小學科學教學中對比實驗的實施

吳澗石

摘 要：對比實驗是小學科學課堂教學的重要內(nèi)容，也是學生自主探究的主要形式之一，教師只有把握好對比實驗的選擇、設(shè)計和實踐，才能使教學真正達到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：對比實驗; 選擇; 實施

中圖分類號：G623.6? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2019）04-062-001

對比實驗是指設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究各種因素與實驗對象的關(guān)系。在小學科學教學中，對比實驗是科學探究的重要形式;也是教學過程中有效的教學方法。它以正確的實驗操作和觀察方法為基礎(chǔ)，以實驗現(xiàn)象為依據(jù)，對實驗過程中通過人為控制所產(chǎn)生的兩個類似現(xiàn)象之間的差異進行對比分析。它能充分發(fā)揮科學實驗的教學功能，有助于幫助學生建立概念，理解規(guī)律，突破難點。

一、如何選擇對比實驗

“怎樣的實驗適合作對比實驗?zāi)?？”在科學教學中，應(yīng)針對教材內(nèi)容提煉典型對比“實驗內(nèi)容”進行教授，以激發(fā)學生科學學習的興趣為出發(fā)點，以提升學生的理性思維為歸宿來選擇典型的對比實驗。

1.根據(jù)學生年齡特點選擇對比實驗

由于小學生思維能力有限，教師在選擇對比實驗時要充分考慮到學生的年齡特征，按照認知規(guī)律合理安排流程，優(yōu)化過程。教科版小學四年級《怎樣加快溶解》一課中，要引導(dǎo)學生比較物質(zhì)在水中溶解快慢的條件，分別安排一杯熱水和一杯冷水來同時溶解食鹽，非常直觀淺顯，學生非常容易理解和操作，而科學認識就是在這由淺入深中逐漸形成。

2.立足趣味性選擇對比實驗

實驗的趣味性是激發(fā)學生探究興趣，提升對比實驗有效性的重要因素。在選擇對比實驗時，應(yīng)考慮到學生的年齡特點和心理特點，增強實驗的趣味性。如“空氣熱脹冷縮性質(zhì)”實驗，可以設(shè)計兩個氣球，套上錐形瓶口，一個放入熱水，一個放入常溫水。遇熱氣球一下子就鼓起來，常溫中氣球沒有變化，學生感到趣味盎然，非常興奮。隨后，帶著玩科學的興趣，帶著探知究竟的欲望投入到實驗現(xiàn)象和結(jié)論的探究中。

二、怎樣實施對比實驗

“那么，怎樣來設(shè)計和實施對比實驗?zāi)?？”對比實驗?yīng)根據(jù)實驗內(nèi)容和目的，通過學生的自主設(shè)計和實踐來完成。在此過程中，教師可以提示對某種實驗條件變化加以限制，引導(dǎo)各個實驗小組自行探究實驗所產(chǎn)生的不同結(jié)果與改變的條件之間的關(guān)系，然后再組織各小組進行互相對比，進一步找出產(chǎn)生各自不同差異的原因，得出結(jié)論。

1.安排難易順序

學生的思維活動是有序的。因此，在具體實施中應(yīng)講究各個不同變化條件的變化順序。這有利于學生進行有序地由易到難、由表及里的思維活動。教材對于對比實驗開展的順序通常都作了較合理的安排。如《怎樣加快溶解》一課中，應(yīng)先讓學生提出影響溶解快慢的可能因素，隨后根據(jù)三種預(yù)測，由易到難來安排三次對比實驗，即：攪拌、冷熱和顆粒大小對于溶解快慢的影響。

