◇李 斌 （浙江：余姚市实验学校）

科学探究需要围绕已提出和聚焦的问题设计研究方案，通过收集和分析信息获取证据，经过推理得出结论，并通过有效表达，与他人交流自己的探究结果和观点。实验是科学探究的载体，在实验中往往会设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，探究各种因素与实验对象的关系。这样的实验就是对比实验。学生在对比实验过程中改变其中一个条件，其他条件保持不变，从而来证明改变的条件与实验结果之间的关系。这样的探究过程可改变传统的科学课堂的教学方式，从概念的简单被动识记转化为将习得的知识主动迁移至生活实际中，并尝试解决一些实际问题。目前对比实验的教学中还存在一些问题。

教师定位不准，将不同年级的目标混淆。对一二年级的学生提出过高的要求，而对五六年级的学生给予过多的指导，使他们缺乏思考的机会。

为实验而实验。任何一个实验都有其目的，学生不明确实验的目的，盲目开展实验，使实验失去应有的价值，沦为一个普普通通的动手活动。

实验材料千篇一律。所有学生的实验结果都是一致的，导致实验完成后缺少小组间的质疑与反思。

缺乏论证。学生无法用实验所得的现象或数据支持自己的观点，对于知识的学习只存在于表面，尚未上升到深度思维的高度。

要解决这些问题，教师必须采取针对性的策略，以提高对比实验的教学效率。

一、精准定位，把握对比实验目标

维果斯基的“最近发展区”理论认为，学生有两种水平，一种是学生的现有水平，另一种是学生可能的发展水平，这两者之间的差异就是最近发展区。教学应该着眼于学生的最近发展区。对比实验贯穿于整个小学的科学教学中，但是不同的阶段有不同的要求。

《义务教育科学课程标准》的要求探究实践

例如，在《加快溶解》这一课中，三年级的学生刚接触对比实验，并且课本中也没有明确提出对比实验这一概念，因此对他们来说，实验的设计不能要求过高。课程标准为三四年级学生设置的目标为：在教师引导下，基于已有经验和所学知识，制订简单的探究计划。根据课标，本课的目标设定可以从这两点出发：一是在教师引导下；二是简单的探究计划。因此，本课的探究实践目标确定为：在教师引导下，尝试用对比的方法研究等量的水中溶解相同食盐的速度。在实际教学中，教师可以用这样的方式提问，引导学生思考：我们有什么办法可以公平地比较用热水溶解和用冷水溶解速度的快慢呢？公平对于学生来说并不陌生，学生能够说出水量、加入的食盐量等等要保持一样。这实际上就是对比实验的思想。为了让学生有更明确的认识，教师可以让学生画一画实验的示意图。在这个过程中，从帮到扶，学生逐渐对对比实验有了初步的认识。紧接着，教师要实现放，仿照前一个实验的设计，完成搅拌能否加快溶解的设计，并画出实验的示意图。这就是学生在已有经验和所学知识的基础上制订的简单探究计划，从而完成了本课的探究实践目标。

图1 温度能否影响溶解快慢示意图

图2 搅拌能否影响溶解快慢示意图

由此可见，学生的探究实践能力是在不断发展的，教师一定要精准定位，根据学生的实际情况确定对比实验的目标。

二、创设情境，激发对比实验动机

对比实验的第一步就是提出问题。问题并不是随意提出的，课程标准指出：通过对具体现象与事物的观察和比较，提出可探究的科学问题。因此，教师要为学生创设一定的情境，引导学生在观察和比较中，自身需要产生对比实验的需要并提出可探究的问题。

例如，《加快溶解》一课的引入环节这样来设计。教师出示一块冰糖，给出问题：我想快点得到一杯糖水，你们有没有办法帮助我？学生提出不同的想法，如，打碎冰糖、放入热水中、放入热水中搅拌等等，这都是他们的生活经验。在此基础上，教师根据学生的想法进行现场实验。实验后，教师进一步追问：现在你觉得是什么因素加快了溶解？学生提出了许多猜想，但是都无法证明自己的猜想，因为其中出现了多个变量。学生有了不同意见，这时候他们就想到只改变其中的一个条件、其他条件不变的研究方法，也就是对比实验。通过创设问题情境，引导学生产生对比的需要，同时明确实验要解决的问题，确定到底是哪个因素影响了物质溶解的速度。

