科學(xué)課堂中對比實驗的教與學(xué)

姚淑萍

對比實驗是指設(shè)置至少兩個實驗組，通過比較分析結(jié)構(gòu)研究實驗對象與各種因素之間的關(guān)系，從而促使學(xué)生理解實驗現(xiàn)象并透過實驗現(xiàn)象掌握其中的科學(xué)知識。實踐證明，作為科學(xué)探究的一個重要形式，對比實驗的開展能夠幫助學(xué)生理解復(fù)雜的科學(xué)規(guī)律、建立正確學(xué)習(xí)概念，突破教學(xué)重難點。然而，就當(dāng)下小學(xué)科學(xué)對比實驗的教學(xué)現(xiàn)狀來看，整體狀況并不樂觀，很多教師并未正確掌握對比實驗的正確步驟，本文對此進(jìn)行一定的研究。

創(chuàng)設(shè)問題情境，喚醒探索興趣

在組織學(xué)生展開對比實驗之前，教師先要喚醒學(xué)生的探索興趣，讓學(xué)生產(chǎn)生探索的欲望，只有這樣，才能將學(xué)生的能動性調(diào)動起來，讓學(xué)生主動參與對比實驗，而不是被動的、敷衍的為了完成探究任務(wù)而去探究，這兩種狀態(tài)下的結(jié)果截然不同。簡言之，教師要讓學(xué)生自己想去探索，而不是消極地被人“推著”前進(jìn)，這樣可以讓對比實驗的開展更加順利、高效。

例如，在《鐵釘生銹了》這節(jié)課中，筆者先給學(xué)生每人分發(fā)一根生銹的鐵釘，讓學(xué)生觀察，大多數(shù)學(xué)生對生銹的鐵釘都比較熟悉。接著，筆者問學(xué)生在生活中還見過哪些生銹的物品，學(xué)生給出了各種各樣的答案，如“長期被埋在土里的鐵鏟子”“沒有洗干凈的鐵鍋”“切過咸菜的刀”等。“這些生了銹的鐵制品，一般是不能使用了，即使經(jīng)過處理還能使用，其壽命也會縮短。我們有沒有什么辦法，讓鐵制品不生銹呢？這樣，我們回家就可以幫助媽媽保養(yǎng)鐵鍋、鐵罐、菜刀了？”學(xué)生的興趣明顯被調(diào)動起來，紛紛展開了小聲的討論。利用這種貼近生活的問題情境，有效喚醒學(xué)生的探究興趣，為接下來對比實驗的開展打下堅實的基礎(chǔ)。

引導(dǎo)學(xué)生推理，培養(yǎng)邏輯思維

無論是做什么實驗，在動手操作之前，先要制作一個系統(tǒng)的實驗方案，包括“實驗開展的目的”“實驗過程”“實驗需要的材料”等。只有明確這些內(nèi)容，才能保證實驗的有序、有章、有效開展。因此，在創(chuàng)設(shè)問題情境之后，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理，并根據(jù)推理結(jié)果制定實驗計劃。一方面，為接下來對比實驗的有效開展打好基礎(chǔ);另一方面，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。在這個過程中，教師應(yīng)發(fā)揮自身引導(dǎo)作用，帶領(lǐng)學(xué)生找到影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素，即相關(guān)變量，然后引導(dǎo)學(xué)生制定實驗計劃。

以《鐵釘生銹了》這節(jié)課為例，通過生活情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生均對“鐵生銹與什么因素有關(guān)”這個問題產(chǎn)生興趣。圍繞這個問題，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實際生活去推理，讓學(xué)生聯(lián)想生活中那些生銹和不生銹的鐵制品猜測一下有哪些因素會影響鐵制品生銹。譬如，有位學(xué)生根據(jù)“在水中浸泡的鐵制品一般都會生銹”這一常見生活現(xiàn)象猜測“水”是影響鐵生銹的主要因素;有的學(xué)生根據(jù)“鐵工具放在家里某個角落長時間不用就生銹了”的現(xiàn)象猜測“空氣”也是影響鐵生銹的因素。最終得到了多種假設(shè)：水會導(dǎo)致鐵生銹;空氣會導(dǎo)致鐵生銹;空氣和水會導(dǎo)致鐵生銹。在這個基礎(chǔ)上，教師將學(xué)生分成小組，每組學(xué)生選擇其中一個變量，然后制定實驗方案。

科學(xué)操作實驗，培養(yǎng)實踐能力

在分好小組之后，教師讓學(xué)生討論實驗方案并制定，然后根據(jù)制定的方案展開科學(xué)實驗。這是對比實驗中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接影響實驗結(jié)果。教師在對比實驗開展的過程中應(yīng)發(fā)揮自身指導(dǎo)作用，秉著“以生為本”的原則，盡可能少干預(yù)學(xué)生的實驗，讓學(xué)生多思考、多動手，以此培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。首先，教師要加強(qiáng)巡視，觀看學(xué)生的實驗方案，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗方案中的不合理之處。在對比實驗中，學(xué)生最常見的錯誤是不能有效控制相關(guān)變量，導(dǎo)致兩組實驗中存在多種不同的變量，導(dǎo)致實驗結(jié)果缺乏科學(xué)性。教師應(yīng)當(dāng)做好質(zhì)量把關(guān)工作，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗中的不合理之處并幫助學(xué)生糾正。

例如，在“水會導(dǎo)致鐵生銹”的實驗中，學(xué)生做了兩組實驗，一組是在玻璃試管中放入鐵釘，另一組是在玻璃試管中放入鐵釘后并用水沒過鐵釘，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這樣對比后就能知道水是否會導(dǎo)致鐵釘生銹?？吹竭@個實驗方案后，筆者問學(xué)生：“空氣是否能夠進(jìn)入水中？”學(xué)生回答：“能進(jìn)入水中。”“那這種情況做出來的對比實驗，是空氣造成鐵釘生銹還是水造成鐵釘生銹呢？”在筆者的提示下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了實驗的不合理之處并做了調(diào)整，在水的上面倒入了油，用油進(jìn)行了密封。這樣，由教師和學(xué)生共同努力完成對比實驗。最后，教師再組織學(xué)生展示交流成果，從而幫助學(xué)生構(gòu)建完善的知識結(jié)構(gòu)。

對比實驗是一種通過比較的方式揭示物質(zhì)變化規(guī)律和事物性質(zhì)的科學(xué)探究方式，將其合理地運(yùn)用到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，能夠讓學(xué)生深刻了解事物的屬性、規(guī)律等，有利于培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)認(rèn)識到對比實驗的教育價值并采取合適的教學(xué)策略，先創(chuàng)設(shè)問題情境，以此調(diào)動學(xué)生的能動性，再引導(dǎo)學(xué)生推理，并指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)操作實驗，最后帶領(lǐng)學(xué)生展示成果并交流，幫助學(xué)生構(gòu)建完善的知識結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

[1]梁東紅.做好對比實驗 提高教學(xué)效率——提高小學(xué)科學(xué)對比實驗教學(xué)效率的幾點思考[J].中小學(xué)教材教學(xué)，2015（11）.

[2]高乃定.對小學(xué)科學(xué)試驗、對比實驗與模擬實驗的分析[J].實驗教學(xué)與儀器，2015（5）.

[3]沈建剛.精心組織對比實驗 提高學(xué)生探究能力[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2011（1）.

（作者單位：陜西省寶雞市金臺區(qū)鐵路小學(xué)）