主要含有H2O分子、H、Cl。某探究小組為探究稀鹽酸中的哪種微粒能使氧化鐵溶解，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，得出了初步結(jié)論。（1）請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械膶?shí)驗(yàn)結(jié)論：

（2）是否需要做“向Fe2O3中加入水”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)？為什么？

13、甲同學(xué)在某食品包裝袋內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋，上面寫著“生石灰干燥劑，請(qǐng)勿食用”。甲同學(xué)隨手將小紙袋拿出來放在空氣中，經(jīng)過一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體B。請(qǐng)你與甲同學(xué)一起對(duì)塊狀固體B進(jìn)行探究。（1）猜想一：塊狀固體B中除氧化鈣外還可能有：、。

+

14、小剛為了解生活中常見的鋅錳干電池，做了以下探究：他打 1黑色碳棒完好無損；○2電極周圍充滿黑開一節(jié)廢電池，觀察到如下現(xiàn)象：○

3里面有少量無色晶體；○4金屬外殼明顯破損.色粉末；○

小剛查閱了資料：鋅錳干電池的結(jié)果如圖所示，它以中心的碳棒（石墨）做正極，外圍的鋅筒做負(fù)極，鋅筒與碳棒之間填滿用氯化銨溶液（做電解質(zhì)）拌濕的二氧化錳和石墨，石墨不參加化學(xué)反應(yīng)，僅起導(dǎo)電作用，在電池的使

用中，鋅逐漸變成了氯化鋅。請(qǐng)你根據(jù)初中學(xué)習(xí)的知識(shí)和小剛的探究活動(dòng)，填寫以下空白。（1）用碳棒做電極主要利用了石墨的____性。（2）干電池在使用過程中的能量轉(zhuǎn)化是____。（3）以氯化鋅為例，寫出證明廢電池中含有氯化物的化學(xué)方程式：________________。（4）用簡(jiǎn)單的方法證明黑色粉末中含有石墨，寫處操作步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（5）通過回收廢舊鋅錳電池可得到的物質(zhì)有________________（至少答2種）.15、小兵在一本參考書上發(fā)現(xiàn)，鎂居然能在二氧化碳?xì)怏w中燃燒！于是他迫不及待的做起了這個(gè)實(shí)驗(yàn)：將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中，發(fā)

寫出白色顆粒狀固體A在空氣中轉(zhuǎn)化為塊狀固體B的化學(xué)反應(yīng)方程式： ；

現(xiàn)鎂條劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，產(chǎn)生一種白色粉末和一種黑色粉末。⑴ 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

⑵ 這個(gè)實(shí)驗(yàn)還引發(fā)了我對(duì)過去某些知識(shí)的反思，從而有些新的發(fā)現(xiàn)：

（2）猜想二：塊狀固體B溶于水可能有現(xiàn)象（填“放熱”或“吸熱”）。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的這一猜想（至少寫出兩種方案）：

①

； 。

①

；②。

②③

（3）取適量塊狀固體B加入盛有一定量水的試管中，振蕩、靜置、過濾，得到少量白色固體C。就白色固體C的成分，甲同學(xué)與乙同學(xué)進(jìn)行討論，一起猜想。

甲認(rèn)為，白色固體C可能是：氫氧化鈣；乙認(rèn)為，白色固體C可能是：碳酸鈣； 你認(rèn)為，白色固體C還可能是：。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想（填寫下表）

：

第二篇：科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

《科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)》專題復(fù)習(xí)教學(xué)案例與教學(xué)反思

教學(xué)案例

教學(xué)目標(biāo)：

[知識(shí)目標(biāo)]

1、了解科學(xué)探究的一般步驟和過程；

2、通過復(fù)習(xí)掌握科學(xué)探究的方法

[能力目標(biāo)]

1、培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生做出假設(shè)與猜想的能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出結(jié)論的能力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)的能力。

[情感目標(biāo)]

1、讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，體驗(yàn)探究的樂趣；

2、培養(yǎng)學(xué)生相互交流、相互合作的學(xué)習(xí)態(tài)度和精神。

教學(xué)重點(diǎn)：訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)探究能力，掌握科學(xué)探究的方法。

教學(xué)難點(diǎn)：訓(xùn)練學(xué)生做出假設(shè)與猜想及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力。

教學(xué)過程：

[情境引入]：語言引入：前些天，老師在超市無意中發(fā)現(xiàn)一種新的商品，老師對(duì)它的名稱的特殊性深深吸引，它叫“爆炸鹽”。通過觀察圖片，同學(xué)們知道他是做什么用的嗎？物質(zhì)的用途由什么決定的？那么“爆炸鹽”有什么用途？它的成分是什么？我們稍后再來探究。

[師講]本節(jié)課讓我們起走進(jìn)科學(xué)探究的世界，體驗(yàn)探究的樂趣。

[學(xué)生]回顧科學(xué)探究的一般步驟：提出問題→假設(shè)與猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→結(jié)論與解釋→反思與評(píng)價(jià)

[師強(qiáng)調(diào)]在各種考試中重點(diǎn)考查的是：假設(shè)與猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

[過渡]通常進(jìn)行假設(shè)與猜想的方法有哪些呢？我們先來看例題1.例1．如圖所示是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室收集的一瓶無色無味的氣體，試猜想該氣體是何種氣體，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：

假設(shè)與猜想 實(shí)驗(yàn)方法與現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

教師引導(dǎo)分析：這瓶氣體有什么性質(zhì)？可能是什么氣體？如何驗(yàn)證？

[小結(jié)]可根據(jù)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行猜想。

[師問]還可以根據(jù)什么進(jìn)行猜想呢？

例

2、某化學(xué)課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室藥品柜中發(fā)現(xiàn)了一瓶無色溶液，但這瓶試劑標(biāo)簽已經(jīng)殘缺，無法辨認(rèn)，只知道可能是氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的某一種。小明認(rèn)為可能是氫氧化鉀，小剛認(rèn)為可能是硫酸鉀，請(qǐng)回答下列問題：

（1）你認(rèn)為的猜想一定是錯(cuò)誤的，（2）你認(rèn)為該瓶試劑還可能是。

試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想:

實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

教師引導(dǎo)分析：標(biāo)簽上有什么信息？該試劑可能是什么？能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證嗎？