三、预设“错误”，反思对比实验过程

教师在课前会为学生准备好本节课所需的材料，材料准备得是否充分会影响本节课的课堂效果。对比实验中对于相同条件有着严格的控制，这也要求教师在准备材料时要保证每组材料都是相同的。但是，过于完美的实验准备有时反而不如略有“差错”的材料准备。《加快溶解》一课中，在研究温度对溶解快慢的影响时，根据实验设计，实验组和对照组的食盐量应该相同，但是如果有几组的食盐量不同，效果反而更好。

以下是《加快溶解》一课的一个片段。

学生领取材料，此时有一个小组举手示意。

师：你们组有什么问题吗？

生：我们组的食盐一份多一份少，而我们做的是对比实验，现在水温是不同的，如果加进去食盐的量也不同，我们就无法判断水温到底会不会影响溶解的速度。

师：其余小组觉得他说得有道理吗？

生：有道理。

师：这样看来的话，要完成对比实验就只能有一个条件改变，其余条件均要相同。

良好结构的对比实验，教师为学生准备的食盐量应该是相同的，那么所有小组的实验结果也会是相同的，这就缺少了科学课堂中的质疑。像上述教学中，为几组学生准备不同量的食盐，如果学生能够在实验前发现这个问题，说明学生对于对比实验已经有了一定的认识，实验就能起到进一步强化的作用。若学生在实验前不能发现材料中存在的问题，那么这个小组的实验结果一定会与其他组不同，盐在冷水中可能比在热水中溶解得更快，这个结果自然会受到其他小组的质疑。学生会在互相质疑的过程中反思自己对比实验的过程，发现问题所在，也就是在对比实验中同时出现了两个变量就无法得出正确的结论，进而强化学生对对比实验的认识，促进其探究实践能力的培养。

四、借助对比，强化学生实证意识

课程标准中的态度责任目标指出：具有基于事实表达观点的意识。这实际上就是实证意识。科学课堂中要注重现象与结论的论证过程。对比实验的实验结论论证过程更是如此，由于严格控制实验中的变量，导致对比实验里两组的实验现象往往有较大的反差，教师要引导学生以获得的现象为证据展开论证，从而让学生认识到其中某一个变量对整个实验的影响。例如，在《加快溶解》一课中，学生发现加热溶解得快，不加热溶解得慢，从而得出结论：加热能加快食盐的溶解。若是这样便进入下一环节，就缺少了现象与结论之间的论证过程。

以下是《加快溶解》一课的论证环节。

师：通过刚才的实验，你发现了什么？

生：加热溶解得快，不加热溶解得慢，加热能加快食盐的溶解。

师：你为什么这样说？有什么证据支持你的观点？

生：我们将两份等量的食盐同时放入等量的冷水和热水中，都不搅拌，发现热水里的食盐全部溶解了，冷水里的食盐还有很多没有溶解，说明加热的确能让食盐溶解加快。

在学生说出自己的结论后，教师可以追问：你有什么证据支持你的观点？学生自然而然会想到自己做的对比实验，实验中两组的实验现象有着鲜明的对比，从而根据实验现象进行回答，支持自己的观点，建立起实验现象与实验结论之间的联系。在这个过程中学生培养了实证意识，当然也达到了对比实验的目的。

对于学生来说，对比实验的学习就像掌握一项技能，是一个循序渐进的过程；对于教师来说，对比实验的教学，要从教材内容本身出发，结合学生的实际情况，考虑多方面因素，使学生在对比实验的学习中发展多种能力，并将所学的新知识纳入已有的认知结构，发展高阶思维，促进科学素养提高。