由扶到放 探本寻源

陈慧娟

对比实验，也叫对照实验，它是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，其实验的方法是进行单因素比较，设法控制其它可能有影响的诸多因素，尽量使这些因素完全相同，在实验中要使学生明确什么是对比因素，哪些条件必须相同，为什么相同。《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。

一、有效引导，完善对比实验设计

《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。

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。

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、由扶到放，形成“公平实验”意识

对比实验的过程需要对“其他变量保持恒定”，才能使结论真实有效。而保持变量恒定的前提是要做到“公平”，公平地控制变量，只有学生在过程中能意识并做到“公平”，才能确保结果科学、准确，实现有效教学。因此，对比实验也称公平实验。

1、控制材料，让材料保障“公平”

有人说，一套好的材料就是一节好课，说明材料对于科学教学的重要性，而在对比实验中，材料的设计更要严谨，要充分保障实验“公平”。如在《摆》一课中，采用工业用缝纫线做摆线，防止绳子的伸缩影响摆长，防止绳子过粗增大了摩擦力和阻力，有效控制各种影响因素各种因素影响最小;在摆锤的挑选上，用“沉浮实验盒”中的两个大小一样的小吊桶，在吊桶里装上塑料和金属两种不同重量的块，有效解决摆锤本身影响摆长实际的问题。

2、示范操作，让演示引领“公平”

有一些变量，如对于影响摆的快慢的因素，起始力、角度大小等，看样子很重要，但难以保证学生公平地操作，教师正确示范动作不愧是好方法。在《摆》中，老师都采用教师示范操作的引领。在让学生认识了摆和摆的组成部分后，教师在铁架台上现场演示做一个摆。教师边做摆边演示了怎样控制摆长（夹子夹住线的长短）和摆锤轻重（更换吊桶内的铝块或塑料块）。摆做好后，教师演示玩摆的时候强调用手轻轻夹住摆锤，摆线和支柱杆要平行，自然松手，不要用力，摆动幅度不要太大……每一个动作蕴含确保实验公平的种种因素，无声而有效地控制了一些变量。相反，这个环节思考不周，有可能使教学陷入“困境”。

3、灵活运用，让指导调控“公平”

教师对学生的指导可分扶（教师指导为主）、半扶半放、放（学生自主探究为主）三种层次。教师引导学生对需控制的变量和实践操作中如何控制进行分析后再进入下一步研究，与小组合作或个人独立完成研究，前者的难度最小。教学中，我们可以根据这三种方式的，调节对照实验的难易程度。

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、感悟特點，发展主动探究能力

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。

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。