[小結(jié)]可根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)成分進(jìn)行猜想

[過渡引入]我們學(xué)過很多物質(zhì)都可以在氧氣中燃燒，那么物質(zhì)是否可在二氧化碳中燃燒呢？下面我們來觀察鈉在二氧化碳中的燃燒。

[提問]鈉在二氧化碳中燃燒會(huì)生成什么呢？

[講]：下面是某興趣小組對(duì)鈉在二氧化碳中燃燒生成物的探究：

例3．化學(xué)課上，李芹同學(xué)將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)。

[提出問題]黑色顆粒和白色物質(zhì)可能是什么呢？

[進(jìn)行猜想]你認(rèn)為黑色顆粒是____，小明認(rèn)為白色物質(zhì)是氧化鈉，小華認(rèn)為是氫氧化鈉，你認(rèn)為白色物質(zhì)還可能是；李芹同學(xué)認(rèn)為小華的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是。

[查閱資料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化鈉為白色粉末，Na2O+H2O=2NaOH。

[實(shí)驗(yàn)探究]李芹同學(xué)對(duì)白色物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結(jié)論：白色物質(zhì)為氧化鈉。

實(shí)驗(yàn)方案2：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)。結(jié)論：白色物質(zhì)為。

[反思評(píng)價(jià)]小娟同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是。

[得出結(jié)論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為。組織學(xué)生進(jìn)行討論分析，得出結(jié)果；分析實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要強(qiáng)調(diào)緊扣資料信息。

[師問]：本題你是根據(jù)什么對(duì)物質(zhì)的成分進(jìn)行猜想的？

[小結(jié)]可根據(jù)質(zhì)量守恒定律（元素守恒）進(jìn)行猜想。

[過渡]科學(xué)探究有以上三種方法，但對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)不能僅停留在猜想上，還必須根據(jù)已學(xué)知識(shí)，并收集相關(guān)資料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，才能得出科學(xué)結(jié)論

第三篇：課堂評(píng)價(jià)與科學(xué)探究

課堂評(píng)價(jià)與科學(xué)探究

《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》指出“標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)如何體現(xiàn)教與學(xué)，評(píng)價(jià)可以提供一種很好的答案一因?yàn)檫@種

評(píng)價(jià)是以可以測(cè)度得出來的東西把老師們應(yīng)該教些什么、學(xué)生們應(yīng)該學(xué)些什么都清清楚楚地展現(xiàn)出

來。（PS－616－7）。因此在探究性科學(xué)教學(xué)中，評(píng)價(jià)要對(duì)學(xué)生在三個(gè)主要教學(xué)目標(biāo)（對(duì)科學(xué)知識(shí)的概念性理解、進(jìn)行科學(xué)探究的能力以及對(duì)探究的理解）中的發(fā)展進(jìn)行測(cè)量。

不同的科學(xué)教育方法有不同的教學(xué)目標(biāo)，同理，探究性科學(xué)教學(xué)的評(píng)價(jià)方法也與傳統(tǒng)的方法不

一樣。傳統(tǒng)的多重選擇題或簡(jiǎn)答題主要是讓學(xué)生分辨事實(shí)、概念或詞匯。有證據(jù)表明這樣的測(cè)試覆

蓋面太寬，需要推理的深度太淺，對(duì)于“科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)家工作的理解”之類的問題來說又顯得太

窄。這種測(cè)試關(guān)心的可能是識(shí)別和記憶而不是基礎(chǔ)概念的深層推理和應(yīng)用，因而它可能對(duì)探究性科

學(xué)教育造成障礙。如果由考核孤立事實(shí)的地區(qū)統(tǒng)考或州統(tǒng)考來評(píng)定學(xué)生的成績(jī)，老師不大可能再去

關(guān)心探究的目標(biāo)（Neill and Medina，1989）。此外，在大規(guī)模的外來考試采用這些評(píng)價(jià)方式之后，老

師傾向于在他們的班級(jí)上進(jìn)行類似的評(píng)價(jià)。

探究性教學(xué)的評(píng)價(jià)應(yīng)針對(duì)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)提出的豐富而全面的要求。要了

解每一名學(xué)生知道些什么，理解了什么，哪些還模糊不清，哪些被遺漏了，根據(jù)已有的知識(shí)能做些

什么。評(píng)價(jià)要用來測(cè)定學(xué)生是否能夠提出或澄清問題、形成可能的解釋、設(shè)計(jì)并實(shí)施探究、利用數(shù)

據(jù)作為支持或反對(duì)他們自己的解釋的證據(jù)等等，其最高層次是測(cè)定學(xué)生對(duì)科學(xué)家所探究的問題的評(píng)

價(jià)能力、對(duì)探究目的理解的能力、評(píng)估數(shù)據(jù)、解釋以及論證質(zhì)量的能力。

探究性教學(xué)評(píng)價(jià)可以采取多種形式，為各種目標(biāo)服務(wù)。評(píng)價(jià)手段包括老師在課堂里的提問、單

元測(cè)驗(yàn)、全州性的考試和全國(guó)性的考試。評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)可用于備課、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、分等定級(jí)、確定參

加特別課程的資格、為政策制訂提供信息、配置資源、對(duì)課程和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。作為應(yīng)用之一，課程和教學(xué)的設(shè)計(jì)都含有評(píng)價(jià)的信息。

在形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)之間需要有明顯的區(qū)別。形成性評(píng)價(jià)可以隨時(shí)進(jìn)行，供老師調(diào)整計(jì)

劃以適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的情況與需要?？偨Y(jié)性評(píng)價(jià)一般在學(xué)習(xí)活動(dòng)末期進(jìn)行，用以確定學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的影

響。上一章的短文包括許多形成性評(píng)價(jià)的例子。例如，弗羅蕾斯女士詢問學(xué)生在哪里能找到蚯蚓和

怎樣為蚯蚓建造房屋。格爾柏特先生聽取學(xué)生構(gòu)造地月日系統(tǒng)模型的想法，而且利用提問來評(píng)定、加深學(xué)生的理解。類似地，赫爾先生通過觀察學(xué)生對(duì)力所做的矢量圖來判斷他們的理解情況。一般

地，老師在進(jìn)行探究性教學(xué)時(shí)要不斷地進(jìn)行評(píng)價(jià)以確定下一步要采取什么行動(dòng)，學(xué)生的哪些能力得

