在小学科学教学中开展对比实验的策略研究

在小学科学教学中开展对比实验的策略研究

汤琳

张家港市大新实验学校  

摘要：为了提升小学生的科学综合能力和创新能力，培养小学生的实验精神和科学精神，许多小学创立了小学科学这门课程，并希望以此培养学生的科学素养。对于学生而言，科学教学可以提升自身的科学能力及思维能力，促进对自然科学和其他学科的学习。基于此，本文从小学科学教学内容进行分析，探究小学科学在中高年级中开展对比实验的过程，为小学生的科学核心素养培育提供理论基础和实践支撑。

关键词：小学科学；对比实验；教学策略

引言：实验教学是科学教学课程开展的核心和关键，也是对小学生科学核心素养培养的关键。随着教学改革的不断深化，小学科学教学中提出了六个方面的要求，对分别是观察与测量、比较与分类、预测与推理、猜想与假设、识别与控制变量、解释与模型。通常对于小学科学教师而言，主要概括成了对比、识别和控制变量几个关键内容。因此，对于小学科学教学，明确实验教学的意义，提升对比实验教学在教学教育中的占比和质量，构建一个科学的教学模式，是小学科学教育的题中之义，也是发展基础。对于小学科学教师来说，不仅要向学生传达一定的科学知识，更重要的是培养学生的创新思维能力。如何更为有效地开展小学科学教学中的创新实验成为教师教学中需要不断思考的问题。

一、小学生在对比实验教育中存在的问题

1.实验思维不清晰

小学生由于专业知识积累仍较为有限，因此常常在实验过程中，对实验的设计、思路和方法都不是很清晰，特别是在各个变量的认识和控制上，仍具有较大的改善空间。因此，作为小学科学老师，需要在学生进行对比实验的过程中多多进行引导，帮助学生认识实验教学中提出的科学问题和问题中涉及的变量，并且引导学生掌握如何控制变量的方法和手段。让学生获得更加科学的思维模式，构建对科学的认识和知识奠基。

2.学生专业背景参差不齐

小学生的专业水平并且在科学知识上，个体与个体之间也存在有一定的差异。这个时候这往往是学生对于前期的知识积累有差异导致的，所以为了更好地完成对比实验教学，教师需要在课堂开始之前，先对课上涉及的专业知识进行整体的讲解。比如：学生对于《运动与摩擦力》一课的认识，即使是日常常见的车发生的摩擦力影响因素，不同的学生仍会有不同的理解。因此，老师在上课之前，提出影响车的行为的因素有物理和行为、内在等多种因素，让学生对课程有基础的认识。

二、提高小学生对对比实验的理解和实践

1. 深刻认识对比实验的含义

对比实验，是将某个要研究的事物和一个已知的、且比较确定结果的事物进行对比，以探究或者确定某种因素带来的影响。目前，小学生科学教育中进行的对比实验，最主要是以观察法为基础，在正确完成实验步骤的过程中，观察由于实验变量的不同带来的实验现象不同。对比实验，是在实验过程中设置两个或两个以上的实验组，并且通过控制变量的方式获得不同的实验结果，基于此通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫对比实验。
    2.形成对变量的识别和控制

为了促使学生获得更好的对比实验的认识，需要培养学生了解实验中的变量，并且学会识别和控制相关的变量。小学科学教师可以鼓励学生，在自己提出设想的情况下，收集对于问题的假设，组织学生设计可以验证自身猜想的对比实验，进而启发学生思考问题。比如：在研究种子发芽和生长过程的实验中，教师可以首先引导学生思考种子发芽的条件。基于此，为小学生筛选出所谓适合实验的研究。比如，小学生会提出光照、水分、种子、温度、空气等等对种子发芽有影响的物理条件，教师根据学生的猜想引导学生进行实验分组，并且让学生自主交流讨论，形成对影响种子发芽变量的识别和认识。

除此之外，为了使得学生更加深刻认识到各个变量之间的作用，可以引导学生控制变量，展开对比实验，来探究真的影响结果的变量究竟是什么。比如：在影响种子发芽的对比实验中，对水是否是影响种子发芽进行探究。可以通过设置一个有水的和一个无水的装置进行发芽实验，两组实验作为对比，控制其他因素比如光、温度、种子批次、实验装置等其他因素均相同，实验对比得出有无水对种子发芽带来的影响。控制其他无关变量的相同，也是小学科学教师在开展对比实验过程中，需要教授给学生的一个关键知识点。帮助学生在对比实验过程中，了解影响事物发展的变量和学会如何对关键变量进行合理、有效的控制。

3.改变研究的因素

在对比实验中，确定了对比实验的因变量和操作变量后，需要教师引导学生认识和改变研究的因素。在小学科学教学过程中，部分实验材料和方法显而易见且轻易获取，那么教师可以适当在学生的教学上设置一些思考性的题目和方向。比如：对中高年级的学生进行对比实验教学的过程中，当改变研究因素比较困难时，教师可以在实验材料上设置层次，让材料具有一定的指向性。

比如，在教科版科学六年级下册《物质的变化》单元第七节《控制铁生锈的速度》一课的教学中，我们在课前对于蒸馏水、干燥剂、植物油的特性进行了说明，激发学生在进行对比实验的过程中有意识地对几个物质进行实验尝试，以此探究更多的科学结果和实验可能，这样教学内容丰富的同时，也激发学生通过改变研究的因素进行多组变量的实验，获得更好的实验体验感，开拓自身的思维和动手能力。

结束语：综上所述，实验是小学生科学教育中的关键组成部分，对比实验作为小学生科学教学中的探究教学的重要一环，是教师在教材与实践中与学生之间搭建的重要一环。对比实验的教学，让学生有了亲身实验和体验的过程，激发小学生对科学进行深入的思考，对科学的学习和探究充满兴趣，同时也可以帮助小学生在获得概念和能力的同时，在学习科学的情感、态度和价值观上都发生相应的变化，形成自身的科学核心素养。

参考文献：

[1]张海泉,彭彪.在小学科学教学中开展对比实验的策略研究[J].天天爱科学(教学研究),2022(04):103-104.

[2]马海琴.在小学科学课程中开展实验教学的策略研究[J].天天爱科学(教学研究),2021(01):39-40.

[3]常锡宝.在小学科学教学中开展实验教学的策略研究[J].天天爱科学(教育前沿),2020(12):114.