陳慧娟

對比實驗，也叫對照實驗，它是運用比較的方法來揭示事物的性質(zhì)和變化規(guī)律的一種實驗方法，其實驗的方法是進行單因素比較，設(shè)法控制其它可能有影響的諸多因素，盡量使這些因素完全相同，在實驗中要使學(xué)生明確什么是對比因素，哪些條件必須相同，為什么相同?！犊茖W(xué)課程標準》明確指出，讓學(xué)生能做控制變量的簡單探究性實驗，其實質(zhì)就是讓學(xué)生學(xué)會做對比實驗。對比實驗是最能反映科學(xué)方法的活動，也是認識上的高層次的活動。而設(shè)計對比實驗是第一步，也是對比實驗的最關(guān)鍵的一步，因為設(shè)計的對錯將直接影響對比實驗的科學(xué)性。

一、有效引導(dǎo)，完善對比實驗設(shè)計

《科學(xué)課程標準》指出：科學(xué)學(xué)習應(yīng)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和的知識背景出發(fā)，向他們提供充分的科學(xué)探究機會，學(xué)生是科學(xué)學(xué)習的主體，而教師是科學(xué)學(xué)習的組織者、引導(dǎo)者和合作者。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)進行及時而又有效的引導(dǎo)，幫助和推動學(xué)生在自主探索過程中真正提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)素養(yǎng)，同時獲得科學(xué)精神、科學(xué)思想的熏陶。

1、啟發(fā)性引導(dǎo)

對比實驗就是通過控制變量運用比較的方法來揭示事物的性質(zhì)和變化規(guī)律的一種實驗方法，簡單一點說就是在所有其他影響結(jié)果的條件一樣的前提下，比較在一個條件不同時的結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)結(jié)果同這個條件的關(guān)系。要讓學(xué)生理解這種關(guān)系，必須通過對學(xué)生有效的引導(dǎo)。

2、開拓性引導(dǎo)

在設(shè)計實驗中，學(xué)生受思維的影響往往不夠全面，所以教師要耐心地引導(dǎo)。例如在《設(shè)計種子發(fā)芽實驗》中，研究“種子在黑暗的情況下發(fā)芽快，還是受到光照發(fā)芽快”的問題時。學(xué)生很容易想到了水的多少將影響種子發(fā)芽的快慢，但其他的就想不到了。這時，教師就要繼續(xù)引導(dǎo)：還有哪些條件也會影響公平呢，大家討論一下？學(xué)生經(jīng)過討論又提出養(yǎng)分、溫度。教師進一不引導(dǎo)：空氣會影響發(fā)芽的快慢嗎？經(jīng)過討論，也認為會影響。有一位教師說過，要用槍逼著學(xué)生問，要對一個問題不斷地進行追問、不斷地完善。以上這樣的開拓性引導(dǎo)其實就是不斷完善對比實驗的過程，學(xué)生以后也會對自己的設(shè)計進行不斷修改。

二、由扶到放，形成“公平實驗”意識

對比實驗的過程需要對“其他變量保持恒定”，才能使結(jié)論真實有效。而保持變量恒定的前提是要做到“公平”，公平地控制變量，只有學(xué)生在過程中能意識并做到“公平”，才能確保結(jié)果科學(xué)、準確，實現(xiàn)有效教學(xué)。因此，對比實驗也稱公平實驗。

1、控制材料，讓材料保障“公平”

有人說，一套好的材料就是一節(jié)好課，說明材料對于科學(xué)教學(xué)的重要性，而在對比實驗中，材料的設(shè)計更要嚴謹，要充分保障實驗“公平”。如在《擺》一課中，采用工業(yè)用縫紉線做擺線，防止繩子的伸縮影響擺長，防止繩子過粗增大了摩擦力和阻力，有效控制各種影響因素各種因素影響最小;在擺錘的挑選上，用“沉浮實驗盒”中的兩個大小一樣的小吊桶，在吊桶里裝上塑料和金屬兩種不同重量的塊，有效解決擺錘本身影響擺長實際的問題。

2、示范操作，讓演示引領(lǐng)“公平”