到了發(fā)展，哪些還有待發(fā)展，是否達(dá)到某一節(jié)課或某個(gè)單元的教學(xué)目的。

形成性評(píng)價(jià)對(duì)于編排計(jì)劃和指導(dǎo)教學(xué)很重要。但對(duì)于家長(zhǎng)、校長(zhǎng)、教師的一些問題，如：學(xué)生

真正學(xué)到了哪些東西？什么證據(jù)能說明他們?cè)趯W(xué)習(xí)？他們學(xué)得怎么樣？達(dá)到什么樣的水平？形成性

評(píng)價(jià)常常顯得不夠正式，不夠充分。

對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)的決定，像個(gè)人的、政策的或職業(yè)上的發(fā)展規(guī)劃，形成性評(píng)價(jià)也不夠充分。這類決

定需要總結(jié)性評(píng)價(jià)為家長(zhǎng)、老師和決策者提供一個(gè)學(xué)生或班級(jí)是否能夠達(dá)到探究標(biāo)準(zhǔn)的信息。這樣的評(píng)價(jià)需要更標(biāo)準(zhǔn)化的手段和記錄學(xué)生反應(yīng)的方法，不管是測(cè)驗(yàn)、面試記錄還是操作評(píng)定。能夠?qū)?/p>

學(xué)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)和平均分?jǐn)?shù)的穩(wěn)定和量化的方法更能支持事關(guān)重大的決定。

學(xué)生學(xué)習(xí)的總結(jié)性評(píng)價(jià)結(jié)果可以采用多種形式，可以是個(gè)人成績(jī)的描述，或者是跨時(shí)間的或在同學(xué)之間的正式比較。例如，格爾柏特先生在月相的專題教學(xué)結(jié)束時(shí)布置了一次庭作業(yè)，他要求學(xué)

生總結(jié)支持或反對(duì)他們關(guān)于月相的觀點(diǎn)的所有證據(jù)。艾德妮小姐要求每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)在他們?cè)?/p>

究過的湖里探究一種突發(fā)現(xiàn)象的方案供最終評(píng)價(jià)使用。通常，對(duì)這些評(píng)價(jià)的結(jié)果應(yīng)該進(jìn)行總結(jié)、比

較，作為決策的參考。

本章描述能支持探究和《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的課堂評(píng)價(jià)特點(diǎn)。首先討論評(píng)價(jià)“什么”——接

受科學(xué)教育之后要求學(xué)生知道、理解、能應(yīng)用的東西。然后討論“誰”來負(fù)責(zé)進(jìn)行各種評(píng)價(jià)活動(dòng)，尤其關(guān)注學(xué)生的作用。最后是“如何”的問題——評(píng)價(jià)的形成和程序。

應(yīng)該評(píng)價(jià)什么？

在探究性教學(xué)的三個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)中既包括知識(shí)也包括理解?！秶?guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)這兩個(gè)術(shù)語的定義是：

科學(xué)知識(shí)指的是科學(xué)事實(shí)、科學(xué)概念、科學(xué)原理、科學(xué)定律、科學(xué)理論和科學(xué)模型...一個(gè)人要理解科學(xué)就得將各種各樣的知識(shí)一一包括科學(xué)上的各種思想觀念及其之間的相互關(guān)聯(lián)、存在關(guān)聯(lián)的緣由、運(yùn)用這些思想觀念來解釋和預(yù)測(cè)其他自然現(xiàn)象的方式以及將此類思想觀念運(yùn)用于許許多多事情上去的方式等一綜合在一起。理解能力包括運(yùn)用知識(shí)的能力，而要能夠運(yùn)用知識(shí)就要能分辨什么是科學(xué)思想，什么不是科學(xué)思想。

盡管理解在科學(xué)教育中處于比知識(shí)更高的地位，但是認(rèn)為教學(xué)和評(píng)價(jià)只需關(guān)注于高層次目標(biāo)的觀點(diǎn)則是錯(cuò)誤的。事實(shí)上，學(xué)生處理復(fù)雜問題時(shí)的失敗不能作為判斷其是否缺乏相關(guān)技能或知識(shí)的證據(jù)。除非同時(shí)對(duì)這些內(nèi)容也進(jìn)行測(cè)試。例如，在關(guān)于月相和靜力學(xué)的教學(xué)初期，格爾柏特先生和赫爾先生就探測(cè)了學(xué)生對(duì)要研究的現(xiàn)象已有的觀念，以便在其之上建立更復(fù)雜的概念。

有些探究能力可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行評(píng)估。例如：教師可以通過觀察和傾聽來確定學(xué)生是否能“利用數(shù)據(jù)做出合理解釋”，“培養(yǎng)運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行描述、解釋、預(yù)測(cè)和構(gòu)建模型的能力和運(yùn)用邏輯和證據(jù)來構(gòu)造和修改科學(xué)解釋和科學(xué)模型”。

其他的探究能力，例如，一個(gè)指定探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐，則是更復(fù)雜、更具挑戰(zhàn)性的評(píng)價(jià)任務(wù)。ClllnPagne，Kouba和Huriey（待出版）提出老師對(duì)學(xué)生的探究活動(dòng)的評(píng)價(jià)應(yīng)分四個(gè)階段：準(zhǔn)備、計(jì)劃、實(shí)施、結(jié)束/擴(kuò)展。每一個(gè)階段，老師都要寫出預(yù)期要達(dá)到的結(jié)果、能力和信息。例如：在計(jì)劃階段其預(yù)期結(jié)果包括計(jì)劃、基本原理、對(duì)同伴計(jì)劃的評(píng)價(jià)；能力包括對(duì)計(jì)劃的制訂、解釋和修改；信息則包括對(duì)與所探究的問題在方法上相吻合的探究特性的描述。

DejongandVanjoolingen（199）對(duì)探究能力與理解的有關(guān)研究進(jìn)行了綜述。學(xué)生往往不熟悉假說的特征（即變量以及變量之間的關(guān)系），不能夠在所收集的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上表述或改進(jìn)假說，不敢提出可能被推翻的假說；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們傾向于為證實(shí)假說尋找證據(jù)，以及要么同時(shí)改變多個(gè)變量、要么去改變那些與假說無關(guān)的變量。在分析數(shù)據(jù)時(shí)存在的常見問題，一個(gè)是不考慮數(shù)據(jù)的真實(shí)含義就用作假說的證據(jù)，另一個(gè)是不懂得分析圖表的意義（RobertS et al，1997）。老師可以從對(duì)學(xué)生的初始的觀念以及這種觀念和學(xué)生技能的變化的評(píng)估中得到啟發(fā)，這些觀念包括對(duì)進(jìn)行探究以及科學(xué)地思維的意義的看法。

