小学科学教学中对比实验的实施

    吴涧石

    摘 要：對比实验是小学科学课堂教学的重要内容，也是学生自主探究的主要形式之一，教师只有把握好对比实验的选择、设计和实践，才能使教学真正达到事半功倍的效果。

    关键词：对比实验; 选择; 实施

    中图分类号：G623.6? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ?文章编号：1006-3315（2019）04-062-001

    对比实验是指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究各种因素与实验对象的关系。在小学科学教学中，对比实验是科学探究的重要形式;也是教学过程中有效的教学方法。它以正确的实验操作和观察方法为基础，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。它能充分发挥科学实验的教学功能，有助于帮助学生建立概念，理解规律，突破难点。

    一、如何选择对比实验

    “怎样的实验适合作对比实验呢？”在科学教学中，应针对教材内容提炼典型对比“实验内容”进行教授，以激发学生科学学习的兴趣为出发点，以提升学生的理性思维为归宿来选择典型的对比实验。

    1.根据学生年龄特点选择对比实验

    由于小学生思维能力有限，教师在选择对比实验时要充分考虑到学生的年龄特征，按照认知规律合理安排流程，优化过程。教科版小学四年级《怎样加快溶解》一课中，要引导学生比较物质在水中溶解快慢的条件，分别安排一杯热水和一杯冷水来同时溶解食盐，非常直观浅显，学生非常容易理解和操作，而科学认识就是在这由浅入深中逐渐形成。

    2.立足趣味性选择对比实验

    实验的趣味性是激发学生探究兴趣，提升对比实验有效性的重要因素。在选择对比实验时，应考虑到学生的年龄特点和心理特点，增强实验的趣味性。如“空气热胀冷缩性质”实验，可以设计两个气球，套上锥形瓶口，一个放入热水，一个放入常温水。遇热气球一下子就鼓起来，常温中气球没有变化，学生感到趣味盎然，非常兴奋。随后，带着玩科学的兴趣，带着探知究竟的欲望投入到实验现象和结论的探究中。

    二、怎样实施对比实验

    “那么，怎样来设计和实施对比实验呢？”对比实验应根据实验内容和目的，通过学生的自主设计和实践来完成。在此过程中，教师可以提示对某种实验条件变化加以限制，引导各个实验小组自行探究实验所产生的不同结果与改变的条件之间的关系，然后再组织各小组进行互相对比，进一步找出产生各自不同差异的原因，得出结论。

    1.安排难易顺序

    学生的思维活动是有序的。因此，在具体实施中应讲究各个不同变化条件的变化顺序。这有利于学生进行有序地由易到难、由表及里的思维活动。教材对于对比实验开展的顺序通常都作了较合理的安排。如《怎样加快溶解》一课中，应先让学生提出影响溶解快慢的可能因素，随后根据三种预测，由易到难来安排三次对比实验，即：搅拌、冷热和颗粒大小对于溶解快慢的影响。

    2.设定相同条件

    教学中教师要适当控制实验条件的变化，排除次要因素的干扰，尽可能让学生从简化的实验产生的现象中发现某种变化的规律，其中，在实验中最重要的因素应是设置相同条件，而在一次对比实验中，改变的条件只能是一个，而其他的都应为相同条件。在《摆的研究》一课中，要研究影响摆的快慢的因素是什么？学生提出可能性是“摆锤的重量”。教师应该引导学生思考，要研究摆锤的重量对摆的快慢的影响，那么，不变的条件是哪些呢？不变的条件应该为“摆绳长度相同”、“摆动幅度相同”。只有设定了这些相同条件，学生的研究才能不受干扰，能将实验现象直指实验结论。通过这个例子我们可以看到，控制实验条件的变化，合理的设置相同条件，有利于寻找出事物变化的规律。

    3.设定不同条件

    对比实验中由于存在着几个可变化的不同条件，可能会产生实验现象的某些差异，如果在组织一个对比实验时，将几个改变条件同时呈现，结果会适得其反，反而会无法得出实验结论。如《摆的研究》一课，影响摆的快慢的因素，学生预测有三个，分别为“摆绳的长短”、“摆锤的重量”、“摆幅的大小”，在设计一个对比实验中，只能将其中一个变量作为研究对象，也就是“不同条件”，而其余条件都必须保持相同，只有这样，才能使学生发现实验现象与改变条件之间的关系，才能得到更为科学有效的实验结论。

    4.分析实验现象

    对比实验中学生对于“不同条件下实验表象”的分析至关重要。教师应引导学生关注实验的现象，并能用文字或图示将观察到的在不同条件下的实验现象记录下来，随后根据现象展开讨论，发现形成这个现象的主要原因，以及与改变条件之间的关系，从而得出实验结论。如：在《怎样加快溶解》一课中，当学生发现“热水杯中的食盐溶解快，而冷水杯中的食盐溶解慢”这个现象后，可以引导学生思考，在这个实验中改变的条件是什么？溶解快慢与此是否有关系？可以分析出直接原因是什么。

    三、对比实验实施策略

    “既然对比实验如此重要，那么，在具体实施过程中有哪些策略呢？”在日常的科学课堂教学中，教师对于对比实验的实施应有一定的策略和技巧，以保障实验教学的更为有效。

    1.步骤有重点

    在组织对比实验中，建议有两大步骤组成，而每个步骤应有一定的重点。第一个步骤主要是组织学生进行实验的操作和对实验现象进行细致观察的活动。重在感性认识的获得。后一部分侧重培养思维能力和学生获取新知识的过程，重在理性思维的提升。教师只有把握好对比实验的这两个步骤的重点，才能使对比实验更为有效。

    2.过程应简约

    大多数对比实验中可变化的条件比较多，在实验过程中往往会出现复杂多变的现象。这会影响学生对其中变化规律的寻找。这种情况下教师要适当简化过程，排除次要因素的干扰，让实验尽量简约，从而帮助学生从实验现象中发现某种变化规律。如在进行四年级“面包发霉的条件”对比实验时，由于影响面包发霉的因素很多，教师可以帮助学生过滤掉一些次要的因素（阳光、营养等），抓住主要因素（水分、温度），从而明确对比实验的目的，发现实验的结论和规律。

    总之，对比实验是小学科学课堂教学的重要内容，也是学生自主探究的主要形式之一，教师只有把握好对比实验的选择、设计和实施，才能使教学真正达到事半功倍的效果。

    参考文献：

    [1]陈斌.《对比实验作用大》，《科学课》，1999年11期

    [2]《科学（3-6年级）课程标准》