由扶到放 探本尋源

陳慧娟

對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也叫對(duì)照實(shí)驗(yàn)，它是運(yùn)用比較的方法來揭示事物的性質(zhì)和變化規(guī)律的一種實(shí)驗(yàn)方法，其實(shí)驗(yàn)的方法是進(jìn)行單因素比較，設(shè)法控制其它可能有影響的諸多因素，盡量使這些因素完全相同，在實(shí)驗(yàn)中要使學(xué)生明確什么是對(duì)比因素，哪些條件必須相同，為什么相同?！犊茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，讓學(xué)生能做控制變量的簡(jiǎn)單探究性實(shí)驗(yàn)，其實(shí)質(zhì)就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)是最能反映科學(xué)方法的活動(dòng)，也是認(rèn)識(shí)上的高層次的活動(dòng)。而設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)是第一步，也是對(duì)比實(shí)驗(yàn)的最關(guān)鍵的一步，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的對(duì)錯(cuò)將直接影響對(duì)比實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

一、有效引導(dǎo)，完善對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和的知識(shí)背景出發(fā)，向他們提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì)，學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，而教師是科學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)進(jìn)行及時(shí)而又有效的引導(dǎo)，幫助和推動(dòng)學(xué)生在自主探索過程中真正提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)獲得科學(xué)精神、科學(xué)思想的熏陶。

1、啟發(fā)性引導(dǎo)

對(duì)比實(shí)驗(yàn)就是通過控制變量運(yùn)用比較的方法來揭示事物的性質(zhì)和變化規(guī)律的一種實(shí)驗(yàn)方法，簡(jiǎn)單一點(diǎn)說就是在所有其他影響結(jié)果的條件一樣的前提下，比較在一個(gè)條件不同時(shí)的結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)結(jié)果同這個(gè)條件的關(guān)系。要讓學(xué)生理解這種關(guān)系，必須通過對(duì)學(xué)生有效的引導(dǎo)。

2、開拓性引導(dǎo)

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生受思維的影響往往不夠全面，所以教師要耐心地引導(dǎo)。例如在《設(shè)計(jì)種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)》中，研究“種子在黑暗的情況下發(fā)芽快，還是受到光照發(fā)芽快”的問題時(shí)。學(xué)生很容易想到了水的多少將影響種子發(fā)芽的快慢，但其他的就想不到了。這時(shí)，教師就要繼續(xù)引導(dǎo)：還有哪些條件也會(huì)影響公平呢，大家討論一下？學(xué)生經(jīng)過討論又提出養(yǎng)分、溫度。教師進(jìn)一不引導(dǎo)：空氣會(huì)影響發(fā)芽的快慢嗎？經(jīng)過討論，也認(rèn)為會(huì)影響。有一位教師說過，要用槍逼著學(xué)生問，要對(duì)一個(gè)問題不斷地進(jìn)行追問、不斷地完善。以上這樣的開拓性引導(dǎo)其實(shí)就是不斷完善對(duì)比實(shí)驗(yàn)的過程，學(xué)生以后也會(huì)對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷修改。

二、由扶到放，形成“公平實(shí)驗(yàn)”意識(shí)

對(duì)比實(shí)驗(yàn)的過程需要對(duì)“其他變量保持恒定”，才能使結(jié)論真實(shí)有效。而保持變量恒定的前提是要做到“公平”，公平地控制變量，只有學(xué)生在過程中能意識(shí)并做到“公平”，才能確保結(jié)果科學(xué)、準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。因此，對(duì)比實(shí)驗(yàn)也稱公平實(shí)驗(yàn)。

1、控制材料，讓材料保障“公平”

有人說，一套好的材料就是一節(jié)好課，說明材料對(duì)于科學(xué)教學(xué)的重要性，而在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，材料的設(shè)計(jì)更要嚴(yán)謹(jǐn)，要充分保障實(shí)驗(yàn)“公平”。如在《擺》一課中，采用工業(yè)用縫紉線做擺線，防止繩子的伸縮影響擺長(zhǎng)，防止繩子過粗增大了摩擦力和阻力，有效控制各種影響因素各種因素影響最小;在擺錘的挑選上，用“沉浮實(shí)驗(yàn)盒”中的兩個(gè)大小一樣的小吊桶，在吊桶里裝上塑料和金屬兩種不同重量的塊，有效解決擺錘本身影響擺長(zhǎng)實(shí)際的問題。

2、示范操作，讓演示引領(lǐng)“公平”

