精心投放材料控制无关变量：大班科学活动“比比谁流动得快”课例分析

■湖北省宜昌市幼儿园 梅松竹

一、课例背景

《幼儿园教育指导纲要（试行）》（以下简称《纲要》）在科学教育领域的目标中明确提出“幼儿能运用各种感官，动手动脑，探究问题”。在幼儿园的科学教育中，很多教师虽然意识到实验探究的重要意义，但由于对实验材料选择重视不够，在材料的选择与设计上非常随意，导致了幼儿实验受到很多无关因素的干扰，其注意力常常无法聚焦于实验现象间本质的内在的联系，很难通过自己的操作实验得出科学的结论。

为此，我们相继在几个大班开展了“比比谁流动得快”的科学活动案例研究，对此教学活动多次研讨改进，重点解决：如何科学投放操作材料，控制好实验过程中的无关因素，把握好唯一变量，帮助幼儿将分析的重点聚焦到液体黏度与流动速度的关系上，让幼儿通过操作探究自己得出结论。

二、课例实录

本次课例研究中我们主要对以下三个环节进行了精心设计，在实验材料器具上进行了反复斟酌、修改。

（一）感知猜想

选择水、食用油、洗手液这三种幼儿日常生活最常见的液体作为实验材料，感知它们的特性尤其是黏度的不同，提供了《液体黏度记录表》、《液体流动速度猜想表》等，让幼儿先猜一猜三种液体谁可能流动得更快，以便和之后的实验结果进行比对。而当提出问题、猜想后，老师并不给出标准答案，而是反复强调“只有动手试一试才知道结果”。（幼儿在活动中通过看、闻、摸、摇等方式充分感知，很快找到了三种液体的不同特点，并准确分辨出黏度的差异。）

（二）初次实验操作，验证猜测

这是本次活动的重点，即幼儿在倾斜的玻璃板上，让水、食用油、洗手液进行流动比赛，在比赛中观察三种不同黏度的液体在玻璃板上的流动速度，并完成《液体流动速度记录表》。在实验探究、思考讨论中得出“液体流动的速度与它的黏度有关”的初步结论。

经过几次教研课，每次执教以后，教师们都能从这个环节中发现实验材料设计的不足，经过几次的操作材料的改进，才保证了幼儿的注意力不再受到无关因素的影响，同时通过精心设计比赛规则，帮助幼儿排除了液体体积有差异、出发时间有早晚等无关变量，将分析的重点聚焦在三种液体自身特性的差异即液体的黏度上，顺利找出液体的流动速度和黏度的关系——黏度越小，流动速度越快，黏度越大，流动速度越慢。

（三）深度试验探究

进一步验证液体黏度和流动速度间的必然联系。这次的操作探究是本次活动的难点，幼儿通过讨论想出了办法——把水或食用油加入洗手液原液中来改变它的流动速度，接着讨论设想的可行性，最后在操作实验中得出了结论。

精确地加入适量的水和食用油对幼儿来说难度过大，为了解决这个难题，洗手液、水、食用油都是用量杯精确地测量后才投放，同时准备了用于搅拌的小棍，确保搅拌后的液体与之前提供的原液体积基本是一样的，从而便于幼儿得出正确的结论——改变液体的黏度，就会改变它的速度。

三、课例分析

实验材料是进行科学实验的对象与载体，幼儿的科学学习需要通过操作、摆弄材料来理解科学原理，积累科学经验。选择合适的实验材料有利于幼儿在愉快的状态下，进行探索操作活动并获得科学的实验结果。

由于幼儿年龄特点的限制，他们尚不能自发地通过自身的逻辑来推断事物之间的因果关系。因此，幼儿的科学实验中，只有控制好与实验结论无关的变量，这样才能让幼儿在实验中发现事物之间明显的、可见的因果联系。因此，实验材料的选择投放在幼儿园科学活动中尤为重要。

（一）实验材料的选择要尽量贴近生活、因地制宜

科学探究的材料不一定非得精密工具仪器不可，《纲要》中也指出：“科学教育应密切联系幼儿的实际生活进行，利用身边的事物与现象作为科学探索的对象。”在以上科学活动中，第一次活动设计实施时，我们采用了很多科学实验室的正规工具，比如滴管、量杯等，可幼儿实际操作起来不仅不安全，而且还有些手忙脚乱，经过几次反复讨论修改，我们最终选定了一些日常生活最常见的材料工具：透明方形果冻盒、一次性透明塑料杯、棉签棍等，这些生活中随处可见的工具材料，不仅没有影响实验的准确性，反而让幼儿操作起来更加得心应手，再加上实验最核心的材料——水、食用油、洗手液都是日常生活用品，让幼儿更加深刻地体会到——科学就在身边。

（二）实验材料的投放要保证变量单一、结果明显

幼儿的科学实验要分析实验的变量，做好变量的控制，保证实验结果的准确性，使实验因果关系清晰，实验结果容易观测，实验结论容易得出。

在本次课例研究中，对实验材料反复斟酌、筛选和修改：实验工具经历了滴管——钻有小孔的彩色积木盒——钻有小孔的透明方形果冻盒；实验方式由滴落——倾倒；实验场地由倾斜的木板——等边三角形玻璃板——直角三角形玻璃板（延长液体流动距离）……同时在装液体的杯子上标上了同等的刻度线，在比赛规则中强调液体的量必须一样多，发出口令后一起比赛等等，进而为顺利地分析液体黏度与流动速度之间的关系做好铺垫，通过精心设计，帮助幼儿排除无关变量，让幼儿能集中注意力，将分析的重点聚焦在三种液体自身特性的差异上，让幼儿通过操作、观察、记录，顺利地分析出液体黏度与流动速度之间的关系，得出了科学的结论。

（三）实验材料的组成要做到结构适宜、易于观测

实验材料适宜非常重要，首先它应能引起幼儿探究的兴趣，其次材料应具有开放性，有多种组合的可能以及深度挖掘的余地。作为最典型的黏稠液体——洗手液在第二次试验中成为了当之无愧的主角，使深度实验得以进行；再次所提供的材料应能方便观察，让幼儿通过操作，明显地看到事物间的关系，在透明的玻璃板上进行液体流动实验明显优于木板，其结果反应迅速明显，透明果冻盒也比彩色塑料盒更方便幼儿观测，能帮助他们看清实验的整个过程，更有利于幼儿发现液体流动的速度与黏度之间的关系，获得新经验。

（四）实验表格的设计要揭示因果关系、一目了然

在此次活动中我们先后提供了《液体流动速度猜想表》、《液体黏度记录表》、《液体流动速度记录表》等多份表格，充分考虑幼儿循序渐进的思维特点，做到一目了然。尤其是将《液体黏度记录表》和《液体流动速度记录表》结合成一张表后，幼儿在老师的引导下很快就发现液体黏度和速度之间的关联，并通过深度实验得到进一步验证，使得实验表格在帮助揭示科学现象之间的因果关系，得出科学结论中充分发挥了作用。