對(duì)比實(shí)驗(yàn)是小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種重要方法,在小學(xué)三到六年級(jí)的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)比實(shí)驗(yàn)在五年級(jí)占的比例最大。那么,如何有效的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)兀肯旅?,我談?wù)勎覀€(gè)人的做法,與大家共勉。
一、選擇研究的問(wèn)題,避免實(shí)驗(yàn)的盲目性
做對(duì)比實(shí)驗(yàn),首先要選擇一個(gè)研究的問(wèn)題,明確研究的方向。比如:在研究“綠豆種子發(fā)芽需要的條件”實(shí)驗(yàn)中,要讓學(xué)生明白種子發(fā)芽需要哪些條件,這些條件中,哪些條件比較適合我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。所謂的適合我們研究,就是實(shí)驗(yàn)所需的材料我們是否容易找到,里面要控制的條件我們是否能夠控制。當(dāng)學(xué)生推測(cè)綠豆種子發(fā)芽需要水、空氣、陽(yáng)光、溫度、養(yǎng)料、土壤等條件后,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,這些條件中,哪些條件才是種子發(fā)芽最基本的條件,這個(gè)過(guò)程要讓學(xué)生分組交流、討論,不要直接告訴他們。當(dāng)學(xué)生得出種子發(fā)芽必需的條件是:陽(yáng)光、空氣、水、適宜的溫度后,再接著討論在這些條件中,哪些條件又最適合我們做實(shí)驗(yàn)研究,為什么?哪些條件不適合我們實(shí)驗(yàn)研究,為什么?學(xué)生通過(guò)不斷的交流、討論、分析、篩選,就會(huì)明白:為什么光、溫度、水最適合我們小學(xué)生做實(shí)驗(yàn)研究了。最后,教師出示以下三個(gè)問(wèn)題:(1)綠豆種子發(fā)芽需要水嗎?(2)綠豆種子發(fā)芽需要光嗎?(3)綠豆種子發(fā)芽需要什么樣的溫度?讓學(xué)生自己選擇一個(gè)喜歡的問(wèn)題進(jìn)行研究,學(xué)生明確了研究的方向,就能避免實(shí)驗(yàn)的盲目性。
二、嚴(yán)格控制變量與定量,確保實(shí)驗(yàn)的公平性
變量與定量是對(duì)比實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)關(guān)鍵詞,變量就是對(duì)比實(shí)驗(yàn)中要。改變的條件;定量就是對(duì)比實(shí)驗(yàn)中不改變的條件。變量與定量控制不好,會(huì)大大影響學(xué)生的觀察,甚至還會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生。還是以“綠豆種子發(fā)芽與水、溫度、光的關(guān)系”為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,先說(shuō)綠豆種子發(fā)芽與水的關(guān)系,當(dāng)學(xué)生預(yù)測(cè)綠豆種子發(fā)芽需要水后,就要讓學(xué)生明白以下問(wèn)題:(1)怎樣來(lái)驗(yàn)證你們的猜測(cè)?(2)這是一個(gè)什么實(shí)驗(yàn)?(3)既然是對(duì)比實(shí)驗(yàn),那么是誰(shuí)和誰(shuí)比?(有水和沒(méi)有水比)(4)怎樣制造一個(gè)有水的環(huán)境?一個(gè)沒(méi)有水的環(huán)境呢?(5)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里我們要改變什么條件?(水)(6)不改變什么條件?(光和溫度等等)(7)怎樣控制一個(gè)有水、一個(gè)沒(méi)有水呢?(準(zhǔn)備兩個(gè)一次性杯子,在兩個(gè)杯子里各放三張餐巾紙,再各打三個(gè)小洞,分別放上三顆綠豆種子,同放在桌子上,一個(gè)杯子上填上“澆水”標(biāo)簽,當(dāng)實(shí)驗(yàn)組;另一個(gè)杯子填上“無(wú)水”標(biāo)簽,當(dāng)對(duì)照組。每天按時(shí)給實(shí)驗(yàn)組澆水,對(duì)照組不澆水,保持干燥。又如:“綠豆種子發(fā)芽與溫度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),因?yàn)閷W(xué)生有了前面實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中不需太多的指導(dǎo),就知道要改變的條件是溫度,不改變的條件是水和光等,并且學(xué)生還知道可以做三組實(shí)驗(yàn)來(lái)證明,即高溫、常溫和低溫,在討論怎樣制造低溫環(huán)境時(shí),學(xué)生出現(xiàn)了爭(zhēng)議,如果一個(gè)放在冰箱里(低溫),一個(gè)放在常溫下,那么無(wú)形中就改變了兩個(gè)條件:溫度和光,因?yàn)楸淅锉囟ú皇亲匀还?。如果再一組杯子的四周都放冰塊,這樣還公平一點(diǎn)。高溫那一組可以用一個(gè)大一點(diǎn)的杯子,裝上開(kāi)水,把裝有種子的杯子放在有開(kāi)水的杯子里,但不能讓開(kāi)水進(jìn)入種子杯里,隨時(shí)換開(kāi)水,這樣可以制造高溫的環(huán)境,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里,有一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,兩個(gè)對(duì)照組,三組統(tǒng)一放在桌子上,同時(shí)澆水。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的討論中,有一個(gè)驚喜,就是學(xué)生打破了依賴教材的壞習(xí)慣,學(xué)會(huì)了發(fā)散思維。綜上所述,做對(duì)比實(shí)驗(yàn)的研究,只有控制好變量和定量,才能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的公平性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果才與自然規(guī)律相符合。
