周遠(yuǎn)輝

[摘 要]在科學(xué)教學(xué)中引入差異性實驗，能滿足學(xué)生探索學(xué)習(xí)的需要。課堂教學(xué)中，教師應(yīng)科學(xué)組織、合理引導(dǎo)，為學(xué)生參與差異性實驗創(chuàng)建良好的環(huán)境，使學(xué)生能夠獲得多元認(rèn)知，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力。

[關(guān)鍵詞]小學(xué)科學(xué) 差異性實驗 環(huán)境 生成 概念

[中圖分類號] G623.6 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068（2016）30-083

所謂差異性實驗，是指實驗結(jié)果和現(xiàn)象超出事前預(yù)想，甚至是違反直覺的實驗操作。差異性實驗的結(jié)果與學(xué)生的前認(rèn)知是矛盾的，這無疑能夠激發(fā)學(xué)生參與實驗的熱情。因此，教師在設(shè)計差異性實驗時，需要展開學(xué)情調(diào)查，引導(dǎo)學(xué)生展開自主探究，并營造課堂互動學(xué)習(xí)的氛圍，促使學(xué)生建立差異性認(rèn)知體系。

一、學(xué)情調(diào)查，創(chuàng)建差異性實驗環(huán)境

在科學(xué)課堂教學(xué)中，一旦學(xué)生產(chǎn)生探索的欲望，教師適時引入差異性實驗，既能為學(xué)生解疑釋惑，又能幫助學(xué)生明晰實驗原理。

例如，在學(xué)習(xí)《什么叫機械》時，教師先提出問題：“你見過哪些機械工具？”有的學(xué)生說：“我見過大型的挖掘機、拖拉機、叉車，這些都屬于機械工具。”也有的學(xué)生說：“我們家的電器也應(yīng)該屬于機械，如冰箱、洗衣機里面有很多機械零件。”于是教師先讓學(xué)生拿出剪刀、紙張、圓規(guī)等學(xué)習(xí)工具，再出示操作任務(wù)：畫出五個大小不一的圓，并將這些圓裁剪下來。學(xué)生快速行動起來，因為操作實驗很簡單，學(xué)生都能夠在較短的時間內(nèi)完成。教師接著提出問題：“為什么這么快就完成了任務(wù)？”學(xué)生都說是剪刀、圓規(guī)等工具使用的結(jié)果。于是教師總結(jié)：“這是使用機械的結(jié)果，因為剪刀和圓規(guī)都屬于機械工具。”學(xué)生大多不能接受這種說法，教師讓學(xué)生自主閱讀教材，對機械定義進行探究、梳理。這里，教師通過課前調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對機械概念的理解還停留在大型、復(fù)雜機械的層面上。因此，課堂教學(xué)中，教師讓學(xué)生畫圓、剪圓，這就是進行典型的差異性實驗。學(xué)生利用剪刀、圓規(guī)等工具順利完成實驗，但對實驗結(jié)果卻難以接受，認(rèn)為如果剪刀、圓規(guī)是機械的話，那身邊所有用具都是機械了，這與學(xué)生的前認(rèn)知形成沖突。通過教師的進一步引導(dǎo)，學(xué)生自覺展開閱讀學(xué)習(xí)，構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

二、自主探究，激活差異性實驗生成

差異性實驗的結(jié)果與學(xué)生的認(rèn)知出現(xiàn)偏差，這是最有價值的教學(xué)生成資源。因此，課堂教學(xué)中，教師要合理利用教學(xué)生成，引導(dǎo)學(xué)生展開進一步的實踐探索。同時，教師要鼓勵學(xué)生展開多種形式的自主探究活動，并大膽質(zhì)疑。在釋疑過程中，教師給學(xué)生以思維啟發(fā)，讓學(xué)生正確構(gòu)建新的認(rèn)知體系。

例如，在學(xué)習(xí)《折形狀》時，教師讓學(xué)生準(zhǔn)備一張普通的白紙，用不同折疊方式改變其形狀，然后在小組內(nèi)展示交流。同時，教師給出實驗設(shè)計：“紙是比較脆弱的東西，如果不進行折疊，它能夠承受的重力非常有限，現(xiàn)在改變了形狀，它的承受重力肯定也改變了。大家估算一下，自己手中的折疊紙能夠承受多大重力呢？然后進行實踐操作，看看自己的估算準(zhǔn)不準(zhǔn)。”學(xué)生對這個實驗非常感興趣，檢測結(jié)果出來后，很多學(xué)生都露出驚訝的表情，因為預(yù)算與結(jié)果相距甚大。于是教師繼續(xù)做實驗：“雞蛋是最容易破碎的，老師用書本去壓它，看看需要多少本書才能夠壓碎它。”……這里，教師讓學(xué)生估算折疊紙的承受力，然后進行實際操作，學(xué)生獲得了出乎意料的結(jié)果。教師并沒有進行解釋，而是用另一個實驗來驗證學(xué)生實驗的正確性，使學(xué)生通過這些實驗增加了新的認(rèn)知。

三、多元互動，建構(gòu)差異性實驗概念

差異性實驗具有新奇的特征，能夠激發(fā)學(xué)生的探索興趣，適合學(xué)生展開集體性探究。因此，教師要組織學(xué)生進行多種互動學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生集合集體的智慧和力量，盡快消除認(rèn)知差異，自然升級認(rèn)知體系。師生互動、生生互動是課堂合作學(xué)習(xí)的主要形式，教師要為學(xué)生的互動合作學(xué)習(xí)提供更多的創(chuàng)新形式，這對提升學(xué)生的互動學(xué)習(xí)品質(zhì)有幫助作用。

例如，在學(xué)習(xí)《它們是怎樣延續(xù)后代的》中的“不用種子也能繁殖嗎”時，教師先讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗說說植物繁殖的方式，學(xué)生都能夠說出植物靠種子繁殖，也有的學(xué)生知道植物能夠利用根莖來繁殖。于是教師利用多媒體播放實驗，介紹植物可以通過扦插、嫁接等方式進行繁殖，然后讓學(xué)生利用營養(yǎng)介質(zhì)來培育一種植物。學(xué)生聽后展開熱烈的討論，教師根據(jù)學(xué)生的發(fā)言情況，給出一些技術(shù)性建議，提示學(xué)生在進行實際操作時，需要注意養(yǎng)殖必需的條件。這里，教師利用多媒體展示差異性實驗，使學(xué)生從中獲得很多新的感知，有效激發(fā)了學(xué)生的好奇心。隨著學(xué)生多元互動的深入，他們逐漸掌握相關(guān)知識，教學(xué)目標(biāo)也自然達(dá)成了。

總之，小學(xué)生有好奇心理，對實驗結(jié)果與自身認(rèn)知相悖的差異性實驗有探索欲望，這是教學(xué)展開的重要契機。教師應(yīng)根據(jù)教情學(xué)情和調(diào)查情況設(shè)計差異性實驗，為學(xué)生提供自主探索的機會，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力。

（特約編輯 木 清）