“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”教學(xué)的學(xué)習(xí)效率

許國(guó)忠

縱觀小學(xué)科學(xué)教材，我們不難發(fā)現(xiàn)，在教材中有許多相似類型的實(shí)驗(yàn)，如：“溶解的快慢和什么因素有關(guān)”“種子發(fā)芽和什么因素有關(guān)”“擺的快慢和什么因素有關(guān)”等，這些實(shí)驗(yàn)就是我們通常說的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。所謂對(duì)比實(shí)驗(yàn)，是指需要設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過對(duì)結(jié)果的比較分析，來探究各種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象之間的相互關(guān)系。它是小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)習(xí)的一種常用方法。

對(duì)比實(shí)驗(yàn)在整個(gè)小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中占有較高的比例，對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果在一定程度上直接影響著科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)效率。那么如何才能提高對(duì)比實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，進(jìn)而提高科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)效率呢？下面筆者就談?wù)勛约涸趯?shí)踐中的一些做法與想法。

一、選擇合適器材，操作簡(jiǎn)單易行

在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器、材料選擇是否合理，將直接影響學(xué)生對(duì)比實(shí)驗(yàn)的成功與否。

例如，在《下沉的物體受到水的浮力》一課“研究下沉物體浮力大小和物體浸入水中體積大小的關(guān)系”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教材中引導(dǎo)學(xué)生分別將1個(gè)鉤碼的三分之一、一半和全部浸入水中，通過改變鉤碼浸入水中的體積大小，測(cè)量出下沉物體在水中受到的浮力大小。實(shí)驗(yàn)中，如果按照教材的方法用1個(gè)鉤碼來做實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)室使用的鉤碼比較小，所以鉤碼浸入水中時(shí)彈簧秤指數(shù)的變化不大，幾乎看不出來，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因此，教學(xué)中，我將3個(gè)鉤碼疊加起來然后用膠帶緊緊纏住，以此來增加鉤碼的體積，結(jié)果學(xué)生實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的指數(shù)變化明顯了，實(shí)驗(yàn)效果也清晰了，學(xué)生能輕松得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，同時(shí)也提高了他們的探究積極性。

因此，實(shí)驗(yàn)前合理配置實(shí)驗(yàn)儀器和材料，可以為對(duì)比實(shí)驗(yàn)提供基本保障。

二、有效控制變量，過程化繁為簡(jiǎn)

對(duì)比實(shí)驗(yàn)，是把兩種或兩種以上易混淆的影響物體的因素進(jìn)行對(duì)比分析的一種方式。如果我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中對(duì)多個(gè)影響的因素不加以控制，那么，在實(shí)驗(yàn)過程中，就會(huì)出現(xiàn)受多種因素影響的不同現(xiàn)象，會(huì)對(duì)學(xué)生尋找其中的變化規(guī)律造成干擾。因此，在教學(xué)中我們要有效控制實(shí)驗(yàn)變量的變化，每次實(shí)驗(yàn)只允許改變一個(gè)因素，其余因素都應(yīng)該保持相同，盡可能引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)事物的某種變化規(guī)律。

例如，在《電磁鐵的磁力（二）》一課“研究電磁鐵磁力大小和纏繞線圈圈數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們知道影響電磁鐵磁力大小的因素有串聯(lián)電池的數(shù)量、纏繞線圈的圈數(shù)、鐵芯的大小等。因此，我們規(guī)定，在實(shí)驗(yàn)時(shí)使用串聯(lián)電池的數(shù)量（兩節(jié)）、鐵芯的大小（大號(hào)鐵釘）等因素全部相同，僅是纏繞在鐵釘上的線圈的圈數(shù)這一個(gè)條件不同：10圈、50圈、100圈，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)：纏繞在鐵釘上的線圈圈數(shù)越多，電磁鐵的磁力就越強(qiáng)，反之，則越弱。

通過這個(gè)例子可以發(fā)現(xiàn)，有效控制變量可以化繁為簡(jiǎn)，也更便于學(xué)生尋找事物的變化規(guī)律。

三、加大對(duì)比力度，現(xiàn)象清晰可見

在對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了使對(duì)比實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)對(duì)象對(duì)比力度更明顯，我們可以在實(shí)驗(yàn)器材的體積、顏色、深淺、高低、數(shù)量等方面加大對(duì)比的力度。

