小学科学对比实验设计有效性的探究

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1、小学科学对比实验设计有效性的探究摘要：设计实验是一个思维活动过程，要在学生明确要研究的问题，并对问题进行猜想的基础上，再引导学生设计实验。而对比实验是小学科学阶段较难且应用多处的一种实验方法。如何提高学生设计对比实验的有效性，并通过设计、操作实验达到发展、完善其思维，让学生在做中学，在学中做，是我们值得关注的问题，也是小学科学教学的重点和难点。关键词：对比实验;设计;有效性科学课程标准要求学生能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划，如能提出进行探究活动的大致思路，能对自己或小组提出的探究问题作出书面

2、计划。能做控制变量的简单探究性实验，会设计简单的实验报告，绘制简单图表。8对比实验是以正确的实验操作和观察的方法为基础，以实验现象为依据，对实验过程中通过人为控制所产生的两个或两个以上类似现象之间的差异进行对比分析的一种实验教学过程，是探究自然事物变化规律的一种有效的方法。实施这种方法时，总要将进行研究的对象分成两个相似的组，一个为对照组，另一个是实验组，然后通过实验（也就是在对照中）判定实验组具有某种性质或受某种影响。教科版小学科学教材对培养学生对比实验的能力非常关注，早在三年级就已经开始渗透对比实验

3、的思想，如“哪种材料硬”、“比较韧性”、“谁流的更快一些”等科学实验活动，都要求学生了解公平实验“一个条件可变其他条件都要求相同”的基本原则。“水在什么情况下蒸发得更快些”？已将公平性实验从简单的探究逐步引向较复杂的实验。再往后，出现了相对独立的比较典型的对比实验，如《溶解的快与慢》提出搅拌、温度等因素对溶解快慢的影响，《怎样得到更多的光和热》提出的物体颜色、阳光摄入角度等因素对获取光和热的影响，《摆的研究》提出的摆锤重量、摆绳长度、摆动幅度等因素对自由摆动速度的影响，《电磁铁的磁力》提出的线圈圈数、电

4、池节数以及铁芯长短粗细等因素对电磁铁磁力的影响，等等。在设计对比实验的过程中，由于学生思维的片面性和局限性，大部分学生难以把握好设计实验的要点所在，从而导致实验操作的错误，引发实验的失败，错误的实验结果，不利于科学教学目标的落实。如何提高对比实验设计的有效性，我进行了以下几方面的思考与探究：1要让学生学会设计实验，首先要让学生明确一些实验的基本方法8小学科学对比实验多是进行单因素比较，着重分析自变量与因变量之间的因果关系。要使因变量的变化完全是因为这个单一的自变量的变化引起的，设计时要让学生明确，只改变

5、其中一个条件，其他条件都要相同。三年级《谁流的更快一些》是学生第一次接触对比实验，为引导学生明确如何对比，我用两个人进行跑步比赛来启发学生：两个人要同时跑、跑的距离要一样，才能分出谁跑得快;同样地，谁流的更快，就必须同样多的液体、同时滴加，只是液体不同。有了这个基础，就可以让学生自己设计其他液体流动快慢的对比实验。以《生物与环境》单元里的“种子发芽实验”为例。尽管在探究前，老师已经提醒学生注意控制对比实验的变量问题，学生撰写了研究计划，但在实际操作中却常常不知不觉地偏离了计划，变量增加了也没有留意到。比

6、如，有的小组计划以光照情况作为变量，别的条件相同。但实施中却把对照组的种子放到阳台上，忽略风吹雨淋等因素对种子发芽的影响，这就增加了变量。针对这种现象，在制定对比实验计划时，对实验中的各种因素之间的关系可以用画图的方式表示出来，列出探究提纲，将较复杂的公平实验梳理成明晰的操作步骤。在学生开始实施计划时，我们提供了“对比实验”助学卡，让学生在课外延伸的探究活动中，及时对照助学卡的提示进行自我监控，保证计划与实施中的一致性。“对比实验”助学卡1.我研究的是种子发芽和__________的关系对比实验;除了这

7、个因素___________都必须保持相同。8A.阳光B.空气C.水D.温度E.土壤2.在实验中，我是否做到只有一个变量？由于这个探究活动耗时较长，需要在课后延伸，教师难以进行监控指导，因此，在学生完成探究计划后，让学生把助学卡带回家，每日对照检查，反复明确计划中的变量，评价自己的探究是否与计划一致。通过不断评价反馈、调节和修正，保证整个实验过程只有一个变量，其他条件都相同，不但加强学生对“对比实验”的深刻认识，保证了实验的准确性，而且强化了“细致”、“认真”、“严谨”与“实事求是”的科学态度，从“否定

8、之否定”的学习过程中达成认知机能目标。2化繁为简，帮助学生寻找变化规律8许多对比实验中的可变化的条件比较多，如果在教学中对实验的条件不加限制，在实验过程中往往会出现复杂的多种变化，就会影响学生寻找其中的变化规律。因此，这种情况下，教师要适当控制实验条件的变化，简化实验过程，排除次要因素的干扰，尽可能让学生从简化的实验现象中发现某种变化的规律。如在研究物体溶解快慢与哪些因素有关时，实验前先规定几样“同样”的条件：一定量的水、冷热程度相同、定量