人們都知道學(xué)生不應(yīng)該在不理解的情況下單單學(xué)習(xí)一些彼此孤立的事實(shí)和定義。但要想界定什么才是對(duì)一個(gè)概念的理解，或是學(xué)生應(yīng)該怎樣使人確信其理解，那就困難得多了。在一項(xiàng)新的有關(guān)《標(biāo)準(zhǔn)》的計(jì)劃中，有幾個(gè)州和都市共同制訂了一個(gè)基于《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)價(jià)體系，其中把概念性理解描述為：

學(xué)生可以通過準(zhǔn)確地運(yùn)用一個(gè)概念來解釋觀察到的現(xiàn)象、做出預(yù)測(cè)以及用多種方式（如文字、圖線和圖表）貼切地表述概念來顯示其概念性理解。理解的兩個(gè)方面——解釋與描述——都要滿足這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（新《標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)劃，1997，P133）。

類似地，美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)的評(píng)價(jià)計(jì)劃（AAAS，1998）建議要給學(xué)生的是激發(fā)思考、需要運(yùn)用綜合知識(shí)的問題，而不是那些刺激反射性思維的、利用記憶就可以回答的問題。正如計(jì)劃所提出的，“應(yīng)該要求學(xué)生回答像我們是怎么知道的？和這樣做會(huì)有什么不同？這樣的問題，而不是問那些為記憶詞庫(kù)增添?xiàng)l目之類的問題。”

同樣，這些策略中的大多數(shù)也在第三章的探究實(shí)例里得到了體現(xiàn)。例如，在弗羅蕾斯女士小姐想評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)公平實(shí)驗(yàn)的理解時(shí)，她要求學(xué)生確定一個(gè)他們從未見過的設(shè)計(jì)方案是否公平。弗羅蕾斯女士也布置了大量的開放性任務(wù)。例如讓學(xué)生在對(duì)蚯蚓經(jīng)常出沒的地點(diǎn)進(jìn)行觀察的基礎(chǔ)上利用飲料瓶為蚯蚓創(chuàng)造家園。

然而，在第三章中應(yīng)用到的評(píng)價(jià)手段隨不斷變化的課程不斷變更，容易受到一般看法的影響，并且缺少對(duì)能力的評(píng)定。對(duì)于關(guān)系重大的評(píng)價(jià)，無論是確定升、留級(jí)還是確定課程的成績(jī)，都需要

知識(shí)和能力的“標(biāo)準(zhǔn)化’‘的評(píng)價(jià)方法，也就是有系統(tǒng)地、可靠地轉(zhuǎn)化成量化形式的評(píng)價(jià)方法。知識(shí)和理解也需要經(jīng)過多角度的探測(cè)，才能保證錯(cuò)誤的理解和錯(cuò)誤的信息不至于因?yàn)橛涀×硕x蒙混過關(guān)。

誰應(yīng)該是評(píng)價(jià)者？

評(píng)價(jià)源自教育系統(tǒng)的不同部分。包括教育管理人員和老師，其中尤為重要的是由學(xué)生自己進(jìn)行的評(píng)價(jià)活動(dòng)——自我評(píng)價(jià)。督促學(xué)生對(duì)他們自己的思考和表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以讓他們更自覺地在學(xué)習(xí)過程中從事計(jì)劃、實(shí)踐、監(jiān)控和糾正等等工作。自我評(píng)價(jià)有助于發(fā)現(xiàn)、合作、交流和建立概念之間的聯(lián)系。

在參考了580多篇關(guān)于形成性評(píng)價(jià)的文章之后寫成的一篇綜述中，布萊克和威廉（1998）指出“學(xué)生需要進(jìn)行自我評(píng)價(jià)的訓(xùn)練，這樣他們才能理解學(xué)習(xí)的主要目的，進(jìn)而知道需要掌握哪些知識(shí)?！辈既R克和威廉還發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)形成性評(píng)價(jià)一一J包括自我評(píng)定——對(duì)表現(xiàn)不佳的所謂“差生”的成績(jī)提高效果最好，對(duì)表現(xiàn)好的學(xué)生當(dāng)然也有幫助。因而這種評(píng)價(jià)可以縮小高分和低分獲得者之間的差距。讓學(xué)生參與評(píng)價(jià)既可以減輕老師的負(fù)擔(dān)，也可以讓學(xué)生了解他們被期待達(dá)到的目標(biāo)。除非學(xué)生能看到評(píng)定成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和成功的范例，否則評(píng)價(jià)活動(dòng)會(huì)變就會(huì)變成一場(chǎng)猜測(cè)老師意圖的游戲。學(xué)生往往無法把剛剛學(xué)習(xí)過的內(nèi)容與老師的提問清晰地聯(lián)系起來?？紤]到這些情況，“差生”能在了解成功標(biāo)準(zhǔn)和如何達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的范例的過程中獲得最大的受益也就不足為奇了。讓學(xué)生參與評(píng)價(jià)的途徑之一是讓他們?yōu)橐豁?xiàng)任務(wù)或方案制訂評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。他們用第一人稱所作的敘述，如“我清楚詳細(xì)地解釋我的想法”和“我運(yùn)用文字、數(shù)學(xué)、繪圖、表格、圖表或坐標(biāo)圖來表達(dá)我的想法”，代表了學(xué)生對(duì)探究能力指標(biāo)的理解和解釋。在學(xué)生行動(dòng)前給予指導(dǎo)并不意味著是為他們的探究提供“正確答案”，而是為他們提供判斷其探究結(jié)論質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。

作為這樣的標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)例子，讀者可參閱第三章短文中艾德妮女士要求學(xué)生在進(jìn)行野外考察時(shí)所做的筆記。通過要求學(xué)生以《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)）｝所要求的探究能力為線索組織他們的筆記，文德妮女士讓他們找到了一條可以了解自己是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的方法。這些筆記的概念結(jié)構(gòu)，也為學(xué)生在課程末期進(jìn)行的最終研究項(xiàng)目提供了一個(gè)框架。