例如：在《電磁鐵》一課，教學(xué)“研究電磁鐵磁力大小和線圈纏繞的圈數(shù)之間的關(guān)系”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在控制纏繞的圈數(shù)上，我選擇讓學(xué)生分3次實(shí)驗(yàn)，第1次線圈纏繞10圈，第2次線圈纏繞50圈，第3次線圈纏繞100圈，結(jié)果第1次只吸起了一個(gè)回形針，第2次吸起了5個(gè)左右回形針，第3次則吸起了10多個(gè)回形針。

可見，在實(shí)驗(yàn)中加大了線圈纏繞圈數(shù)的對(duì)比力度，就使實(shí)驗(yàn)的效果更明顯了，也更容易引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)變化的規(guī)律。

四、設(shè)計(jì)合理順序，效果事半功倍

從皮亞杰的認(rèn)知理論可知：兒童的思維發(fā)展既是連續(xù)的，又是分階段的，每個(gè)發(fā)展階段既不能逾越，也不能逆轉(zhuǎn)。小學(xué)階段的兒童，正處在思維發(fā)展的具體運(yùn)算階段。雖然這一時(shí)期的兒童能在頭腦中進(jìn)行可逆的思維活動(dòng)，但是如果教師能將對(duì)比實(shí)驗(yàn)的各個(gè)不同變化條件順序，按照由易到難、由表及里的順序進(jìn)行逐一探究，那么對(duì)提高對(duì)比實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果必將起到事半功倍的效果。

例如，在《做一個(gè)鐘擺》一課，教學(xué)“研究擺擺動(dòng)的快慢和擺的擺長(zhǎng)（擺繩長(zhǎng)度加擺錘長(zhǎng)度）的關(guān)系”之前，教師先引導(dǎo)學(xué)生研究“擺的快慢和擺繩的長(zhǎng)度、擺動(dòng)幅度及擺錘重量之間的關(guān)系的對(duì)比實(shí)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)擺的快慢和擺繩的長(zhǎng)短有關(guān)，和擺錘的重量、擺動(dòng)的幅度都沒有關(guān)系。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生做不同擺長(zhǎng)對(duì)擺的快慢影響的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，有了前面的實(shí)驗(yàn)作鋪墊，學(xué)生就快就發(fā)現(xiàn)擺的快慢和擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺動(dòng)越慢，反之，擺動(dòng)越快。

可見，從整個(gè)教學(xué)過程來看，沒有前一個(gè)實(shí)驗(yàn)作鋪墊，學(xué)生就很難做好后面的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，合理設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的順序既符合學(xué)生思維發(fā)展的需求，也能有效提高對(duì)比實(shí)驗(yàn)的效率。

五、科學(xué)解讀數(shù)據(jù)，結(jié)果說服有力

2017版新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“科學(xué)探究要求學(xué)生能基于所學(xué)的知識(shí)，用科學(xué)語言、概念圖、統(tǒng)計(jì)圖表等方式記錄整理信息，表述探究結(jié)果。”可見，在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所記錄的對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采取全班匯報(bào)或者由幾個(gè)小組代表匯報(bào)的形式，對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、合理的分析，從而得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。

例如，在《我們的小纜車》一課，教學(xué)“研究拉力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)快慢的影響”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生通過探究，得出如下數(shù)據(jù)：

這時(shí)，教師就要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，科學(xué)解讀，引導(dǎo)學(xué)生思考：“在實(shí)驗(yàn)中什么在發(fā)生變化？又是什么引起這樣的變化？”等問題，通過小組討論，集體交流，集思廣益，去偽存真，最后再概括出正確的結(jié)論或變化的規(guī)律：小車運(yùn)動(dòng)快慢與拉力大小有關(guān)，拉力越大，小車運(yùn)動(dòng)得越快;反之，則運(yùn)動(dòng)得越慢。

綜上所述，在對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，我們只要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、心理特征，合理設(shè)計(jì)教學(xué)流程，優(yōu)化教學(xué)過程，那么就能使對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更明顯，從而提高科學(xué)學(xué)習(xí)的效率。

【作者單位：昆山市南港中心小學(xué)? 江蘇】