提高科学课堂中对比实验有效性的初探

摘 要：科学对比实验在小学实验教学中占据很大的量，以其浓厚的趣味性、严密的逻辑性和缜密的思辩性深受学生的喜欢，对培养学生的实验设计能力、创新思维能力、信息整理分析能力、语言的逻辑表述能力等具有深远意义。

关键词：科学课堂； 对比实验

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）04-062-001

对比实验是以正确的实验操作和观察的方法为基础，以实验现象为依据，对实验过程中通过人为控制所产生的两个类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验教学过程。在教科版小学科学教材中安排了大量的对比实验，那么对比实验教学需要遵循的原则是什么，可以采取什么样的教学策略，都是我们许多一线的科学教师在不断思考的问题。

一、有结构的实验材料是开展好对比实验的前提

开展实验教学离不开材料，精心准备实验材料是上好实验课的首要条件。材料的准备是对比实验中首要条件和关键因素，因为它关系到学生操作的顺当和实验现象发生的差异性，影响到采集数据和收集的信息的客观性，更影响到学生对信息解读的精准性。所谓“有结构的材料”就是教师经过精心设计的典型教学材料的组合。这种材料的组合，既要揭示教学内容有关的一系列现象，体现教材的科学性，又要符合学生年龄特征和认知规律，贴近学生的日常生活，还应具有趣味性，使学生喜欢并有能力通过对材料的探索来发现问题，解决问题，获取新知。正是这些“有结构的材料”才把有结构的知识、有结构的活动有机地联系起来。

在对比实验中要使学生明确什么是对比因素，哪些条件必须相同，为什么相同。教师在实验操作中要反复强调原则，并要贯彻始终。总之，材料准备必须遵循对比实验的原则，否则原则操作的好坏将直接影响实验结果的准确性和可信度。

二、掌握对比实验的方法和原则是开展好对比实验的基础

学习一种新的实验方法同掌握任何一门技能一样，需要经过一个由易到难、由扶到放、循序渐进的过程。因为科学对比实验比一般的实验具有更强的逻辑性，需要学生有较强的思辩性，影响事物变化的因素需要学生猜测，实验的方案需要学生精心设计，收集的信息学生需要作科学的分析，实验的过程需要学生用语言的表述，对实验的整合需要作出明晰的判断。它是一个复杂的工程，所以根据学生的认知规律，需要教师对学生进行有梯度的引导，帮助学生逐步掌握对比实验的设计、操作、数据整理评析的基本方法，使有限的课堂教学时间充分利用，提高对比实验教学的效率。

《怎样加快溶解》是教科版小学《科学》四年级上册的内容。本课意在指导学生运用对比实验，探究影响物质溶解速度的主要因素，让学生经历完整的科学探究活动过程。教材内容首先设计安排了三个对比实验：搅拌是否可以加快溶解？切碎是否可以加快溶解？热水是否可以加快溶解？这三个实验是学生在作出假设基础上的验证实验，根据学生学习新知识时由浅入深，从易到难，从具体到抽象的心理特点，在教学中我设计了循序渐进、由扶到放的教学过程。一导：就是教师演示指导。验证“搅拌是否可以加快溶解”这一假设时，先引导学生分析实验，使学生体会对比实验的因果关系，然后我做演示实验，让学生在观察中找出相同和不同的条件，使学生初步了解对比实验的方法。最后再让学生按教师演示的方法做这个实验。这样体现了教师“导”的作用，有利于学生掌握对比实验。二扶：要求学生能半独立地进行实验。在验证“切碎是否可以加快溶解”的实验中我采用了“扶”的方法。我提出一些问题让学生思考：“这个实验要对比的因素是什么？”“哪几个因素需要相同？”等问题让学生思考，然后指导学生实验，教师在实验过程中及时纠正学生在方法和操作等方面的问题，让学生进一步了解对比实验的实验方法。三放：就是充分发挥学生自主探究的能力，教师完全放手。在前两个实验的基础上，教师不再提出与实验方法有关的问题，而是让学生去分析、确定新的对比因素，设计对比实验的相同条件和不同条件并通过自己的实验来验证。经过了由扶到放的有序学习过程，学生对对比实验从观察学习—模仿—自己实验，逐步掌握了对比实验的方法。

这个循序渐进的过程不但适合学生初学对比实验，而且也要贯穿于学生的整个科学学习中对比实验的学习。

三、小组合作能力是开展好对比实验的重要因素

在科学教学中，观察、实验、思考的活动比较多，这些活动大多需要分组、分工合作来完成。科学教师要倡导“自主、探究、合作”的学习方式，在整个操作过程中也要求学生迎难而上，积极思考，主动沟通，与人合作，实现资源共享，共同感受实验的快乐。

五年级下册《摆的研究》一课学习中，研究摆的快慢与哪些因素有关时，当学生设计操作研究摆的快慢与摆绳长短有关时，四人一组必先分工合作，一人放摆，一人计时，一人数数，一人记录数据，在调整摆绳长短时还需要合作测量摆绳的长度，固定摆绳。组内成员还要整理分析数据，讨论提出摆的快慢与摆绳长短的关系。研究摆锤重量大小与摆的快慢的关系也需要在保持摆长不变的情况下，改变摆锤重量大小，研究在相同的时间内摆摆动的次数，没有小组间的合作实验是很难顺利展开的，实验中所获取的数据也没有说服力。可以说，没有小组成员的共同参与，精诚合作，这样的一个实验一个人是无法完成的。

科学对比实验中，学生必须人人参与，形成一个研究团队。学生在合作学习活动中养成乐于与人合作、交流，分享信息、创意、成果和想合作、会合作、乐合作的习惯。实验教学培养了他们的主人翁的学习态度、与人合作交流的意识，增强了他们的集体荣誉感，有效地提高了他们的实验技能，提高了实验学习的效率。

总之，小学科学对比实验不仅仅给学生一种动手实验操作的过程，更主要是让学生经历一种理性的思考，用自己的语言将思维过程再现出来。因此，科学对比实验中教师必须根据教材内容和学情引导精心设计方案，循序渐进的教学，引导学生有效控制好变量，并运用观察和比较的方法，分析对比实验现象的差异来得出事物变化的因果关系。只有这样，才能真正地使科学学习落到实处，发展学生的各项能力，提高小学科学课堂中对比实验的有效性。

参考文献：

[1]《科学（3-6）年级课程标准》

[2]《科学（3-6）年级课程标准解读》

[3]《小学科学教育概论》，高等教育出版社