由扶到放 探本尋源

陳慧娟

對比實驗，也叫對照實驗，它是運用比較的方法來揭示事物的性質和變化規律的一種實驗方法，其實驗的方法是進行單因素比較，設法控制其它可能有影響的諸多因素，盡量使這些因素完全相同，在實驗中要使學生明確什么是對比因素，哪些條件必須相同，為什么相同。《科學課程標準》明確指出，讓學生能做控制變量的簡單探究性實驗，其實質就是讓學生學會做對比實驗。對比實驗是最能反映科學方法的活動，也是認識上的高層次的活動。而設計對比實驗是第一步，也是對比實驗的最關鍵的一步，因為設計的對錯將直接影響對比實驗的科學性。

一、有效引導，完善對比實驗設計

《科學課程標準》指出：科學學習應從學生已有的生活經驗和的知識背景出發，向他們提供充分的科學探究機會，學生是科學學習的主體，而教師是科學學習的組織者、引導者和合作者。在教學過程中，教師應進行及時而又有效的引導，幫助和推動學生在自主探索過程中真正提高學生的科學探究能力和科學素養，同時獲得科學精神、科學思想的熏陶。

1、啟發性引導

對比實驗就是通過控制變量運用比較的方法來揭示事物的性質和變化規律的一種實驗方法，簡單一點說就是在所有其他影響結果的條件一樣的前提下，比較在一個條件不同時的結果，從而發現結果同這個條件的關系。要讓學生理解這種關系，必須通過對學生有效的引導。

2、開拓性引導

在設計實驗中，學生受思維的影響往往不夠全面，所以教師要耐心地引導。例如在《設計種子發芽實驗》中，研究“種子在黑暗的情況下發芽快，還是受到光照發芽快”的問題時。學生很容易想到了水的多少將影響種子發芽的快慢，但其他的就想不到了。這時，教師就要繼續引導：還有哪些條件也會影響公平呢，大家討論一下？學生經過討論又提出養分、溫度。教師進一不引導：空氣會影響發芽的快慢嗎？經過討論，也認為會影響。有一位教師說過，要用槍逼著學生問，要對一個問題不斷地進行追問、不斷地完善。以上這樣的開拓性引導其實就是不斷完善對比實驗的過程，學生以后也會對自己的設計進行不斷修改。

二、由扶到放，形成“公平實驗”意識

對比實驗的過程需要對“其他變量保持恒定”，才能使結論真實有效。而保持變量恒定的前提是要做到“公平”，公平地控制變量，只有學生在過程中能意識并做到“公平”，才能確保結果科學、準確，實現有效教學。因此，對比實驗也稱公平實驗。

1、控制材料，讓材料保障“公平”

有人說，一套好的材料就是一節好課，說明材料對于科學教學的重要性，而在對比實驗中，材料的設計更要嚴謹，要充分保障實驗“公平”。如在《擺》一課中，采用工業用縫紉線做擺線，防止繩子的伸縮影響擺長，防止繩子過粗增大了摩擦力和阻力，有效控制各種影響因素各種因素影響最小;在擺錘的挑選上，用“沉浮實驗盒”中的兩個大小一樣的小吊桶，在吊桶里裝上塑料和金屬兩種不同重量的塊，有效解決擺錘本身影響擺長實際的問題。

2、示范操作，讓演示引領“公平”

有一些變量，如對于影響擺的快慢的因素，起始力、角度大小等，看樣子很重要，但難以保證學生公平地操作，教師正確示范動作不愧是好方法。在《擺》中，老師都采用教師示范操作的引領。在讓學生認識了擺和擺的組成部分后，教師在鐵架臺上現場演示做一個擺。教師邊做擺邊演示了怎樣控制擺長（夾子夾住線的長短）和擺錘輕重（更換吊桶內的鋁塊或塑料塊）。擺做好后，教師演示玩擺的時候強調用手輕輕夾住擺錘，擺線和支柱桿要平行，自然松手，不要用力，擺動幅度不要太大……每一個動作蘊含確保實驗公平的種種因素，無聲而有效地控制了一些變量。相反，這個環節思考不周，有可能使教學陷入“困境”。

3、靈活運用，讓指導調控“公平”

教師對學生的指導可分扶（教師指導為主）、半扶半放、放（學生自主探究為主）三種層次。教師引導學生對需控制的變量和實踐操作中如何控制進行分析后再進入下一步研究，與小組合作或個人獨立完成研究，前者的難度最小。教學中，我們可以根據這三種方式的，調節對照實驗的難易程度。

對比實驗的課堂往往是由幾個相似活動組成的，也應體現活動和思維的層次性，從而更好地推動學生思維向著縱伸發展。比如在《怎樣加快溶解》，對于加快溶解的方法有三：攪拌、加溫、切碎。由于學生是初次接觸對比實驗，第一個實驗，教師發揮引導作用，探討“怎樣比公平”，使學生感受對比實驗的特點，并由教師親自填寫設計，鞏固學生本次實驗的要求。第二個實驗，教師和學生一起探討，但可以讓學生自己填寫設計;第三個實驗，可以讓學生相互探討，自己填寫設計。這樣不僅挖掘了活動的最大價值，也真正提高了學生的科學素養。

三、感悟特點，發展主動探究能力

新課程下，強調學生學習方式的以親身經歷探究為主的學習活動。在對比實驗中要讓學生充分地體驗對比實驗的特點，從而真正成為學生的一種探究能力，讓學生自主地設計對比實驗。說到底，對比實驗必須遵循的一個原則是：只允許正在比較的這個變量不同，而其他所有變量必須相同。如果學生掌握了對比實驗的這個特點，就能發揮學生主動性自主探究，大大地提高課堂效率、發展學生的思維能力。

1、教師引領學生，發現特點

教師在與學生探討的過程中，可以提這樣的問題：（1）什么條件相同？為什么要求相同？（2）什么條件不同？為什么要不同？有兩個條件不同行不行？（3）對比實驗有幾個條件不同，哪些條件要相同？通過教師的這些問題，學生就在自然而然中體會到了對比實驗的特點。

2、總結對比實驗，體會特點

當學生做完了一個對比實驗后，這時已經對對比實驗有了一定的了解，如果在這時再總結一下，效果就很好。可以提這樣的問題：你覺得對比實驗有什么特點？學生就會說出自己的“個性化”的特點來，這些“個性化”的特點能夠給他們留下深刻的印象。

在學生經歷了幾個對比實驗后，教師在恰當的時機提出：所有這些對比實驗有什么共同特點？這些對比實驗控制的條件為什么不同？為什么要這樣做？學生在再次遇到對比實驗時，就會靈活地運用對比實驗的設計了。

設計對比實驗作為學生一項重要的能力，在培養學生對比實驗設計能力的過程中，要特別注重發揮學生的主動性，注重方法的內化，真正使對比實驗成為學生科學探究路上的利器。