小學科學教學中對比實驗的實施

吳澗石

摘 要：對比實驗是小學科學課堂教學的重要內容，也是學生自主探究的主要形式之一，教師只有把握好對比實驗的選擇、設計和實踐，才能使教學真正達到事半功倍的效果。

關鍵詞：對比實驗; 選擇; 實施

中圖分類號：G623.6? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-3315（2019）04-062-001

對比實驗是指設置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結果的比較分析，來探究各種因素與實驗對象的關系。在小學科學教學中，對比實驗是科學探究的重要形式;也是教學過程中有效的教學方法。它以正確的實驗操作和觀察方法為基礎，以實驗現象為依據，對實驗過程中通過人為控制所產生的兩個類似現象之間的差異進行對比分析。它能充分發揮科學實驗的教學功能，有助于幫助學生建立概念，理解規律，突破難點。

一、如何選擇對比實驗

“怎樣的實驗適合作對比實驗呢？”在科學教學中，應針對教材內容提煉典型對比“實驗內容”進行教授，以激發學生科學學習的興趣為出發點，以提升學生的理性思維為歸宿來選擇典型的對比實驗。

1.根據學生年齡特點選擇對比實驗

由于小學生思維能力有限，教師在選擇對比實驗時要充分考慮到學生的年齡特征，按照認知規律合理安排流程，優化過程。教科版小學四年級《怎樣加快溶解》一課中，要引導學生比較物質在水中溶解快慢的條件，分別安排一杯熱水和一杯冷水來同時溶解食鹽，非常直觀淺顯，學生非常容易理解和操作，而科學認識就是在這由淺入深中逐漸形成。

2.立足趣味性選擇對比實驗

實驗的趣味性是激發學生探究興趣，提升對比實驗有效性的重要因素。在選擇對比實驗時，應考慮到學生的年齡特點和心理特點，增強實驗的趣味性。如“空氣熱脹冷縮性質”實驗，可以設計兩個氣球，套上錐形瓶口，一個放入熱水，一個放入常溫水。遇熱氣球一下子就鼓起來，常溫中氣球沒有變化，學生感到趣味盎然，非常興奮。隨后，帶著玩科學的興趣，帶著探知究竟的欲望投入到實驗現象和結論的探究中。

二、怎樣實施對比實驗

“那么，怎樣來設計和實施對比實驗呢？”對比實驗應根據實驗內容和目的，通過學生的自主設計和實踐來完成。在此過程中，教師可以提示對某種實驗條件變化加以限制，引導各個實驗小組自行探究實驗所產生的不同結果與改變的條件之間的關系，然后再組織各小組進行互相對比，進一步找出產生各自不同差異的原因，得出結論。

1.安排難易順序

學生的思維活動是有序的。因此，在具體實施中應講究各個不同變化條件的變化順序。這有利于學生進行有序地由易到難、由表及里的思維活動。教材對于對比實驗開展的順序通常都作了較合理的安排。如《怎樣加快溶解》一課中，應先讓學生提出影響溶解快慢的可能因素，隨后根據三種預測，由易到難來安排三次對比實驗，即：攪拌、冷熱和顆粒大小對于溶解快慢的影響。

2.設定相同條件

教學中教師要適當控制實驗條件的變化，排除次要因素的干擾，盡可能讓學生從簡化的實驗產生的現象中發現某種變化的規律，其中，在實驗中最重要的因素應是設置相同條件，而在一次對比實驗中，改變的條件只能是一個，而其他的都應為相同條件。在《擺的研究》一課中，要研究影響擺的快慢的因素是什么？學生提出可能性是“擺錘的重量”。教師應該引導學生思考，要研究擺錘的重量對擺的快慢的影響，那么，不變的條件是哪些呢？不變的條件應該為“擺繩長度相同”、“擺動幅度相同”。只有設定了這些相同條件，學生的研究才能不受干擾，能將實驗現象直指實驗結論。通過這個例子我們可以看到，控制實驗條件的變化，合理的設置相同條件，有利于尋找出事物變化的規律。

3.設定不同條件

對比實驗中由于存在著幾個可變化的不同條件，可能會產生實驗現象的某些差異，如果在組織一個對比實驗時，將幾個改變條件同時呈現，結果會適得其反，反而會無法得出實驗結論。如《擺的研究》一課，影響擺的快慢的因素，學生預測有三個，分別為“擺繩的長短”、“擺錘的重量”、“擺幅的大小”，在設計一個對比實驗中，只能將其中一個變量作為研究對象，也就是“不同條件”，而其余條件都必須保持相同，只有這樣，才能使學生發現實驗現象與改變條件之間的關系，才能得到更為科學有效的實驗結論。

4.分析實驗現象

對比實驗中學生對于“不同條件下實驗表象”的分析至關重要。教師應引導學生關注實驗的現象，并能用文字或圖示將觀察到的在不同條件下的實驗現象記錄下來，隨后根據現象展開討論，發現形成這個現象的主要原因，以及與改變條件之間的關系，從而得出實驗結論。如：在《怎樣加快溶解》一課中，當學生發現“熱水杯中的食鹽溶解快，而冷水杯中的食鹽溶解慢”這個現象后，可以引導學生思考，在這個實驗中改變的條件是什么？溶解快慢與此是否有關系？可以分析出直接原因是什么。

三、對比實驗實施策略

“既然對比實驗如此重要，那么，在具體實施過程中有哪些策略呢？”在日常的科學課堂教學中，教師對于對比實驗的實施應有一定的策略和技巧，以保障實驗教學的更為有效。

1.步驟有重點

在組織對比實驗中，建議有兩大步驟組成，而每個步驟應有一定的重點。第一個步驟主要是組織學生進行實驗的操作和對實驗現象進行細致觀察的活動。重在感性認識的獲得。后一部分側重培養思維能力和學生獲取新知識的過程，重在理性思維的提升。教師只有把握好對比實驗的這兩個步驟的重點，才能使對比實驗更為有效。

2.過程應簡約

大多數對比實驗中可變化的條件比較多，在實驗過程中往往會出現復雜多變的現象。這會影響學生對其中變化規律的尋找。這種情況下教師要適當簡化過程，排除次要因素的干擾，讓實驗盡量簡約，從而幫助學生從實驗現象中發現某種變化規律。如在進行四年級“面包發霉的條件”對比實驗時，由于影響面包發霉的因素很多，教師可以幫助學生過濾掉一些次要的因素（陽光、營養等），抓住主要因素（水分、溫度），從而明確對比實驗的目的，發現實驗的結論和規律。

總之，對比實驗是小學科學課堂教學的重要內容，也是學生自主探究的主要形式之一，教師只有把握好對比實驗的選擇、設計和實施，才能使教學真正達到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]陳斌.《對比實驗作用大》，《科學課》，1999年11期

[2]《科學（3-6年級）課程標準》