應(yīng)該怎樣評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)？

教育家很早就知道，只需要去注意傾聽學(xué)生的談話，一位高明的老師就可以獲得關(guān)于這個(gè)學(xué)生的知識(shí)水平和他對(duì)科學(xué)思想的看法的大量信息。二十多年以前，Rowe（1974淀義這種非常有效的教學(xué)策略為“靜待”，老師在等待時(shí)的沉默可以讓學(xué)生在提出或回答問題時(shí)思考更加細(xì)致、更為周到。她建議老師應(yīng)按照學(xué)生所帶來的問題進(jìn)行思考一一例如有關(guān)價(jià)值的問顧（如：“誰關(guān)心”）、認(rèn)識(shí)方法的問題（如，“證據(jù)是什么）、采取行動(dòng)的問題（如：、“就我自己的所知應(yīng)該做些什么？）和有關(guān)結(jié)果的問題（如：“我會(huì)知道將發(fā)生些什么嗎？”）至于評(píng)價(jià)，她指出：“學(xué)會(huì)通過交談，而不是問話來了解學(xué)生的真實(shí)情況是一種非常有效的方法。（199）

Gollas＊）也強(qiáng)調(diào)了傾聽學(xué)生談話的重要性，她在報(bào)告里說她把初中學(xué)生集中起來，圍繞一個(gè)特定的她稱之為“科學(xué)交談”的主題或問題進(jìn)行自由的討論。她允許學(xué)生去探究自己的那些與老師所安排的實(shí)踐有關(guān)或無關(guān)的想法。“兒童能感覺到在何時(shí)我們‘占據(jù)’了他們的議程，他們能感知在什么時(shí)候他們對(duì)問題的‘疑問’被納入了老師的考慮而讓大家去尋找并表達(dá)出來”（Gallas，1995，R71）。她總是讓學(xué)生在談話結(jié)束后總結(jié)出他們認(rèn)為是最佳的答案，這些答案可供老師了解和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

表41展示了幾種常見的重要的評(píng)價(jià)方式，包括多重選擇、構(gòu)思應(yīng)答、計(jì)劃和文件等從左到右，各種評(píng)價(jià)方式的實(shí)施難度依次加大，從只需做對(duì)錯(cuò)的判斷到要和老師同學(xué)探討才能決定，換句話說，對(duì)一個(gè)特定問題的最佳答案要搞清什么才是老師、學(xué)校、或科學(xué)界所認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。

學(xué)校里或?qū)W區(qū)內(nèi)的老師加上其他能起校正作用的參與者，是最有效的評(píng)價(jià)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。正如 Daro（1996，P260）所說：

要想讓標(biāo)準(zhǔn)真正有價(jià)值，同一職業(yè)群體里的老師必須堅(jiān)持大家都能接受的標(biāo)準(zhǔn)。只有堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)

他們才能理解自己學(xué)生的工作。因此，給學(xué)生的表現(xiàn)評(píng)分時(shí)要與同事商討，商討時(shí)氣氛要自由，評(píng)價(jià)要適度。這樣，標(biāo)準(zhǔn)才能真正服務(wù)于老師和學(xué)生。

在選擇合適的評(píng)價(jià)方式時(shí)，要考慮標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)。是否能夠而且應(yīng)該不假思索、不做修改就做“實(shí)時(shí)的”評(píng)價(jià)？對(duì)于那些學(xué)生應(yīng)當(dāng)很“熟悉”和“敏感”的內(nèi)容來說，多項(xiàng)選擇題和簡(jiǎn)答題就顯得非常便利。不過，許多《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)）｝要求評(píng)價(jià)的內(nèi)容至少都要有思考的時(shí)間（超過幾分種），因而要采取用時(shí)更多的評(píng)價(jià)方式。“”

第三章的短文強(qiáng)調(diào)了表4－l右邊的評(píng)價(jià)方式，并在某種程度上說明了評(píng)價(jià)的各種用途。不過所有的評(píng)價(jià)方式和程序都可以在第三章中的任何一節(jié)課中使用。特別地，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)時(shí)很可能需要綜合地應(yīng)用各種評(píng)價(jià)工具。

由于易于準(zhǔn)確統(tǒng)分，或者是為了應(yīng)付采用同樣方式的全州或全區(qū)性考試，老師有時(shí)也會(huì)像出版商和轄區(qū)教育官員一樣依賴多項(xiàng)選擇這一種評(píng)價(jià)方式。但是僅僅依靠多項(xiàng)選擇很難評(píng)價(jià)知識(shí)的理解程度、探究能力或?qū)μ骄康恼J(rèn)識(shí)。能使多項(xiàng)選擇更有意義的措施是要求學(xué)生證明他們的選擇并講出他們選擇的理由。

另一個(gè)需要考慮的問題是學(xué)生對(duì)評(píng)價(jià)所使用的語言的熟悉程度。那些還在為增加詞匯、熟悉語法和語義而努力的學(xué)生，對(duì)以文字表達(dá)的評(píng)價(jià)形式在理解和答題上都存在困難。因而必須把學(xué)生在某一領(lǐng)域所知道的內(nèi)容與他們對(duì)某一問題的字面上的理解能力區(qū)別開來。

美國(guó)的州立學(xué)校管理委員會(huì)下屬的評(píng)價(jià)與學(xué)生成就標(biāo)準(zhǔn)合作體門999）發(fā)展了一些對(duì)母語非英語的學(xué)生進(jìn)行更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)的程序和資源。這些資源指出評(píng)價(jià)會(huì)受語言問題（例如在某地方言里不存在的冗長(zhǎng)的字母或音節(jié)），文化問題（對(duì)問題的不同詮釋方式），以及對(duì)英語的熟悉程度（是大眾語言水平還是學(xué)術(shù)水平）的影響。學(xué)生在學(xué)習(xí)英語時(shí)的一些困難模式浮現(xiàn)了出來，對(duì)這些模式的了解可以增加評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

全面的評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括許多的手段。例如，由《新標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)劃提出的評(píng)價(jià)系統(tǒng)由三個(gè)相關(guān)的部分組成：行動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試和文檔（1997）。行動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)把《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》具體化為一系列學(xué)生能夠顯示出其能力的活動(dòng)的陳述。這些標(biāo)準(zhǔn)附帶有范例，范例的注釋對(duì)這些活動(dòng)在哪些方面體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的要求、達(dá)到什么等級(jí)進(jìn)行了說明。測(cè)驗(yàn)則綜合運(yùn)用選擇、問答題和實(shí)驗(yàn)操作在門）概念性理解，（2）科學(xué)思考：設(shè)計(jì)和獲得知識(shí)，（3）科學(xué)思考：分析和證據(jù)，（4）生命、地球和物質(zhì)科學(xué)這4個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分。文檔系統(tǒng)包括展示概念性理解、科學(xué)思考、工具應(yīng)用和交際、以及探究的表現(xiàn)記錄資料。不同的表現(xiàn)記錄可以提供用以判斷其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類型的證據(jù)。

