小学科学论文：小学生对比实验设计能力培养策略的初探

小学生对比实验设计能力培养策略的初探【内容提要】设计对比实验是小学生的科学素养的一环，也是对比实验的最关键的一步。对于小学生对比实验的设计能力培养的策略；需要教师引导入手；需要教师从扶到放，逐步培养；在探究活动中让学生感悟对比实验的特点、形成能力，从而让学生能够自主地进行对比实验的设计。【关键词】引导 循序渐进 感悟科学课程标准明确指出，让学生能做控制变量的简单探究性实验，其实质就是让学生学会做对比实验。对比实验是最能反映科学方法的活动，也是认识上的高层次的活动。而设计对比实验是第一步，也是对比实验的最关键的一步，因为设计的对错将直接影响对比实验的科学性。对比实验的设计能力，各年级培养分目标体系列表大致如下：年级 年级培养目标 相关课文三年级 渗透对比实验意识 例不同用途的纸四年级 在教师帮助下设计简单的对比实验 例怎样加快溶解五年级 较独立地设计简单的对比实验 例设计种子发芽实验六年级 较独立地设计较复杂的对比实验 例抵抗弯曲在一些设计对比实验的课堂教学中，存在着许多这样的问题：1、老师缺少有效的引导，使得学生对对比实验的实质缺乏应有的认识，学生根本不会设计。2、受学生的思维特点的影响，影响对比实验的因素（即“不控制条件” ）没有全部考虑，实验设计不够完整。3、在对比实验中， “控制条件”是指不同的条件， “不控制条件”是指相同的条件。但学生从字面上理解，往往混淆了。为提高学生的设计对比实验的能力，我在平时的教学实践中进行了积极尝试，收到了较好的效果。（一） 教师引导入手科学课程标准指出：科学学习应从学生已有的生活经验和的知识背景出发，向他们提供充分的科学探究机会，学生是科学学习的主体，而教师是科学学习的组织者、引导者和合作者。在教学过程中，教师应进行及时而又有效的引导，帮助和推动学生在自主探索过程中真正提高学生的科学探究能力和科学素养，同时获得科学精神、科学思想的熏陶。在让学生设计对比实验的教学中尤其如此，因为设计对比实验是学生科学探究的一个重点，更是一个难点。1、启发性引导对比实验就是通过控制变量运用比较的方法来揭示事物的性质和变化规律的一种实验方法，简单一点说就是在所有其他影响结果的条件一样的前提下，比较在一个条件不同时的结果，从而发现结果同这个条件的关系。要让学生理解这种关系，必须通过对学生有效的引导。怎样加快溶解是四年级上册的对比实验的第一课，也是整册教材真正意义上的第一课。这篇教材“哪一块肥皂溶解得快”由三个小活动组成， “搅拌能加快溶解吗” ，“切碎能加快溶解吗” ， “加热能加快溶解吗” 。教师在教学“搅拌是否能加快溶解”时，可以出示两块大小不同的肥皂，启发学生“这两块肥皂一块搅拌、一块不搅拌，这样公平吗？”学生就发表意见，最后得出这样比不公平。然后在讨论“哪些条件也要一样才公平” 。理解对比实验的实质是设计对比实验的保证，这里教师不是简单讲授“要怎样做才公平” ，而仅仅是启发性地引导了其中的一个条件，一石激起千层浪，收到了很好的效果。2、开拓性引导在设计实验中，学生受思维的影响往往不够全面，所以教师要耐心地引导。例如在设计种子发芽实验中，研究“种子在黑暗的情况下发芽快，还是受到光照发芽快”的问题时。学生很容易想到了水的多少将影响种子发芽的快慢，但其他的就想不到了。这时，教师就要继续引导：还有哪些条件也会影响公平呢，大家讨论一下？学生经过讨论又提出养分、温度。教师进一不引导：空气会影响发芽的快慢吗？经过讨论，也认为会影响。有一位教师说过，要用枪逼着学生问，要对一个问题不断地进行追问、不断地完善。以上这样的开拓性引导其实就是不断完善对比实验的过程，学生以后也会对自己的设计进行不断修改。（二） 从扶到放， 逐步培养科学课程标准指出，在小学阶段，对学生科学能力的要求不能过高，必须符合小学生的年龄特点，由扶到放，逐步培养。对比实验设计能力的培养，教材也是随着学生探究能力和经验的不断积累、探究深度和认知水平也在不断提高逐步加深的，反映了学生对对比实验认识的有序性。设计对比实验在小学阶段是一项要求较高的科学探究能力，更应该按照课标“由扶到放”的原则逐步培养。从各年级对比实验的设计能力培养分目标体系表（见第一部分） ，我们可以发现各年级的培养目标不是原地踏步的，而是有计划、分阶段进行的。教师在教学中不能一味地拔高要求或者原地踏步地进行，应整体计划、一步一步地培养。对比实验的课堂往往是由几个相似活动组成的，也应体现活动和思维的层次性，从而更好地推动学生思维向着纵伸发展。比如在怎样加快溶解 ，对于加快溶解的方法有三：搅拌、加温、切碎。由于学生是初次接触对比实验，第一个实验，教师发挥引导作用，探讨“怎样比公平” ，使学生感受对比实验的特点，并由教师亲自填写设计，巩固学生本次实验的要求。第二个实验，教师和学生一起探讨，但可以让学生自己填写设计；第三个实验，可以让学生相互探讨，自己填写设计。这样不仅挖掘了活动的最大价值，也真正提高了学生的科学素养。（三） 感悟特点，形成能力新课程下，强调学生学习方式的以亲身经历探究为主的学习活动。在对比实验中要让学生充分地体验对比实验的特点，从而真正成为学生的一种探究能力，让学生自主地设计对比实验。说到底，对比实验必须遵循的一个原则是：只允许正在比较的这个变量不同，而其他所有变量必须相同。如果学生掌握了对比实验的这个特点，就能发挥学生主动性自主探究，大大地提高课堂效率、发展学生的思维能力。1、教师引领学生，发现特点教师在与学生探讨的过程中，可以提这样的问题：（1）什么条件相同？为什么要求相同？（2）什么条件不同？为什么要不同？有两个条件不同行不行？（3）对比实验有几个条件不同，哪些条件要相同？通过教师的这些问题，学生就在自然而然中体会到了对比实验的特点。2、总结对比实验，体会特点当学生做完了一个对比实验后，这时已经对对比实验有了一定的了解，如果在这时再总结一下，效果就很好。可以提这样的问题：你觉得对比实验有什么特点？学生就会说出自己的“个性化”的特点来，这些“个性化”的特点能够给他们留下深刻的印象。在学生经历了几个对比实验后，教师在恰当的时机提出：所有这些对比实验有什么共同特点？这些对比实验控制的条件为什么不同？为什么要这样做？学生在再次遇到对比实验时，就会灵活地运用对比实验的设计了。3、借助表格，直观感受特点表格具有直观的特点，借助表格能够使学生更感性地认识对比实验的特点，这是一张四（上） 怎样加快溶解的实验记录纸。 研究的问题不同条件 相同条件 实验结论观察上面的表格，可以清楚地发现：“不同条件” 栏只有一格，对应实验的“不同条件”只有一项；“相同条件” 栏有四格，对应实验“相同条件”有四项。学生经过这样的多次练习，能够直观地建立起对比实验的特点。课程标准指出， “科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不能简单地通过讲授教给学生。 ”设计对比实验作为学生一项重要的能力，在培养学生对比实验设计能力的过程中，要特别注重发挥学生的主动性，注重方法的内化，真正使对比实验成为学生科学探究路上的利器。参考文献