浅谈小学中年级变量控制技能的教学策略

司徒敏

摘 要：变量控制技能是科学探究中的一项重要技能，但小学三、四年级学生在学习变量控制技能时往往出现难以识别变量，“思”与“做”脱节，“形式”参与等问题。“自主探索，理性尝试”、“直观演示，完善方案”、“应用迁移，理解内化”的教学策略，能有效培养小学中年级学生的变量控制探究技能。

关键词：小学中年级；变量控制技能；教学策略

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2013）11-0075-02

在科学探究中经常要使用变量控制技能，变量控制技能是科学探究中的一项重要技能，课程标准对学生掌握该项技能有明确的要求。变量控制技能是指在研究科学问题的过程中，为了确定不同变量之间的关系，需要控制某些量使其固定不变，而改变某一个量，看它发生变化对研究对象所产生的影响，从而探索其中的规律。

如果学生在小学中年级就能掌握变量控制技能，就会提高科学探究能力，对学生学习小学高年级科学和中学物理、生物、化学等课程都很有帮助。如何更好地使小学中年级学生掌握变量控制技能，使学生真正领会它的精髓，现以《研究纸的吸水性》为例谈谈有关的教学策略。

一、自主探索，理性尝试

【出现的问题】

由于中年级学生是初次接触变量控制实验，学生在缺乏体验的情况下，往往没有意识到要控制变量，或者难以识别应该控制的变量，所以学生设计的实验方案中往往没有提控制变量的问题。所以，在师生讨论、交流实验方案时，为了让学生清楚要控制哪些变量和怎样控制，老师就要舍得花时间讨论、引导，使学生明白。

【教学对策】

我在教学时先让学生按照自己的想法去实验，把充足的时间和空间留给学生，在理性尝试后再进行交流研讨。这种实验尝试并不是盲目乱做，而是先让学生把实验方案用画图的方式呈现出来，在纸上要画出滴管的数量、水量和滴管的位置。画图的过程是学生思考实验怎样做的过程，这种实验尝试是理性的，是经过思考的。在动手做的过程中，学生就会留意有些变量会影响实验结果，他们就会主动去控制这些变量。通过理性尝试，学生已经有了变量控制的意识，并且能识别需要控制的变量。

同时，先理性尝试再交流研讨的策略能满足学生先动手的心理需要，在学生有了实验体验后再进行变量控制实验的讨论，学生就有更多的感受，在交流时就不再是老师追问学生，而是大部分学生的互动交流。

二、直观演示，完善方案

【出现的问题】

虽然在讨论实验方案时，已经明确了要控制哪些变量，怎样控制，但在随后的操作中，有不少学生将原先讨论出的“注意事项”都忘记了，没有控制好变量，“思”与“做”脱节。这是由学生的心理特点决定的，小学中年级学生容易被一些次要的因素或有趣的细节所吸引，而忽略应该注意的因素，或是只注意事物外在的明显的变化，而对不变化的前提条件视而不见。

【教学对策】

“研究纸的吸水性”这个实验要控制的变量有：同时滴、同一高度滴、滴同样多的水。在学生的方案设计图和初次尝试的操作中，发现没有一个组能控制所有的变量。怎样让学生自己发现问题，修改和完善实验方案呢？在学生理性尝试实验后，我让一些小组出来演示他们的实验过程，让同学做裁判，看看他们的实验是否正确。全班都做同一实验，而实验的操作并不相同，直观的演示自然就能挑起矛盾，学生马上能发现问题。请看下面的教学片段：

（第三小组上台演示实验）

师：下面的裁判举手来说说，他们组做得怎么样？

生：我觉得他们做得不是很好，因为组长还没说开始的时候他们组有的同学就已经滴完了。

师：就是说他们滴的时候没有做到什么？

生：没有做到同时滴。

师：为什么要做到同时滴呢？

生：因为不同时滴的话，那么先滴的纸吸水情况就有可能不同了。

师：下面我再请一个组来展示一下，刚才的小组没有注意到同时滴，那这个小组就要注意了。

（第十一小组上台演示实验）

师：下面已经有几个裁判举起手了。

生：他们组每个组员滴水都是不同高度的，我觉得滴管举得高那滴下来的时间会比较长一点，举得低的水滴下去的时间就会短一点。

师：就是说他们的高度没有做到一样，并且你解释了一下，他们的高度不一样，水滴下来的时间可能也会有不同。

师：刚才我们发现一个组是没有做到同时滴，有一个组是没有做到同一高度滴，那么下面我再请一个组的同学再来给大家展示。

（第二组上台演示实验）

生：他们做到了同时滴，但是没有同一高度滴。

师：我发现做这个实验确实不太容易，怎样才能做到同一高度呢？有没有好的建议给大家？

生：拿一个平面的东西或者是尺子放在你要的高度上面，每个人的手都挨着那个尺子就可以了。

师：刚才你们观察到他们各滴了多少滴水吗？

生：都滴了一滴。

师：为什么要这样做呢？

生：滴同样多的水才能公平比较。

师：今天的实验要注意的问题真多，能不能归纳一下。

生：要同时滴、同一高度滴、滴同样多的水。

小学三、四年级的学生很喜欢表现自己，同时也很喜欢挑同学的毛病，通过学生展示实验操作，其他同学做裁判的教学策略，抓住了学生的年龄特点，引起学生对变量的注意，同时把学生的学习积极性充分调动起来。

从上述片段可以看出，三个出来演示实验的小组演示后，下面的学生马上就指出他们的问题所在：没有做到同时滴、同一高度滴。实验要控制的变量和如何控制变量就在学生的讨论中轻松解决了。在这个过程中，学生对自己或他人的方案进行了比较深入的反思，真正进入了思维活动，对变量控制实验也有了更深的认识。

为了让学生修正自己不正确的实验操作，我让学生进行了再次实验。这一次的实验，学生都非常专注，对三个变量的控制都非常认真，“思”与“做”不再脱节。而这一切的学习都是基于学生的问题，并且用学生自己可以理解的方式去解决，学生不再是被动地跟着老师走，而是以积极主动的态度，自觉投入到新技能的学习中，充分体现了学生的主体性。

三、应用迁移，理解内化

【出现的问题】

学生学完了这课后，如果没有帮助学生去理解内化，没有持续去训练，那学生就会很容易遗忘，当学生日后遇到变量控制实验，他们要么就生搬硬套——一个条件不同，其他条件相同，要么就还不懂怎样进行变量控制实验。

【教学对策】

为了让学生真正理解和内化变量控制技能，在接下来的一节课里，我让学生设计同一知识领域但不同内容的变量控制实验——研究纸的承受弯曲性实验。如果学生能把变量控制技能应用到新的情境中，就说明学生不是生搬硬套，而是真正理解了变量控制实验。因为要迁移应用，首先就要在头脑中概括出变量控制实验的要点，再把这个要点应用在不同情境中，这是科学思维的提升过程，也是技能的内化过程。

从学生新设计的方案中可以看出他们大多都能知道实验要控制什么变量，怎样控制。通过应用迁移，让学生将所学的技能应用到新的情境中，促使已有的技能得到扩充和发展，这样学生才能由不会到会，由不熟到熟，真正掌握变量控制技能。

总之，我们必须根据教材内容、学生个体发展水平和学生的认知规律，循序渐进地教学。需要注意的是不能为了技能的训练而训练，学生经历的是一次次科学探究的过程，收获的不仅是技能，更有对科学本质和科学概念的理解，只有这样，才能使学生在学习变量控制技能的同时，各方面的能力都得到发展，促进学生科学素养的提高。