2.設(shè)定相同條件

教學中教師要適當控制實驗條件的變化，排除次要因素的干擾，盡可能讓學生從簡化的實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)某種變化的規(guī)律，其中，在實驗中最重要的因素應(yīng)是設(shè)置相同條件，而在一次對比實驗中，改變的條件只能是一個，而其他的都應(yīng)為相同條件。在《擺的研究》一課中，要研究影響擺的快慢的因素是什么？學生提出可能性是“擺錘的重量”。教師應(yīng)該引導(dǎo)學生思考，要研究擺錘的重量對擺的快慢的影響，那么，不變的條件是哪些呢？不變的條件應(yīng)該為“擺繩長度相同”、“擺動幅度相同”。只有設(shè)定了這些相同條件，學生的研究才能不受干擾，能將實驗現(xiàn)象直指實驗結(jié)論。通過這個例子我們可以看到，控制實驗條件的變化，合理的設(shè)置相同條件，有利于尋找出事物變化的規(guī)律。

3.設(shè)定不同條件

對比實驗中由于存在著幾個可變化的不同條件，可能會產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的某些差異，如果在組織一個對比實驗時，將幾個改變條件同時呈現(xiàn)，結(jié)果會適得其反，反而會無法得出實驗結(jié)論。如《擺的研究》一課，影響擺的快慢的因素，學生預(yù)測有三個，分別為“擺繩的長短”、“擺錘的重量”、“擺幅的大小”，在設(shè)計一個對比實驗中，只能將其中一個變量作為研究對象，也就是“不同條件”，而其余條件都必須保持相同，只有這樣，才能使學生發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象與改變條件之間的關(guān)系，才能得到更為科學有效的實驗結(jié)論。

4.分析實驗現(xiàn)象

對比實驗中學生對于“不同條件下實驗表象”的分析至關(guān)重要。教師應(yīng)引導(dǎo)學生關(guān)注實驗的現(xiàn)象，并能用文字或圖示將觀察到的在不同條件下的實驗現(xiàn)象記錄下來，隨后根據(jù)現(xiàn)象展開討論，發(fā)現(xiàn)形成這個現(xiàn)象的主要原因，以及與改變條件之間的關(guān)系，從而得出實驗結(jié)論。如：在《怎樣加快溶解》一課中，當學生發(fā)現(xiàn)“熱水杯中的食鹽溶解快，而冷水杯中的食鹽溶解慢”這個現(xiàn)象后，可以引導(dǎo)學生思考，在這個實驗中改變的條件是什么？溶解快慢與此是否有關(guān)系？可以分析出直接原因是什么。

三、對比實驗實施策略

“既然對比實驗如此重要，那么，在具體實施過程中有哪些策略呢？”在日常的科學課堂教學中，教師對于對比實驗的實施應(yīng)有一定的策略和技巧，以保障實驗教學的更為有效。

1.步驟有重點

在組織對比實驗中，建議有兩大步驟組成，而每個步驟應(yīng)有一定的重點。第一個步驟主要是組織學生進行實驗的操作和對實驗現(xiàn)象進行細致觀察的活動。重在感性認識的獲得。后一部分側(cè)重培養(yǎng)思維能力和學生獲取新知識的過程，重在理性思維的提升。教師只有把握好對比實驗的這兩個步驟的重點，才能使對比實驗更為有效。

2.過程應(yīng)簡約

大多數(shù)對比實驗中可變化的條件比較多，在實驗過程中往往會出現(xiàn)復(fù)雜多變的現(xiàn)象。這會影響學生對其中變化規(guī)律的尋找。這種情況下教師要適當簡化過程，排除次要因素的干擾，讓實驗盡量簡約，從而幫助學生從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)某種變化規(guī)律。如在進行四年級“面包發(fā)霉的條件”對比實驗時，由于影響面包發(fā)霉的因素很多，教師可以幫助學生過濾掉一些次要的因素（陽光、營養(yǎng)等），抓住主要因素（水分、溫度），從而明確對比實驗的目的，發(fā)現(xiàn)實驗的結(jié)論和規(guī)律。

總之，對比實驗是小學科學課堂教學的重要內(nèi)容，也是學生自主探究的主要形式之一，教師只有把握好對比實驗的選擇、設(shè)計和實施，才能使教學真正達到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]陳斌.《對比實驗作用大》，《科學課》，1999年11期

[2]《科學（3-6年級）課程標準》