运用欣赏性评价促进“证据课堂”的构建

2016-10-08 04:27许璟张世成
中学物理·初中 2016年9期
关键词:小车灯泡证据

许璟 张世成

当下的物理课堂主要存在如下问题:(1)老师为了灌输一个正确的结论往往会选择不正确的方式,如忽略问题数据、修改实验数据;(2)学生通过预习知道答案,一旦在实验中得不出“正确结论”(即便在实验中有新的发现)往往会修改数据;(3)老师在与学生对话的过程中,往往对错误的表达不追问依据,老师虽然给出了正确的答案,但并没有帮助学生走出错误.所有这些,有一个相同的根源就是对证据的忽略.为了改变这种现状,在对于学生的评价中,要着重引导学生对证据的关注,帮助学生对有依据的猜想、有依据的实验设计能力和实事求是的数据处理的欣赏评价,从而构建“既获得知识又获得科学方法和科学精神”的“证据课堂”.

“证据课堂”提倡的就是基于证据的科学探究,包含“尊重证据、寻找证据、解释证据”的学习过程.在实践中,笔者提出三种欣赏性评价策略,以此深化科学探究,促进“证据课堂”的构建.

1利用“提问有依,猜想有据”的评价策略,提升“尊重证据”的能力

案例1“电流和电流表的使用”(苏教版)教学片段

师:如果电路中有两个串联的灯泡,通过它们的电流大小有何关系?

学生提出如下猜想:(1)可能处处相等;(2)可能从正极开始逐渐减小.

师:有没有什么方法可以为你们的猜想找到确实的证据?

学生提出通过比较两个灯泡串联后的亮度来比较电流的大小.

于是教师组织学生选择桌上的任意两个灯泡连成一个串联电路,观察电路的工作情况并猜想串联电路中的电流有何特点.

学生实验后交流:根据灯泡亮度提出三种不同的观点,教师将学生的猜想和相应的电路图填入黑板上的表格中,如表1所示.(其中甲为3.8 V 0.3 A的灯泡,乙为2.5 V 0.3 A的灯泡)

师:看来同学们的观点还不太一致,我们需要一个更为公正的裁判员来测量电路中电流的大小,这就是电流表……

于是,学生们开始自学电流表的使用,并利用电流表进一步探究串联电路电流的规律,最终得出“串联电路电流处处相等”的结论.

师:回顾我们的探究,始于最初的猜想.为什么我们会提出各种不同的猜想?我们是根据什么来提出这些猜想的?

生:灯泡的亮度.

师:灯泡的亮度只和电流的大小有关吗?

生:不是的.

师:所以,同学们提出这些错误的猜想是因为选择的依据不够可靠.大家觉得这些错误的猜想有价值吗?

生1:有价值的.因为它们都是有证据支持的.

生2:这些猜想告诉我们,经验并不可靠,要得出正确的结论,必须学会使用电流表进行比较精确的测量.

师:老师也觉得这些猜想很有价值,首先,它们都是有经验支持的,是有依据的猜想;其次,正是因为有这些错误的猜想,我们才会一路不停地寻找答案,它们是我们这节课的先导.

通过“提问有依,猜想有据”的评价引领,能够促进提出问题与猜想假设(重视证据)能力的提升.“猜想有据”,就是提倡有理由、有逻辑地说出猜想和支持猜想的证据.猜想的依据是部分事实得到的不确定的结论.猜想的关键在于引领,老师要带头讲依据,还要善于追问学生依据,让学生打开脑袋里的“内存”,去陈述“部分事实”.我们在听取他人观点的时候,用事实依据来支持或反驳他,猜想本身就是“理由的竞争”,最后幸存下来的才是最逼近真相的“假说”.

在开始实施“提问有依,猜想有据”的探究过程中,不同年龄的学生有不同的表现.八年级的学生对规则不太适应,主要表现在:他们多采用批评的方式否定他人的猜想,否定时不能给出客观的理由,不太关注他人的证据和观点,偏执地表达自己的观点等.通过老师对有依据的猜想欣赏,学生的论证行为有了一些可喜的变化:注意倾听别人的意见,发表自己的问题或猜想时主动说出相关的事实或证据,常常采用“我补充……”的方式来陈述观点或事实,或采用“我和××同学的观点相同的是……、不同的是……”等句式来表达自己与他人观点或事实的异同.我们欣喜地看到,学生提出问题和猜想假设是建立在有根基的依据上的,科学探究是从尊重证据开始的.

2利用“设计有方、改进有法”的评价策略,提升“寻找证据”的能力

案例2“探究动能大小与什么因素有关”(苏教版)教学片断

师:如何判断小车具有动能的大小?

生:看小车滑行距离的远近(方法一);看小车推动木块移动的距离(方法二)

师:如何研究动能与质量的关系?

生:保证速度一定,改变小车的质量.

师:如何保证小车的速度一定?

生甲:用相同的力推小车.

(学生说出这一方法后,立刻引起争论)

生乙:这样不好,每次推小车的力度相同,很难做到.

这时,教师才引导评价:刚才那么多使小车具有动能的方法,哪个方法才可行呢?