有一些變量，如對于影響擺的快慢的因素，起始力、角度大小等，看樣子很重要，但難以保證學(xué)生公平地操作，教師正確示范動作不愧是好方法。在《擺》中，老師都采用教師示范操作的引領(lǐng)。在讓學(xué)生認識了擺和擺的組成部分后，教師在鐵架臺上現(xiàn)場演示做一個擺。教師邊做擺邊演示了怎樣控制擺長（夾子夾住線的長短）和擺錘輕重（更換吊桶內(nèi)的鋁塊或塑料塊）。擺做好后，教師演示玩擺的時候強調(diào)用手輕輕夾住擺錘，擺線和支柱桿要平行，自然松手，不要用力，擺動幅度不要太大……每一個動作蘊含確保實驗公平的種種因素，無聲而有效地控制了一些變量。相反，這個環(huán)節(jié)思考不周，有可能使教學(xué)陷入“困境”。

3、靈活運用，讓指導(dǎo)調(diào)控“公平”

教師對學(xué)生的指導(dǎo)可分扶（教師指導(dǎo)為主）、半扶半放、放（學(xué)生自主探究為主）三種層次。教師引導(dǎo)學(xué)生對需控制的變量和實踐操作中如何控制進行分析后再進入下一步研究，與小組合作或個人獨立完成研究，前者的難度最小。教學(xué)中，我們可以根據(jù)這三種方式的，調(diào)節(jié)對照實驗的難易程度。

對比實驗的課堂往往是由幾個相似活動組成的，也應(yīng)體現(xiàn)活動和思維的層次性，從而更好地推動學(xué)生思維向著縱伸發(fā)展。比如在《怎樣加快溶解》，對于加快溶解的方法有三：攪拌、加溫、切碎。由于學(xué)生是初次接觸對比實驗，第一個實驗，教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，探討“怎樣比公平”，使學(xué)生感受對比實驗的特點，并由教師親自填寫設(shè)計，鞏固學(xué)生本次實驗的要求。第二個實驗，教師和學(xué)生一起探討，但可以讓學(xué)生自己填寫設(shè)計;第三個實驗，可以讓學(xué)生相互探討，自己填寫設(shè)計。這樣不僅挖掘了活動的最大價值，也真正提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

三、感悟特點，發(fā)展主動探究能力

新課程下，強調(diào)學(xué)生學(xué)習方式的以親身經(jīng)歷探究為主的學(xué)習活動。在對比實驗中要讓學(xué)生充分地體驗對比實驗的特點，從而真正成為學(xué)生的一種探究能力，讓學(xué)生自主地設(shè)計對比實驗。說到底，對比實驗必須遵循的一個原則是：只允許正在比較的這個變量不同，而其他所有變量必須相同。如果學(xué)生掌握了對比實驗的這個特點，就能發(fā)揮學(xué)生主動性自主探究，大大地提高課堂效率、發(fā)展學(xué)生的思維能力。

1、教師引領(lǐng)學(xué)生，發(fā)現(xiàn)特點

教師在與學(xué)生探討的過程中，可以提這樣的問題：（1）什么條件相同？為什么要求相同？（2）什么條件不同？為什么要不同？有兩個條件不同行不行？（3）對比實驗有幾個條件不同，哪些條件要相同？通過教師的這些問題，學(xué)生就在自然而然中體會到了對比實驗的特點。

2、總結(jié)對比實驗，體會特點

當學(xué)生做完了一個對比實驗后，這時已經(jīng)對對比實驗有了一定的了解，如果在這時再總結(jié)一下，效果就很好。可以提這樣的問題：你覺得對比實驗有什么特點？學(xué)生就會說出自己的“個性化”的特點來，這些“個性化”的特點能夠給他們留下深刻的印象。

在學(xué)生經(jīng)歷了幾個對比實驗后，教師在恰當?shù)臅r機提出：所有這些對比實驗有什么共同特點？這些對比實驗控制的條件為什么不同？為什么要這樣做？學(xué)生在再次遇到對比實驗時，就會靈活地運用對比實驗的設(shè)計了。

設(shè)計對比實驗作為學(xué)生一項重要的能力，在培養(yǎng)學(xué)生對比實驗設(shè)計能力的過程中，要特別注重發(fā)揮學(xué)生的主動性，注重方法的內(nèi)化，真正使對比實驗成為學(xué)生科學(xué)探究路上的利器。