淺談小學(xué)中年級變量控制技能的教學(xué)策略

司徒敏

摘 要：變量控制技能是科學(xué)探究中的一項重要技能，但小學(xué)三、四年級學(xué)生在學(xué)習(xí)變量控制技能時往往出現(xiàn)難以識別變量，“思”與“做”脫節(jié)，“形式”參與等問題?！白灾魈剿?，理性嘗試”、“直觀演示，完善方案”、“應(yīng)用遷移，理解內(nèi)化”的教學(xué)策略，能有效培養(yǎng)小學(xué)中年級學(xué)生的變量控制探究技能。

關(guān)鍵詞：小學(xué)中年級；變量控制技能；教學(xué)策略

中圖分類號：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-010X（2013）11-0075-02

在科學(xué)探究中經(jīng)常要使用變量控制技能，變量控制技能是科學(xué)探究中的一項重要技能，課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生掌握該項技能有明確的要求。變量控制技能是指在研究科學(xué)問題的過程中，為了確定不同變量之間的關(guān)系，需要控制某些量使其固定不變，而改變某一個量，看它發(fā)生變化對研究對象所產(chǎn)生的影響，從而探索其中的規(guī)律。

如果學(xué)生在小學(xué)中年級就能掌握變量控制技能，就會提高科學(xué)探究能力，對學(xué)生學(xué)習(xí)小學(xué)高年級科學(xué)和中學(xué)物理、生物、化學(xué)等課程都很有幫助。如何更好地使小學(xué)中年級學(xué)生掌握變量控制技能，使學(xué)生真正領(lǐng)會它的精髓，現(xiàn)以《研究紙的吸水性》為例談?wù)動嘘P(guān)的教學(xué)策略。

一、自主探索，理性嘗試

【出現(xiàn)的問題】

由于中年級學(xué)生是初次接觸變量控制實驗，學(xué)生在缺乏體驗的情況下，往往沒有意識到要控制變量，或者難以識別應(yīng)該控制的變量，所以學(xué)生設(shè)計的實驗方案中往往沒有提控制變量的問題。所以，在師生討論、交流實驗方案時，為了讓學(xué)生清楚要控制哪些變量和怎樣控制，老師就要舍得花時間討論、引導(dǎo)，使學(xué)生明白。

【教學(xué)對策】

我在教學(xué)時先讓學(xué)生按照自己的想法去實驗，把充足的時間和空間留給學(xué)生，在理性嘗試后再進(jìn)行交流研討。這種實驗嘗試并不是盲目亂做，而是先讓學(xué)生把實驗方案用畫圖的方式呈現(xiàn)出來，在紙上要畫出滴管的數(shù)量、水量和滴管的位置。畫圖的過程是學(xué)生思考實驗怎樣做的過程，這種實驗嘗試是理性的，是經(jīng)過思考的。在動手做的過程中，學(xué)生就會留意有些變量會影響實驗結(jié)果，他們就會主動去控制這些變量。通過理性嘗試，學(xué)生已經(jīng)有了變量控制的意識，并且能識別需要控制的變量。

同時，先理性嘗試再交流研討的策略能滿足學(xué)生先動手的心理需要，在學(xué)生有了實驗體驗后再進(jìn)行變量控制實驗的討論，學(xué)生就有更多的感受，在交流時就不再是老師追問學(xué)生，而是大部分學(xué)生的互動交流。

二、直觀演示，完善方案

【出現(xiàn)的問題】

雖然在討論實驗方案時，已經(jīng)明確了要控制哪些變量，怎樣控制，但在隨后的操作中，有不少學(xué)生將原先討論出的“注意事項”都忘記了，沒有控制好變量，“思”與“做”脫節(jié)。這是由學(xué)生的心理特點決定的，小學(xué)中年級學(xué)生容易被一些次要的因素或有趣的細(xì)節(jié)所吸引，而忽略應(yīng)該注意的因素，或是只注意事物外在的明顯的變化，而對不變化的前提條件視而不見。

【教學(xué)對策】

“研究紙的吸水性”這個實驗要控制的變量有：同時滴、同一高度滴、滴同樣多的水。在學(xué)生的方案設(shè)計圖和初次嘗試的操作中，發(fā)現(xiàn)沒有一個組能控制所有的變量。怎樣讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，修改和完善實驗方案呢？在學(xué)生理性嘗試實驗后，我讓一些小組出來演示他們的實驗過程，讓同學(xué)做裁判，看看他們的實驗是否正確。全班都做同一實驗，而實驗的操作并不相同，直觀的演示自然就能挑起矛盾，學(xué)生馬上能發(fā)現(xiàn)問題。請看下面的教學(xué)片段：