對(duì)文檔質(zhì)量的預(yù)期高于測(cè)驗(yàn)，因?yàn)榍罢邠碛凶銐蚨嗟臅r(shí)間、反饋和修正的機(jī)會(huì)。有些行動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，例如在一個(gè)群體中的出色表現(xiàn)，老師可以觀察到并做出評(píng)價(jià)，這類證明材料也應(yīng)該放人文檔系統(tǒng)中去。這些工作的成功實(shí)施要依靠一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師團(tuán)體來執(zhí)行。

加州的“加州高中生物、化學(xué)和綜合科學(xué)測(cè)試”在幾年前就建立了一個(gè)相似的運(yùn)用多種方式的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該測(cè)試包括多項(xiàng)選擇題、問答題和實(shí)驗(yàn)操作。文檔供選用，一旦選用只會(huì)增加而不會(huì)降低學(xué)生的分?jǐn)?shù)。

結(jié)論

本章表明，探究性科學(xué)教育的評(píng)價(jià)之所以有別于一般的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)手段，是因?yàn)椋阂惶骄康男再|(zhì)、探究性教學(xué)的目標(biāo)、探究與《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的結(jié)合以及一種特定的評(píng)價(jià)手段測(cè)定學(xué)生在朝著《標(biāo)準(zhǔn)｝）所要求的方向上取得的實(shí)際進(jìn)步的能力。

從用以引導(dǎo)學(xué)習(xí)的形成性評(píng)價(jià)到測(cè)定學(xué)習(xí)效果的總結(jié)性評(píng)價(jià)一一包括大范圍（區(qū)、州、國(guó)或跨國(guó)）的評(píng)價(jià)活動(dòng)——都存在著這些差異，總結(jié)性評(píng)價(jià)還必須滿足一些額外的標(biāo)準(zhǔn)，它們必須具有系統(tǒng)性、可重復(fù)性、公正性，而且在班級(jí)間或?qū)W校間能進(jìn)行比較并能說明評(píng)定原因。滿足了這些標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)性評(píng)價(jià)就能給有高風(fēng)險(xiǎn)的決定——如學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)定或是否要為老師的專業(yè)進(jìn)修重新進(jìn)行設(shè)計(jì)一一提供證據(jù)。

第四篇：例談科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告

例談科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 山東菏澤曹縣第二中學(xué) 陳燾摘要：科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)是新課程著重介紹的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)又是當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的熱點(diǎn)、亮點(diǎn)和難點(diǎn)。本文對(duì)科學(xué)探究的六大要素逐一加以解釋，并以實(shí)例說明如何做好科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)及如何做實(shí)驗(yàn)報(bào)告。關(guān)鍵詞：科學(xué)探究 科學(xué)探究實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 提出問題 猜想和假設(shè) 實(shí)驗(yàn)方案 數(shù)據(jù)處理 作為當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的熱點(diǎn)、亮點(diǎn)和難點(diǎn)，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神?！币话銇碇v，我們進(jìn)行科學(xué)探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題 “現(xiàn)代科學(xué)之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的進(jìn)步”。問題是創(chuàng)造的先導(dǎo)，是思維的起點(diǎn)，具有問題意識(shí)是一個(gè)人有所創(chuàng)新的前提與基礎(chǔ)，是否具有問題意識(shí)，能否提出有價(jià)值的問題，是因循守舊之人與開拓創(chuàng)新之人的分水嶺。我們提出的問題首先應(yīng)該是科學(xué)的，不能反科學(xué)或偽科學(xué)，而且還必須是有價(jià)值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)，我們所能提出的問題應(yīng)根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出的問題應(yīng)在其力所能及范圍之內(nèi)，即有能力應(yīng)用已有的物理知識(shí)，加上部分未知的物理知識(shí)，利用科學(xué)的方法與思想，或獨(dú)立或協(xié)作地予以解決。提出問題后我們還必須明確問題，明確問題是為提出假設(shè)或大膽猜想奠定基礎(chǔ)。從物理學(xué)的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設(shè) 讓學(xué)生做假設(shè)和猜想，就是根據(jù)已有的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設(shè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。愛因斯坦說過：“想象比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動(dòng)著科技的進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉，嚴(yán)格地講，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素。”郅庭瑾先生認(rèn)為，高中生業(yè)已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力，具體體現(xiàn)在：①學(xué)生可以通過假設(shè)進(jìn)行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)的途徑，經(jīng)過一系列的抽象邏輯過程，達(dá)到目的。②學(xué)生思維業(yè)已具備預(yù)設(shè)性，在解決問題之前，學(xué)生已采取了一定的方式和手段。③學(xué)生思維已漸進(jìn)形式化。中學(xué)生開始逐步地由具體運(yùn)算思維占優(yōu)勢(shì)發(fā)展為形式思維占優(yōu)勢(shì)，不僅能夠進(jìn)行從特殊到一般的歸納，而且能進(jìn)行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實(shí)踐與學(xué)習(xí)中，已能夠完成從具體上升到理論，再由理論指導(dǎo)去獲得具體知識(shí)的完整過程。④高中生思維活動(dòng)中自我意識(shí)或監(jiān)控能力的明顯化。⑤學(xué)生思維能跳出舊框框，創(chuàng)造性思維已獲得迅速發(fā)展，開始追求新穎、獨(dú)特的東西，形成了自己對(duì)事物的獨(dú)特見解。為此，教師要鼓勵(lì)學(xué)生們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有知識(shí)的羈索，打破時(shí)空的限制，對(duì)自己提出的問題盡可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發(fā)創(chuàng)造的靈感，發(fā)揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據(jù)的判斷往往也可以突破層層迷團(tuán)，實(shí)現(xiàn)探究的目的。

