拓展對比實驗教學策略，提高小學生學習科學興趣——以《吸熱和散熱》為例

駱建安

廈門市松柏小學 福建 廈門 361012

施若谷教授2006年主編出版的書中提出，我國科學教育存在的主要問題表現在:重結果甚于重過程，重標準答案甚于重智力開發，重書本知識甚于重實踐知識教材。新課改后這面貌有所改觀，教材編寫中對比實驗是非常重要的一種類型實驗。筆者認為教師要要用客觀實踐，判斷教材實驗設計的實踐性、科學性、時效性，設計好教學策略是提高對比實驗成功教學的關鍵。

筆者在教學蘇教版小學科學四年級上冊《吸熱與散熱》時，教材中利用油和水進行吸熱與散熱性能的對比實驗，筆者在做“下水實驗”(備課時老師模擬學生所做的實驗)，實驗前準備水食用油，燒杯，鐵架臺、石棉瓦、酒精燈，秒表，溫度計，記錄表；實驗時，必須注意酒精燈火焰，注意溫度計溫度變化并及時記錄，整個實驗做下來一節課，這樣整個實驗的實踐性、科學性、時效性有待反思。第一，兩盞酒精燈的火焰大小不可能完全一樣，因此同樣的時間所吸熱是不一樣的。第二，安全性低，對于四年級的小學生連續12分鐘使用酒精燈加熱的同時又要近距離的觀察并定時記錄溫度。第三，實驗結束清理裝油的燒杯非常繁瑣，更何況學生，他們一定會認為繁瑣對科學實驗失去興趣。實驗器材多，操作不便，作為演示實驗已經有難度更何況是分組實驗，在加上大班化教學實驗的安全性把控非常有難度。以上這些問題在教學實驗中經常會遇到，筆者認為拓展對比實驗教學策略，提高小學生學習科學興趣，應講究策略，即需把握基本原則改進實驗器材和優化教材實驗設計、重視。

一、把握對比實驗設計的基本原則

小學科學課中的對比實驗設計，如何使得實驗變得合理化可易操作性強?重新選定實驗器材來進行實驗非常必要，針對此實驗，在實驗設計中實驗器材選擇應把握基本原則是科學性、安全性、易操作性、生活性，同時注重此實驗為對比實驗，對比實驗作為小學科學教育中常有的實驗方法，要科學的設計和為完成對比實驗，就是需要控制對比實驗中的變量(指實驗中可變因素，僅僅只能有一個)與不變量(指實驗中除變量的其他因素，且要完全相同)，控制即成了對比實驗的核心要素。

二、在反復實踐中尋求對策優化對比實驗

在實踐教學中，筆者這思考教材實驗設計的不足，認為在教學中應把握驗科學性、安全性、易操作性等原則對吸熱和散熱實驗進行從新設計。

1.把握科學教學必須尊重科學規律原則，對比實驗設計的變量和不變量控制要設計實驗和選擇好器材保障其實驗的科學性。例如:在吸熱和散熱實驗中，用相同的容器裝水和沙，相同質量的水和沙，加熱方式也要相同，一般情況下我們是用酒精燈對水和沙同時進行 ，但是實際實驗的時候，酒精度的火焰大小不一樣，這個會導致實驗數據不準確，對比實驗中，變量增加。因此實驗必須改進實驗改進第一次用水浴法，結果發現實驗數據有問題，反而水吸熱更快，這個結論當是就思考，在查閱資料后原來是水的流動性比沙好，熱傳到就更快，這下子要就是改用其他物質來進行加熱。或改其他方式進行加熱。第二次實驗改進中改用蒸汽發加熱(圖1)，同時用不銹鋼作為容器受熱快，這樣的容器受熱均勻。這下子實驗數據就反應沙吸熱比水快。但這次實驗的散熱數據有不正常，反而水的散熱更快，筆者估計是蒸發的影響，于是就在容器中加蓋子同時留個溫度計的插孔，使之剛好。整個實驗數據就準確多了。

圖1

2.保障實驗的安全性。任何實驗，安全絕對是擺在第一位的因素，教材實驗中用酒精燈加熱，安全性就不如蒸汽加熱相安全，另外改用水和沙，油不容易散熱萬一學生碰到撒落會就非常危險。

3.實驗的易操作性。平時我們的溫度計是要用手或者鐵架臺固定，而改進的教具則只需要用夾子夾好，固定體積比鐵架臺要小，操作移動均比較方便。

4.實驗的生活化。教材原來使用的是，水和油，油對于城市的學生(大多數都是獨生子女家務活參與非常少特別是下油炒菜)對于給油加熱認識就比較少，了解少。改用水和沙子學生就熟悉多了，在教學導入時候用談話法:“大家夏天的一定去過海邊，當你赤腳到沙灘上有什么感覺?在走到海水里有什么感覺?2.夏天的晚上下去海里游泳?又有什么感覺?那為什么同樣在太陽下沙子和水的溫度不樣呢?”讓學生在生活經驗中回憶前概念。

三、利用EXCEL表，進行數據記錄及統計，提高提高數據分析

在科學課上學生在實驗展示數據要高效，在實驗完成之后，學生把自己活動所得到的數據進行展示和交流，每一個小組只用1分鐘進行展示，那么整個一節課在這一環節可能就要耗費10分鐘時間，所用的時間顯然有點多了。這樣一來，學生學習的效率就低，在實際教學中，教師可以通過EXCEL表格快速統計，節省其所占用的時間，使學生更加有效地進行科學探究活動。比如在《吸熱和散熱》可中，對比水和沙吸熱和散熱時的數據記錄，，讓學生利用多媒體技術，讓交流展示變得更高效、更直觀。比如利用視頻投影，可以把學生第一手的實驗數據展示出來，再加以簡要的說明，可以讓其他同學對其有更直觀的了解。另外，教師可以利用excel編制一份表格，在學生活動結束后，請學生匯報數據，教師快速將其錄入在表格中。這樣的方法，可以較快的把各組的數據收集起來，也可以把各組的數據進行匯總，便于學生對實驗數據進行觀察和比較。教師還可以利用函數功能在數據錄入后直接立刻對數據進行處理，這樣就可以使學生對數據更好的分析，更高效科學的得出結論。

綜上所述，拓展對比實驗教學策略，提高小學生學習科學興趣，要遵循把握科學教學必須尊重科學規律原則，重視實驗的安全性、易操作性，實驗設計結合學生生活元素，多利用EXCEL表格統計，提高數據的統計，同時學生的實驗能力就是提升學生動手、動腦筋、反復糾正錯誤，追求完美的一種綜合能力，這樣才能培養學生的學習科學的興趣，提高他們的科學素養。