（第三小組上臺演示實驗）

師：下面的裁判舉手來說說，他們組做得怎么樣？

生：我覺得他們做得不是很好，因為組長還沒說開始的時候他們組有的同學(xué)就已經(jīng)滴完了。

師：就是說他們滴的時候沒有做到什么？

生：沒有做到同時滴。

師：為什么要做到同時滴呢？

生：因為不同時滴的話，那么先滴的紙吸水情況就有可能不同了。

師：下面我再請一個組來展示一下，剛才的小組沒有注意到同時滴，那這個小組就要注意了。

（第十一小組上臺演示實驗）

師：下面已經(jīng)有幾個裁判舉起手了。

生：他們組每個組員滴水都是不同高度的，我覺得滴管舉得高那滴下來的時間會比較長一點，舉得低的水滴下去的時間就會短一點。

師：就是說他們的高度沒有做到一樣，并且你解釋了一下，他們的高度不一樣，水滴下來的時間可能也會有不同。

師：剛才我們發(fā)現(xiàn)一個組是沒有做到同時滴，有一個組是沒有做到同一高度滴，那么下面我再請一個組的同學(xué)再來給大家展示。

（第二組上臺演示實驗）

生：他們做到了同時滴，但是沒有同一高度滴。

師：我發(fā)現(xiàn)做這個實驗確實不太容易，怎樣才能做到同一高度呢？有沒有好的建議給大家？

生：拿一個平面的東西或者是尺子放在你要的高度上面，每個人的手都挨著那個尺子就可以了。

師：剛才你們觀察到他們各滴了多少滴水嗎？

生：都滴了一滴。

師：為什么要這樣做呢？

生：滴同樣多的水才能公平比較。

師：今天的實驗要注意的問題真多，能不能歸納一下。

生：要同時滴、同一高度滴、滴同樣多的水。

小學(xué)三、四年級的學(xué)生很喜歡表現(xiàn)自己，同時也很喜歡挑同學(xué)的毛病，通過學(xué)生展示實驗操作，其他同學(xué)做裁判的教學(xué)策略，抓住了學(xué)生的年齡特點，引起學(xué)生對變量的注意，同時把學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動起來。

從上述片段可以看出，三個出來演示實驗的小組演示后，下面的學(xué)生馬上就指出他們的問題所在：沒有做到同時滴、同一高度滴。實驗要控制的變量和如何控制變量就在學(xué)生的討論中輕松解決了。在這個過程中，學(xué)生對自己或他人的方案進(jìn)行了比較深入的反思，真正進(jìn)入了思維活動，對變量控制實驗也有了更深的認(rèn)識。

為了讓學(xué)生修正自己不正確的實驗操作，我讓學(xué)生進(jìn)行了再次實驗。這一次的實驗，學(xué)生都非常專注，對三個變量的控制都非常認(rèn)真，“思”與“做”不再脫節(jié)。而這一切的學(xué)習(xí)都是基于學(xué)生的問題，并且用學(xué)生自己可以理解的方式去解決，學(xué)生不再是被動地跟著老師走，而是以積極主動的態(tài)度，自覺投入到新技能的學(xué)習(xí)中，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。

三、應(yīng)用遷移，理解內(nèi)化

【出現(xiàn)的問題】

學(xué)生學(xué)完了這課后，如果沒有幫助學(xué)生去理解內(nèi)化，沒有持續(xù)去訓(xùn)練，那學(xué)生就會很容易遺忘，當(dāng)學(xué)生日后遇到變量控制實驗，他們要么就生搬硬套——一個條件不同，其他條件相同，要么就還不懂怎樣進(jìn)行變量控制實驗。

【教學(xué)對策】

為了讓學(xué)生真正理解和內(nèi)化變量控制技能，在接下來的一節(jié)課里，我讓學(xué)生設(shè)計同一知識領(lǐng)域但不同內(nèi)容的變量控制實驗——研究紙的承受彎曲性實驗。如果學(xué)生能把變量控制技能應(yīng)用到新的情境中，就說明學(xué)生不是生搬硬套，而是真正理解了變量控制實驗。因為要遷移應(yīng)用，首先就要在頭腦中概括出變量控制實驗的要點，再把這個要點應(yīng)用在不同情境中，這是科學(xué)思維的提升過程，也是技能的內(nèi)化過程。

從學(xué)生新設(shè)計的方案中可以看出他們大多都能知道實驗要控制什么變量，怎樣控制。通過應(yīng)用遷移，讓學(xué)生將所學(xué)的技能應(yīng)用到新的情境中，促使已有的技能得到擴充和發(fā)展，這樣學(xué)生才能由不會到會，由不熟到熟，真正掌握變量控制技能。

總之，我們必須根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生個體發(fā)展水平和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，循序漸進(jìn)地教學(xué)。需要注意的是不能為了技能的訓(xùn)練而訓(xùn)練，學(xué)生經(jīng)歷的是一次次科學(xué)探究的過程，收獲的不僅是技能，更有對科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)概念的理解，只有這樣，才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)變量控制技能的同時，各方面的能力都得到發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。