姜龍

（河北省懷來(lái)縣東花園鎮(zhèn)董莊子中心校，河北 懷來(lái) 075400）

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能根據(jù)假想答案，制定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃，如能提出進(jìn)行探究活動(dòng)的大致思路，能對(duì)自己或小組提出的探究問(wèn)題作出書面計(jì)劃。能做控制變量的簡(jiǎn)單探究性實(shí)驗(yàn)，會(huì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，繪制簡(jiǎn)單圖表。

再往后，出現(xiàn)了相對(duì)獨(dú)立的比較典型的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如《溶解的快與慢》提出攪拌、溫度等因素對(duì)溶解快慢的影響，《怎樣得到更多的光和熱》提出的物體顏色、陽(yáng)光攝入角度等因素對(duì)獲取光和熱的影響，《擺的研究》提出的擺錘重量、擺繩長(zhǎng)度、擺動(dòng)幅度等因素對(duì)自由擺動(dòng)速度的影響，《電磁鐵的磁力》提出的線圈圈數(shù)、電池節(jié)數(shù)以及鐵芯長(zhǎng)短粗細(xì)等因素對(duì)電磁鐵磁力的影響，等等。

在設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，由于學(xué)生思維的片面性和局限性，大部分學(xué)生難以把握好設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)所在，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤，引發(fā)實(shí)驗(yàn)的失敗，錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不利于科學(xué)教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)。如何提高對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效性，我進(jìn)行了以下幾方面的思考與探究：

一、要讓學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，首先要讓學(xué)生明確一些實(shí)驗(yàn)的基本方法

小學(xué)科學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn)多是進(jìn)行單因素比較，著重分析自變量與因變量之間的因果關(guān)系。要使因變量的變化完全是因?yàn)檫@個(gè)單一的自變量的變化引起的，設(shè)計(jì)時(shí)要讓學(xué)生明確，只改變其中一個(gè)條件，其他條件都要相同。三年級(jí)《誰(shuí)流的更快一些》是學(xué)生第一次接觸對(duì)比實(shí)驗(yàn)，為引導(dǎo)學(xué)生明確如何對(duì)比，我用兩個(gè)人進(jìn)行跑步比賽來(lái)啟發(fā)學(xué)生：兩個(gè)人要同時(shí)跑、跑的距離要一樣，才能分出誰(shuí)跑得快；同樣地，誰(shuí)流的更快，就必須同樣多的液體、同時(shí)滴加，只是液體不同。有了這個(gè)基礎(chǔ)，就可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)其他液體流動(dòng)快慢的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

二、化繁為簡(jiǎn)，幫助學(xué)生尋找變化規(guī)律

許多對(duì)比實(shí)驗(yàn)中的可變化的條件比較多，如果在教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的條件不加限制，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的多種變化，就會(huì)影響學(xué)生尋找其中的變化規(guī)律。因此，這種情況下，教師要適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件的變化，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，排除次要因素的干擾，盡可能讓學(xué)生從簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)某種變化的規(guī)律。如在研究物體溶解快慢與哪些因素有關(guān)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前先規(guī)定幾樣“同樣”的條件：一定量的水、冷熱程度相同、定量且顆粒大小相同的溶解物（高錳酸鉀或食鹽），然后讓學(xué)生分組進(jìn)行有攪拌和沒(méi)有攪拌的實(shí)驗(yàn)，觀察比較實(shí)驗(yàn)過(guò)程所發(fā)生的變化。這樣，學(xué)生就比較容易發(fā)現(xiàn)并歸納一個(gè)結(jié)論：攪拌能加快溶解。接下來(lái)仍然規(guī)定在一定量的水、一定量且顆粒大小相同的溶解物、水的冷熱不同的條件下，讓學(xué)生繼續(xù)研究溶解快慢有什么不同，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到水的溫度高低會(huì)影響溶解的快慢。再接著設(shè)定一定量的冷熱相同的水、都不攪拌的條件，給學(xué)生兩小堆同樣多的同一種溶解物（如堿塊或冰糖），讓他們想辦法使其中一堆比另一堆溶解地更快。學(xué)生想辦法自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出另一個(gè)結(jié)論：研成粉末可以加快溶解。這樣，先扶后放，教師給學(xué)生搭建了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維的“腳手架”，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不但知道怎么做，而且更重要的是知道了為什么要這樣做實(shí)驗(yàn)的道理。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法，自行探究自然事物變化規(guī)律的能力是大有好處的。