有一些變量，如對(duì)于影響擺的快慢的因素，起始力、角度大小等，看樣子很重要，但難以保證學(xué)生公平地操作，教師正確示范動(dòng)作不愧是好方法。在《擺》中，老師都采用教師示范操作的引領(lǐng)。在讓學(xué)生認(rèn)識(shí)了擺和擺的組成部分后，教師在鐵架臺(tái)上現(xiàn)場(chǎng)演示做一個(gè)擺。教師邊做擺邊演示了怎樣控制擺長(zhǎng)（夾子夾住線的長(zhǎng)短）和擺錘輕重（更換吊桶內(nèi)的鋁塊或塑料塊）。擺做好后，教師演示玩擺的時(shí)候強(qiáng)調(diào)用手輕輕夾住擺錘，擺線和支柱桿要平行，自然松手，不要用力，擺動(dòng)幅度不要太大……每一個(gè)動(dòng)作蘊(yùn)含確保實(shí)驗(yàn)公平的種種因素，無聲而有效地控制了一些變量。相反，這個(gè)環(huán)節(jié)思考不周，有可能使教學(xué)陷入“困境”。

3、靈活運(yùn)用，讓指導(dǎo)調(diào)控“公平”

教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)可分扶（教師指導(dǎo)為主）、半扶半放、放（學(xué)生自主探究為主）三種層次。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)需控制的變量和實(shí)踐操作中如何控制進(jìn)行分析后再進(jìn)入下一步研究，與小組合作或個(gè)人獨(dú)立完成研究，前者的難度最小。教學(xué)中，我們可以根據(jù)這三種方式的，調(diào)節(jié)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的難易程度。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)的課堂往往是由幾個(gè)相似活動(dòng)組成的，也應(yīng)體現(xiàn)活動(dòng)和思維的層次性，從而更好地推動(dòng)學(xué)生思維向著縱伸發(fā)展。比如在《怎樣加快溶解》，對(duì)于加快溶解的方法有三：攪拌、加溫、切碎。由于學(xué)生是初次接觸對(duì)比實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，探討“怎樣比公平”，使學(xué)生感受對(duì)比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，并由教師親自填寫設(shè)計(jì)，鞏固學(xué)生本次實(shí)驗(yàn)的要求。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師和學(xué)生一起探討，但可以讓學(xué)生自己填寫設(shè)計(jì);第三個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生相互探討，自己填寫設(shè)計(jì)。這樣不僅挖掘了活動(dòng)的最大價(jià)值，也真正提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

三、感悟特點(diǎn)，發(fā)展主動(dòng)探究能力

新課程下，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的以親身經(jīng)歷探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生充分地體驗(yàn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，從而真正成為學(xué)生的一種探究能力，讓學(xué)生自主地設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。說到底，對(duì)比實(shí)驗(yàn)必須遵循的一個(gè)原則是：只允許正在比較的這個(gè)變量不同，而其他所有變量必須相同。如果學(xué)生掌握了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的這個(gè)特點(diǎn)，就能發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性自主探究，大大地提高課堂效率、發(fā)展學(xué)生的思維能力。

1、教師引領(lǐng)學(xué)生，發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)

教師在與學(xué)生探討的過程中，可以提這樣的問題：（1）什么條件相同？為什么要求相同？（2）什么條件不同？為什么要不同？有兩個(gè)條件不同行不行？（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)條件不同，哪些條件要相同？通過教師的這些問題，學(xué)生就在自然而然中體會(huì)到了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)。

2、總結(jié)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，體會(huì)特點(diǎn)

當(dāng)學(xué)生做完了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)后，這時(shí)已經(jīng)對(duì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)有了一定的了解，如果在這時(shí)再總結(jié)一下，效果就很好。可以提這樣的問題：你覺得對(duì)比實(shí)驗(yàn)有什么特點(diǎn)？學(xué)生就會(huì)說出自己的“個(gè)性化”的特點(diǎn)來，這些“個(gè)性化”的特點(diǎn)能夠給他們留下深刻的印象。

在學(xué)生經(jīng)歷了幾個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)后，教師在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)提出：所有這些對(duì)比實(shí)驗(yàn)有什么共同特點(diǎn)？這些對(duì)比實(shí)驗(yàn)控制的條件為什么不同？為什么要這樣做？學(xué)生在再次遇到對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)靈活地運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)了。

設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生一項(xiàng)重要的能力，在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的過程中，要特別注重發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，注重方法的內(nèi)化，真正使對(duì)比實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生科學(xué)探究路上的利器。