三、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,尊重學(xué)生的事實(shí)數(shù)據(jù)
當(dāng)學(xué)生已經(jīng)把實(shí)驗(yàn)結(jié)果拿出來(lái)后,教師還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)他們的實(shí)驗(yàn)觀察記錄進(jìn)行整理、分析,不要武斷地告訴學(xué)生結(jié)論。比如:在做物體的吸熱與顏色的實(shí)驗(yàn),我們有很多組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確實(shí)說(shuō)明:黑色無(wú)光紙吸熱能力最強(qiáng),鋁泊紙吸熱能力最弱。有六個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)(預(yù)測(cè))不符,這六個(gè)小組的數(shù)據(jù)說(shuō)明的問(wèn)題也不相同,他們卻堅(jiān)持自己的意見(jiàn),說(shuō)要以事實(shí)來(lái)為依據(jù)。如果教師要強(qiáng)制要求他們修改數(shù)據(jù),他們雖然愿意修改,但心里一定很疑惑,同時(shí)也違背了科學(xué)講究實(shí)事求是的原則。因此,教師必需引導(dǎo)學(xué)生找出造成這樣結(jié)果的原因,即對(duì)比實(shí)驗(yàn)中變量與定量的控制我們是否控制好了。我激發(fā)全班學(xué)生參與尋找原因的活動(dòng),利用提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生尋找答案:(1)我們研究的是什么問(wèn)題?(物體的吸熱與顏色)(2)這是一個(gè)什么實(shí)驗(yàn)?(對(duì)比)(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)要注意哪些問(wèn)題?(要改變哪些條件和不改變哪些條件)(4)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中要改變的條件是什么?(紙袋的顏色)不改變的條件是什么?(紙袋的大小、后薄、同時(shí)放在陽(yáng)光下、溫度計(jì)的起始溫度要相同、同時(shí)讀數(shù))學(xué)生對(duì)以上問(wèn)題一一排查,還是沒(méi)有找到原因。我接著問(wèn):除了以上條件,還有嗎?再想想。學(xué)生雖然每天都在操場(chǎng)上活動(dòng),卻沒(méi)有認(rèn)真地觀察過(guò)地面的顏色是否相同,盡管我不斷啟發(fā),還是想不起來(lái),我只好讓學(xué)生再到操場(chǎng)上去觀察,要求學(xué)生主要觀察地面,通過(guò)我不斷的提問(wèn),不斷的引導(dǎo),學(xué)生終于找到了造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因。到這里還沒(méi)有結(jié)束,實(shí)驗(yàn)失敗的小組提出重新實(shí)驗(yàn)的要求,我很高興的答應(yīng)了,為他們提供了探究的時(shí)間,十分鐘后,這些學(xué)生興奮地告訴我,他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有了變化,黑色無(wú)光紙里的溫度升得最快,鋁泊紙里的溫度升得最慢。這時(shí),再引導(dǎo)學(xué)生討論、分析數(shù)據(jù),得出:“深色物體吸熱能力強(qiáng),反光能力弱;淺色物體吸熱能力弱,反光能力強(qiáng)”的結(jié)論。在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),一定要尊重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不要以為學(xué)生的數(shù)據(jù)與我們所需要的結(jié)果不符時(shí),強(qiáng)硬地強(qiáng)迫學(xué)生按我們的思路走,這樣下去的后果將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生再也不會(huì)去認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)了,而是敷衍性的完成實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。所以,在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析固然重要,但我認(rèn)為對(duì)學(xué)生出現(xiàn)異樣的結(jié)果又不斷引導(dǎo)他們找出原因的過(guò)程更為重要,因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程包含了太多的意義,其中有老師對(duì)學(xué)生的信任和尊重、學(xué)生對(duì)科學(xué)的態(tài)度、不斷克服困難的毅力、持之以恒的精神、獲得成功的喜悅等等。
總之,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)的研究,不但要遵循實(shí)驗(yàn)的原則,還要尊重學(xué)生的勞動(dòng)成果,注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程,這樣才能達(dá)到科學(xué)教育的目的。