精心投放材料控制無關變量：大班科學活動“比比誰流動得快”課例分析

■湖北省宜昌市幼兒園 梅松竹

一、課例背景

《幼兒園教育指導綱要（試行）》（以下簡稱《綱要》）在科學教育領域的目標中明確提出“幼兒能運用各種感官，動手動腦，探究問題”。在幼兒園的科學教育中，很多教師雖然意識到實驗探究的重要意義，但由于對實驗材料選擇重視不夠，在材料的選擇與設計上非常隨意，導致了幼兒實驗受到很多無關因素的干擾，其注意力常常無法聚焦于實驗現象間本質的內在的聯系，很難通過自己的操作實驗得出科學的結論。

為此，我們相繼在幾個大班開展了“比比誰流動得快”的科學活動案例研究，對此教學活動多次研討改進，重點解決：如何科學投放操作材料，控制好實驗過程中的無關因素，把握好唯一變量，幫助幼兒將分析的重點聚焦到液體黏度與流動速度的關系上，讓幼兒通過操作探究自己得出結論。

二、課例實錄

本次課例研究中我們主要對以下三個環節進行了精心設計，在實驗材料器具上進行了反復斟酌、修改。

（一）感知猜想

選擇水、食用油、洗手液這三種幼兒日常生活最常見的液體作為實驗材料，感知它們的特性尤其是黏度的不同，提供了《液體黏度記錄表》、《液體流動速度猜想表》等，讓幼兒先猜一猜三種液體誰可能流動得更快，以便和之后的實驗結果進行比對。而當提出問題、猜想后，老師并不給出標準答案，而是反復強調“只有動手試一試才知道結果”。（幼兒在活動中通過看、聞、摸、搖等方式充分感知，很快找到了三種液體的不同特點，并準確分辨出黏度的差異。）

（二）初次實驗操作，驗證猜測

這是本次活動的重點，即幼兒在傾斜的玻璃板上，讓水、食用油、洗手液進行流動比賽，在比賽中觀察三種不同黏度的液體在玻璃板上的流動速度，并完成《液體流動速度記錄表》。在實驗探究、思考討論中得出“液體流動的速度與它的黏度有關”的初步結論。

經過幾次教研課，每次執教以后，教師們都能從這個環節中發現實驗材料設計的不足，經過幾次的操作材料的改進，才保證了幼兒的注意力不再受到無關因素的影響，同時通過精心設計比賽規則，幫助幼兒排除了液體體積有差異、出發時間有早晚等無關變量，將分析的重點聚焦在三種液體自身特性的差異即液體的黏度上，順利找出液體的流動速度和黏度的關系——黏度越小，流動速度越快，黏度越大，流動速度越慢。

（三）深度試驗探究

進一步驗證液體黏度和流動速度間的必然聯系。這次的操作探究是本次活動的難點，幼兒通過討論想出了辦法——把水或食用油加入洗手液原液中來改變它的流動速度，接著討論設想的可行性，最后在操作實驗中得出了結論。

精確地加入適量的水和食用油對幼兒來說難度過大，為了解決這個難題，洗手液、水、食用油都是用量杯精確地測量后才投放，同時準備了用于攪拌的小棍，確保攪拌后的液體與之前提供的原液體積基本是一樣的，從而便于幼兒得出正確的結論——改變液體的黏度，就會改變它的速度。

三、課例分析

實驗材料是進行科學實驗的對象與載體，幼兒的科學學習需要通過操作、擺弄材料來理解科學原理，積累科學經驗。選擇合適的實驗材料有利于幼兒在愉快的狀態下，進行探索操作活動并獲得科學的實驗結果。

由于幼兒年齡特點的限制，他們尚不能自發地通過自身的邏輯來推斷事物之間的因果關系。因此，幼兒的科學實驗中，只有控制好與實驗結論無關的變量，這樣才能讓幼兒在實驗中發現事物之間明顯的、可見的因果聯系。因此，實驗材料的選擇投放在幼兒園科學活動中尤為重要。

（一）實驗材料的選擇要盡量貼近生活、因地制宜

科學探究的材料不一定非得精密工具儀器不可，《綱要》中也指出：“科學教育應密切聯系幼兒的實際生活進行，利用身邊的事物與現象作為科學探索的對象。”在以上科學活動中，第一次活動設計實施時，我們采用了很多科學實驗室的正規工具，比如滴管、量杯等，可幼兒實際操作起來不僅不安全，而且還有些手忙腳亂，經過幾次反復討論修改，我們最終選定了一些日常生活最常見的材料工具：透明方形果凍盒、一次性透明塑料杯、棉簽棍等，這些生活中隨處可見的工具材料，不僅沒有影響實驗的準確性，反而讓幼兒操作起來更加得心應手，再加上實驗最核心的材料——水、食用油、洗手液都是日常生活用品，讓幼兒更加深刻地體會到——科學就在身邊。

（二）實驗材料的投放要保證變量單一、結果明顯

幼兒的科學實驗要分析實驗的變量，做好變量的控制，保證實驗結果的準確性，使實驗因果關系清晰，實驗結果容易觀測，實驗結論容易得出。

在本次課例研究中，對實驗材料反復斟酌、篩選和修改：實驗工具經歷了滴管——鉆有小孔的彩色積木盒——鉆有小孔的透明方形果凍盒；實驗方式由滴落——傾倒；實驗場地由傾斜的木板——等邊三角形玻璃板——直角三角形玻璃板（延長液體流動距離）……同時在裝液體的杯子上標上了同等的刻度線，在比賽規則中強調液體的量必須一樣多，發出口令后一起比賽等等，進而為順利地分析液體黏度與流動速度之間的關系做好鋪墊，通過精心設計，幫助幼兒排除無關變量，讓幼兒能集中注意力，將分析的重點聚焦在三種液體自身特性的差異上，讓幼兒通過操作、觀察、記錄，順利地分析出液體黏度與流動速度之間的關系，得出了科學的結論。

（三）實驗材料的組成要做到結構適宜、易于觀測

實驗材料適宜非常重要，首先它應能引起幼兒探究的興趣，其次材料應具有開放性，有多種組合的可能以及深度挖掘的余地。作為最典型的黏稠液體——洗手液在第二次試驗中成為了當之無愧的主角，使深度實驗得以進行；再次所提供的材料應能方便觀察，讓幼兒通過操作，明顯地看到事物間的關系，在透明的玻璃板上進行液體流動實驗明顯優于木板，其結果反應迅速明顯，透明果凍盒也比彩色塑料盒更方便幼兒觀測，能幫助他們看清實驗的整個過程，更有利于幼兒發現液體流動的速度與黏度之間的關系，獲得新經驗。

（四）實驗表格的設計要揭示因果關系、一目了然

在此次活動中我們先后提供了《液體流動速度猜想表》、《液體黏度記錄表》、《液體流動速度記錄表》等多份表格，充分考慮幼兒循序漸進的思維特點，做到一目了然。尤其是將《液體黏度記錄表》和《液體流動速度記錄表》結合成一張表后，幼兒在老師的引導下很快就發現液體黏度和速度之間的關聯，并通過深度實驗得到進一步驗證，使得實驗表格在幫助揭示科學現象之間的因果關系，得出科學結論中充分發揮了作用。