三、與材料互動(dòng)，形成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維基礎(chǔ)

材料是一種無(wú)聲的語(yǔ)言，教師提供有結(jié)構(gòu)的材料，能啟發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，有時(shí)甚至讓學(xué)生先與材料充分互動(dòng)，試一試教師提供的材料有什么特性，動(dòng)手與動(dòng)腦的相互結(jié)合，形成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維基礎(chǔ)。如《擺的研究》一課，為了讓學(xué)生自己提出“白的快慢與哪些因素有關(guān)”的科學(xué)問(wèn)題并展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究，我為每組準(zhǔn)備了一個(gè)支架、一個(gè)不同材料制成的同體積的擺錘和一根不同長(zhǎng)度的線。學(xué)生先觀察這些材料，然后做一個(gè)擺，并讓這個(gè)擺自由擺動(dòng)15秒時(shí)間。學(xué)生通過(guò)對(duì)比觀察發(fā)現(xiàn)：每個(gè)擺的擺動(dòng)快慢是不一致；組成每個(gè)擺的擺線長(zhǎng)短和擺錘輕重是不一樣的；各組拉開(kāi)擺線時(shí)的擺幅是不一樣的，于是就提出了“為什么有的擺擺動(dòng)快，有的擺擺動(dòng)慢”？“擺動(dòng)快慢與什么有關(guān)呢？”等問(wèn)題，做出了“擺的快慢可能與擺繩長(zhǎng)度、擺的快慢可能與擺錘重量有關(guān)、擺的快慢可能與擺幅大小有關(guān)”的猜測(cè)，積極地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。通過(guò)多次對(duì)比觀察，得出了“擺的快慢與擺繩長(zhǎng)短有關(guān)，與擺錘的重量和擺幅的大小沒(méi)有關(guān)系”的結(jié)論。

四、合理安排對(duì)比實(shí)驗(yàn)的順序

組織對(duì)比實(shí)驗(yàn)要考慮各個(gè)不同變化條件的變化順序，這樣有利于學(xué)生展開(kāi)由易到難、由表及里的思維活動(dòng)。如研究擺的擺動(dòng)快慢的實(shí)驗(yàn)，先是在擺的重量、擺線的長(zhǎng)短都不改變的前提下，研究每次擺動(dòng)的時(shí)間是否相同；然后進(jìn)一步研究當(dāng)擺線長(zhǎng)短相同，擺線下拴著的物體輕重不同時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)是否相同；最后再改變擺線的長(zhǎng)短，讓學(xué)生研究擺動(dòng)快慢是否相同。從整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，沒(méi)有第一個(gè)實(shí)驗(yàn)所獲得的知識(shí)作為基礎(chǔ)，就無(wú)法很好地進(jìn)行后兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)安排的順序也有難易之分。到了六年級(jí)還有一種系列實(shí)驗(yàn)是遞進(jìn)性，如《控制鐵生銹的速度》，必須在掌握“鐵生銹與空氣有關(guān)”的基礎(chǔ)上，再建立“不同空氣與鐵生銹速度有關(guān)”的假設(shè)。前者“鐵生銹與空氣有關(guān)”與后者“不同空氣與生銹速度有關(guān)”就存在著遞進(jìn)關(guān)系。至于以后探究“與空氣的哪些因素有關(guān)”，就可以從空氣的濕度、空氣的密度等角度去考慮，又是并列的探索。