生:让小车从斜面上滑下.

师:怎样保证小车运动到水平面时的速度相同?

生:从斜面上同一高度滑下.

师:如何改变小车的质量?

生:在小车上加钩码.

学生按照已设计的实验方案开始实验,大部分学生实验遭遇困境:发现质量不同的小车,从斜面上同一高度滑下,小车在水平面上滑行的距离几乎相等,但也有个别组学生顺利完成实验,他们通过小车推动木块,用木块移动的距离来反映小车具有动能的大小.

这时教师才引导评价:用小车滑行距离的大小反映小车具有的动能可行吗?为什么?

学生们开始思考,展开热烈讨论,在思考、讨论中达成共识:用木块被小车推动距离的远近来反映动能的大小.

仅仅尊重证据还是不够的,这只是探究的起点.为了证实自己的观点,我们需要设计实验去寻找更加详实的证据.而设计实验的过程往往是培养学生创新思维的过程,是培养学生提升解决问题方法的过程.通过“设计有方,改进有法”的评价引领,可以促进设计实验的能力(寻找证据)的提升.“只有知道改进的理由,才可能学会如何改进”.在实验方案的设计中,先让学生提出各自的想法——“毛坯”,给予机会实践、思考他们的想法是否合理,在教师的引导下,共同评价、改进实验方案,形成完善的实验方案——“精品”.每一次实验方案的设计都是思维展示的过程,也是思维发展的过程.从“毛坯”到“精品”一路都是风景,展示的是思维波形图,展示的是与他人对话、与依据对话、与自己对话的动态画卷.在这种对话的过程中思维能力才能得到有效提升.

“实验设计不要节省时间,而要浪费时间”.在对实验设计的改进中,我们有欣赏,也有质疑,最终实现思维的发展,正如纪伯伦所说,“重要的不是让我进入你的大脑,而是打开我自己的大脑.”

3利用“评价有思、交流有想”的评价策略,提升“解释证据”的能力

案例3“探究凸透镜成像规律”教学片断.

教师随机选择学生实验数据输入电脑,并用电脑操作将物距由大到小排列(如表2所示).

师:发现什么问题没有?

生甲:我觉得在这些数据里似乎存在矛盾.您之前说了,这些凸透镜焦距都是一样的,焦距相等,物距相等,像距不可能不等.

师:同学们,我们要判断哪组数据同学们更认可的话,我们该怎么办?

生:实验.

师:下面你们就快速地将这两组(3、4两组),这三组(4、5、6三组)数据再次做一下,看看哪组数据是我们更认可的数据?

(学生实验,教师巡视.)

师:先看3、4两组,哪组数据更让我们认可?

生整体回答:25 cm,16 cm.

师:那4、5、6三组,哪组数据更让我们认可?

生整体回答:23 cm,17 cm.

师:那我们把不认可的数据擦去.(PPT现场擦去,如表3所示)

师:既然删掉了两组,谁能说一下为什么会出现这样的现象?

生甲:因为我们的实验总是有误差的,我们的度量工具不可能百分之百的精确.

师:还有其他可能吗?

生乙:人眼有误差.像什么时候清楚什么时候不清楚,大家看可能都是有点差别的,可能自己的心里认识也不一样,再经过人的大脑处理以后就有很大的误差了.

( 生一致表示认可)

经过实验我们获得了新的证据,如何根据这些证据得出新的规律?我们得到的规律或者发现可靠吗?在“解释证据”的过程中,每一个参与者的思想决定了整体评价交流的品质.通过“评价有思,交流有想”的评价引领,可以促进处理实验数据能力(解释证据)的提升.

在解释证据的过程中,学生起初比较习惯于挑出支持自己观点的证据来得出结论,对问题数据视而不见.到了后来,因为老师引导学生对“评价有思,交流有想”的关注,学生明显更加重视论证证据的可靠性、全面性.学生认识到,由于某些条件无法保持相同,探究的结果会不可靠;当实验仪器不够先进时,探究的结果也可能不够准确.而且,学生慢慢会对差异结果产生的原因主动进行反思和分析.在实践中我们发现,通过“评价有思,交流有想”促进了学生个体收集、处理和分析证据能力的发展.他们会自觉地手持记录本发表自己观点,在交流之前,学生已经开始重视利用对所有数据的归纳分析来得出自己的结论,能够借助组织化的书面语言更清晰地表达自己的发现.

欣赏性评价的最终目的是要体现学科本质,体现真实而深刻的探究.证据是探究教学走向深刻的根,有根的知识才是有活力的,有根的科学方法才是可靠的,有根的科学态度和科学精神才是有灵魂的.基于证据的探究,才可能是真实的探究,才可能是深刻的探究.探究教学的终极目的是提升学生的科学素养,是培养独立思考的人,用笛卡尔的话来说就是:“我思故我在”,“在科学问题中,上千人的权威并不比单独一个人的谦卑的证据更有价值”.正是怀揣着这样的欣赏性评价,才能树立一种质疑精神,最终过上一种“讲证据、相信证据”的“课堂生活”.

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