三、制定實(shí)驗(yàn)方案 方案是種思想，是個(gè)預(yù)設(shè)，只有經(jīng)過多次嘗試才能完善；方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成實(shí)驗(yàn)或既定目標(biāo)。方案設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)步驟是否井然有序，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否真實(shí)可靠、是否切實(shí)可信，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)好就好在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙，設(shè)計(jì)的合理，設(shè)計(jì)的渾然天成。為此：①方案中的儀器應(yīng)選材合理，便于準(zhǔn)備，不能要求過高。在確定實(shí)驗(yàn)方案之前，應(yīng)首先學(xué)會(huì)正確操作和熟練操作，特別要注意應(yīng)該注意的事項(xiàng)。②探究過程應(yīng)盡量清晰，各步驟間銜接流暢，表格設(shè)計(jì)合理，應(yīng)盡可能多地確定實(shí)驗(yàn)方案，盡可能多地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并由此比較各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定最佳方案，同時(shí)若其中某個(gè)實(shí)驗(yàn)被確認(rèn)失敗的話，也可以盡快選擇其他實(shí)驗(yàn)方案。

四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，按照說明書正規(guī)操作，操作時(shí)應(yīng)注意安全（包括儀器安全和人身安全），實(shí)驗(yàn)中要如實(shí)記錄數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，利用觀察、實(shí)驗(yàn)或其他方式方法，多渠道多形式地收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息。盡可能地收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與信息，目的是盡量減少偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析；數(shù)據(jù)越多，越有利于我們做定量的計(jì)算。當(dāng)然，為了更好地逼近實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我們除了實(shí)驗(yàn)手段外，還可以從多種信息源上采集和獲取信息，以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)手段的不足。

五、數(shù)據(jù)處理

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第五篇：例談科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告

例談科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告

山東菏澤曹縣第二中學(xué)　陳燾

摘要：科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)是新課程著重介紹的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)又是當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的熱點(diǎn)、亮點(diǎn)和難點(diǎn)。本文對(duì)科學(xué)探究的六大要素逐一加以解釋，并以實(shí)例說明如何做好科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)及如何做實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究　科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)　實(shí)驗(yàn)報(bào)告　提出問題　猜想和假設(shè)　實(shí)驗(yàn)方案　數(shù)據(jù)處理

作為當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的熱點(diǎn)、亮點(diǎn)和難點(diǎn)，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神?！币话銇碇v，我們進(jìn)行科學(xué)探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題

“現(xiàn)代科學(xué)之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上的或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的進(jìn)步”。

問題是創(chuàng)造的先導(dǎo)，是思維的起點(diǎn)，具有問題意識(shí)是一個(gè)人有所創(chuàng)新的前提與基礎(chǔ)，是否具有問題意識(shí)，能否提出有價(jià)值的問題，是因循守舊之人與開拓創(chuàng)新之人的分水嶺。

我們提出的問題首先應(yīng)該是科學(xué)的，不能反科學(xué)或偽科學(xué)，而且還必須是有價(jià)值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)，我們所能提出的問題應(yīng)根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出的問題應(yīng)在其力所能及范圍之內(nèi)，即有能力應(yīng)用已有的物理知識(shí)，加上部分未知的物理知識(shí)，利用科學(xué)的方法與思想，或獨(dú)立或協(xié)作地予以解決。

提出問題后我們還必須明確問題，明確問題是為提出假設(shè)或大膽猜想奠定基礎(chǔ)。從物理學(xué)的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設(shè)

讓學(xué)生做假設(shè)和猜想，就是根據(jù)已有的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設(shè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

愛因斯坦說過：“想象比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動(dòng)著科技的進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉，嚴(yán)格地講，想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！臂ねヨ壬J(rèn)為，高中生業(yè)已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力，具體體現(xiàn)在：①學(xué)生可以通過假設(shè)進(jìn)行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)的途徑，經(jīng)過一系列的抽象邏輯過程，達(dá)到目的。②學(xué)生思維業(yè)已具備預(yù)設(shè)性，在解決問題之前，學(xué)生已采取了一定的方式和手段。③學(xué)生思維已漸進(jìn)形式化。中學(xué)生開始逐步地由具體運(yùn)算思維占優(yōu)勢(shì)發(fā)展為形式思維占優(yōu)勢(shì)，不僅能夠進(jìn)行從特殊到一般的歸納，而且能進(jìn)行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實(shí)踐與學(xué)習(xí)中，已能夠完成從具體上升到理論，再由理論指導(dǎo)去獲得具體知識(shí)的完整過程。④高中生思維活動(dòng)中自我意識(shí)或監(jiān)控能力的明顯化。⑤學(xué)生思維能跳出舊框框，創(chuàng)造性思維已獲得迅速發(fā)展，開始追求新穎、獨(dú)特的東西，形成了自己對(duì)事物的獨(dú)特見解。為此，教師要鼓勵(lì)學(xué)生們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有知識(shí)的羈索，打破時(shí)空的限制，對(duì)自己提出的問題盡可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發(fā)創(chuàng)造的靈感，發(fā)揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據(jù)的判斷往往也可以突破層層迷團(tuán)，實(shí)現(xiàn)探究的目的。

三、制定實(shí)驗(yàn)方案

方案是種思想，是個(gè)預(yù)設(shè)，只有經(jīng)過多次嘗試才能完善；方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成實(shí)驗(yàn)或既定目標(biāo)。方案設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)步驟是否井然有序，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否真實(shí)可靠、是否切實(shí)可信，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)好就好在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙，設(shè)計(jì)的合理，設(shè)計(jì)的渾然天成。為此：①方案中的儀器應(yīng)選材合理，便于準(zhǔn)備，不能要求過高。在確定實(shí)驗(yàn)方案之前，應(yīng)首先學(xué)會(huì)正確操作和熟練操作，特別要注意應(yīng)該注意的事項(xiàng)。②探究過程應(yīng)盡量清晰，各步驟間銜接流暢，表格設(shè)計(jì)合理，應(yīng)盡可能多地確定實(shí)驗(yàn)方案，盡可能多地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并由此比較各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定最佳方案，同時(shí)若其中某個(gè)實(shí)驗(yàn)被確認(rèn)失敗的話，也可以盡快選擇其他實(shí)驗(yàn)方案。

四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，按照說明書正規(guī)操作，操作時(shí)應(yīng)注意安全（包括儀器安全和人身安全），實(shí)驗(yàn)中要如實(shí)記錄數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，利用觀察、實(shí)驗(yàn)或其他方式方法，多渠道多形式地收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息。

盡可能地收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與信息，目的是盡量減少偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析；數(shù)據(jù)越多，越有利于我們做定量的計(jì)算。當(dāng)然，為了更好地逼近實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我們除了實(shí)驗(yàn)手段外，還可以從多種信息源上采集和獲取信息，以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)手段的不足。

五、數(shù)據(jù)處理

整理完所收集到的數(shù)據(jù)與信息后，就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，“應(yīng)用科學(xué)的思維方法，通過分析和歸納，找出規(guī)律，嘗試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理得出結(jié)論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果予以解釋和描述”，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，能得到哪些反饋呢？

用自己的語言去總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，需要注意的是實(shí)驗(yàn)結(jié)論一般應(yīng)具有以下特征：①條件相當(dāng)嚴(yán)格，不能任意擴(kuò)大或縮??；②實(shí)驗(yàn)方法相當(dāng)完善，當(dāng)然也有需要進(jìn)一步完善的地方；③表述簡(jiǎn)潔而嚴(yán)明，應(yīng)盡量用嚴(yán)密且準(zhǔn)確的科學(xué)術(shù)語來描述，且具有相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫛?/p>

六、心得體會(huì)

通過實(shí)驗(yàn)，汲取失敗的教訓(xùn)，積累成功的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后要提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告中要科學(xué)地表述自己的探究思路、過程、方法和結(jié)論。踢過足球比賽的大都知道“我們?cè)诒荣愔?，既要注重自己的積極突破，又要注重團(tuán)隊(duì)的團(tuán)結(jié)合作”的道理，同樣在科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中，自我自主探究與交流協(xié)作也一樣重要。在合作中注意既要堅(jiān)持自己的原則，有自己的思考、有自己的觀點(diǎn)、有自己的實(shí)驗(yàn)方案，也要能夠積極聽取他人的建議，尊重他人的意見和成果。只有我們親身親歷科學(xué)探究，才能收獲一種習(xí)慣，養(yǎng)成一種意識(shí)，養(yǎng)育一種能力，這對(duì)我們今后無論是學(xué)業(yè)還是事業(yè)都是極其重要的。

下面以“探究加速度與質(zhì)量、力之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)為例，簡(jiǎn)要探討如何進(jìn)行科學(xué)探究和書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方案：牛頓第一定律告訴我們，力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。簡(jiǎn)而言之，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變體現(xiàn)在速度的改變上，而速度發(fā)生變化就表明物體具有加速度，因此可以說力是使物體產(chǎn)生（或具有）加速度的原因。同是一輛靜止的汽車，施加的牽引力越大，至某一速度所需要的時(shí)間越短。由此我們不妨假設(shè)加速度與力成一次函數(shù)a＝kf+b，同時(shí)假設(shè)b＝0。假設(shè)成立與否，還需要用實(shí)驗(yàn)探究和驗(yàn)證。同時(shí)，物體的質(zhì)量越大即慣性越大，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難以發(fā)生改變，即加速度越小，由此我們不妨假設(shè)a＝b+1/km，同時(shí)假設(shè)b＝0。由此，我們現(xiàn)在所要探究的加速度是同時(shí)與力、質(zhì)量有關(guān)的，那么又有怎樣的關(guān)系呢？按照哲學(xué)上的觀點(diǎn)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況是由合外力（外因）和質(zhì)量（內(nèi)因）共同決定的，合外力和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)因素統(tǒng)一于影響物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變過程當(dāng)中，同時(shí)又是矛盾的。合外力促使加速度的產(chǎn)生，質(zhì)量則維持原有狀態(tài)不變，阻礙加速度的產(chǎn)生。在物理學(xué)中我們研究一個(gè)物理量同時(shí)與兩個(gè)或多個(gè)物理量（或因素）有關(guān)的多元問題的基本方法就是控制變量法，即先保持其他物理量（或因素）不變，逐步分析所求物理量與其中某一物理量的關(guān)系，而后總結(jié)出這幾個(gè)量之間的關(guān)系。因此，我們可以首先固定質(zhì)量，探究加速度與力之間的關(guān)系；而后固定合外力，探究加速度與質(zhì)量間的關(guān)系；最后總結(jié)出加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系。

如果a＝k1f成立，反映在a-f圖線上就應(yīng)該是條過原點(diǎn)的傾斜的直線；如果a＝k2m成立，反映在a-m圖線上就應(yīng)該是條雙曲線，然而真實(shí)地判斷該圖線是否是雙曲線是比較復(fù)雜的，不過我們可以變換角度，將a與m成反比轉(zhuǎn)化為a與1/m成正比，即反映在a-1/m圖線上就是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線。但加速度是不易測(cè)量的，因此我們需將其轉(zhuǎn)化為位移，而且我們所探求的主要是a與f、m間的關(guān)系，從另一個(gè)角度也說明無須求解a的實(shí)際值。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)使小車做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將小車放在相同的位置，并同時(shí)打開和關(guān)閉文件夾使兩小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，由s＝at2/2便可得出a1/a2＝s1/s2。這樣就將加速度轉(zhuǎn)化為位移，以后做就好的多了。

教材給出了實(shí)驗(yàn)裝置，但不甚好。一方面嚴(yán)格的光滑水平木板是沒有的，普通實(shí)驗(yàn)室中的木板大都相當(dāng)粗糙，不符合實(shí)驗(yàn)要求；另一方面，若往小盤中放砝碼，好多同學(xué)放置的大都不是比較均勻，然而這樣做很容易帶來相當(dāng)大的誤差。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：

實(shí)驗(yàn)器材：上部有凹槽的小車兩個(gè)，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)直木板兩個(gè)，大型文件夾一個(gè)，砝碼若干，勾碼若干，細(xì)線若干，刻度尺一把。

為記錄小車的加速度，我們可以采用打點(diǎn)紙帶，同時(shí)為避免小車與定滑輪的碰撞，可以在小車后拴兩條較長(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端加以固定。本實(shí)驗(yàn)方案舍棄砝碼盤，而采用勾碼，可以保證拉力在一條直線上，增減勾碼即改變了小車受到的拉力。在小車上增減砝碼的質(zhì)量，即改變了小車的質(zhì)量。

為得到近似光滑的長(zhǎng)直木板，我們通常采用平衡摩擦力的方法：不加砝碼，不系細(xì)線，試探著移動(dòng)墊木，使放置在斜面上的小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體受g、n、f三個(gè)力的作用而處于平衡，合力為0，得gx＝f，兩力的作用效果相互抵消，就相當(dāng)于f不存在。而當(dāng)小車受到細(xì)線的拉力后，就相當(dāng)于僅受該