變量控勃策略教學(xué)例談的論文
論文關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)課程 變量控制策略 教學(xué)例談
論文摘要：為了確定不同科學(xué)量之間的關(guān)系，就需要控制某些量，使其固定不變，而改變某一個量，看某一變量發(fā)生變化對研究對象的影響情況，從而探索其中的規(guī)律，這就是變量控制。變量控制在科學(xué)教學(xué)中大量涉及。我們要在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中引導(dǎo)小學(xué)生在情境中識別變量，在討論中建立變量控制意識，在相似任務(wù)中遷移變量控制策略和在反省中鞏固變量控制策略，從而更好地使學(xué)生掌握變量控制策略。
在研究科學(xué)問題的過程中，影響某現(xiàn)象變化的因素是多方面的，為了確定不同科學(xué)量之間的關(guān)系，就需要控制某些量使其固定不變，而改變某一個量，看某一變量發(fā)生變化對研究對象的影響情況，從而探索其中的規(guī)律，這就是變量控制策略。變量控制策略是有條件的探究，是建立在一定的知識、能力基礎(chǔ)上的探究，它可以去除學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的盲目性，在教師有目的引導(dǎo)下，提出問題，明確分析對象，運用合理的知識和經(jīng)驗，探索教學(xué)中的問題，從而解決問題。
在小學(xué)科學(xué)課程的教材中，教科版三(上)《比較柔韌性》《它們吸水嗎》《誰流得更快一些》等課中就已經(jīng)初步涉及到了變量控制策略，從四年級開始，便大量涉及此方面的內(nèi)容。如何更好地使學(xué)生掌握變量控制策略，使學(xué)生真正領(lǐng)會它的精髓，下面我就以教科版四(上)《溶解的快與慢》這課為例，談?wù)勎以谡n堂上是如何引導(dǎo)學(xué)生掌握變量控制策略的。
一、在情境中識別變量
運用變量控制策略，首先就要識別變量。教師可以通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活經(jīng)驗相差不遠(yuǎn)的情境，使學(xué)生的思維聚焦到變量上。
[片段1]
師:老師這兒有一杯純凈水，現(xiàn)在往這杯純凈水里放一些鹽，請一個同學(xué)來嘗一嘗這杯鹽水的味道。
學(xué)生喝完后，感覺不咸。
師:為什么會不咸呢?
生:因為鹽還沒完全溶解。
師:怎樣能快速喝到較咸的鹽水呢?
生:攪拌。
生:用熱水。
學(xué)生對加快溶解已有了生活經(jīng)驗，所以他們在情境中輕易就想到攪拌力、溫度這兩個變量。但是也有一些科學(xué)問題涉及的是學(xué)生生活中不熟悉的變量，例如影響擺的快慢的變量、影響電磁鐵的磁力大小的變量，教師同樣可以通過創(chuàng)設(shè)蕩秋千、起吊機等貼近學(xué)生生活的情境喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使之轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動力，引發(fā)出思維的火花，幫助學(xué)生有效識別出變量。"
二、在討論中建立變量控制意識
變量控制實驗是否成功，主要取決于學(xué)生對變量控制的'方法、如何對比、有哪些注意事項的了解。然而，在當(dāng)前很多有關(guān)變量控制內(nèi)容的教學(xué)中，教師往往在明確因素的變與不變后，對實驗方法稍加討論后便馬上進(jìn)人實驗操作過程，此時，學(xué)生往往還不知道應(yīng)如何使用學(xué)具、應(yīng)如何保持變量的公平、有哪些注意事項，故此極易致使變量實驗效果低下。所以我們應(yīng)給學(xué)生足夠的思維空間，鼓勵學(xué)生不斷思考與討論。學(xué)生只有在充分的討論中，才能在潛意識里將公平實驗內(nèi)化，才會在實驗操作中進(jìn)行周密考慮。
這個環(huán)節(jié)是教學(xué).的重點環(huán)節(jié)，也是教學(xué)的難點，直接影響后面實驗的效果和學(xué)生對變量控制策略的掌握程度，所以這個環(huán)節(jié)適宜小步走，我在教學(xué)時分成了以下三小步。
1.準(zhǔn)備材料，滲透變量控制意識。
【片段2]
師:你們的意思是攪拌比不攪拌溶解得快、熱水比冷水溶解得快，是這樣嗎?
生:是的。
師:我們怎樣才知道攪拌比不攪拌溶解得快呢?
生:往杯子里倒人鹽，加人水，然后攪拌看看溶解是不是快了?
師:大家都這樣認(rèn)為嗎?有其他的想法嗎?
生:應(yīng)該是用兩杯鹽水，一杯攪拌，另一杯不攪拌，這樣才能比較出哪杯溶解得快。
師:究竟是用一杯鹽水，還是用兩杯鹽水呢?
生:應(yīng)該用兩杯。
師:老師舉個例子，我想知道小明和小亮哪個跑得快，那是不是只要小明跑就行呢?
生:要小明和小亮同時跑才知道哪個跑得快。
師:對了，同樣的道理，我們要對比攪拌和不攪拌的效果，那應(yīng)該要用幾杯水?
生:用兩杯。
師:為什么要用兩杯呢?
生:因為用一杯無對照，要用兩杯才能對比出來。
通過師生交流的方式，滲透了變量控制實驗教學(xué)中的“公平”意識。在學(xué)生的前概念里，“公平”是模糊的，因此，討論實驗需要什么材料，就把學(xué)生的前概念誤解暴露了出來，老師就可以有針對性地進(jìn)行引導(dǎo)。通過用多少個杯子做實驗的討論使學(xué)生對變量控制策略的實質(zhì)有了初步的理解，也讓他們明白了什么情況下需要用變量控制策略來解決問題。"
如果對材料不加以討論就直接把各種材料呈現(xiàn)給學(xué)生，這樣很容易分散學(xué)生的注意力，干擾他們的思維，他們可能會不加選擇地用上所有材料來實驗。所以，在設(shè)計實驗前，討論材料的準(zhǔn)備是對變量操作規(guī)范的保證。
2.制訂計劃，厘清變量控制意識。
【片段3]
師:下面就請大家討論一下我們具體該怎樣做?
生:兩杯水，一杯攪拌，一杯不攪拌，看哪杯溶解得快。
師:我們在研究“攪拌”這個因素時，對于水，對于鹽有沒有什么要求?
生:兩杯水要一樣多，放的鹽要一樣多。
師:為了使標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，我們都取30毫升水，都放1勺鹽。還有其他補充嗎?
生:水溫一樣。
師:能說得具體點嗎?
生:都用冷水。
生:還要在同一時間往水里放鹽。
指導(dǎo)學(xué)生制訂好實驗計劃，是學(xué)生順利完成變量控制實驗的關(guān)鍵。由于變量控制實驗方案的設(shè)計更加強調(diào)實驗的嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范，我們指導(dǎo)學(xué)生制訂實驗方案時，一定要做到正確和具體。
實驗計劃的“正確”指的是要準(zhǔn)確確定好變量控制實驗中的變量，而“具體”指的則是設(shè)計的方案需具有可操作性，不僅要明確列出變量和控制變量，還要分析用什么方法改變變量及控制變量。實驗計劃中有了這些具體的內(nèi)容，才能保證變量控制實驗的可行性和可操作性，否則將會大大影響實驗的嚴(yán)謹(jǐn)和數(shù)據(jù)的精確。
3.示范操作，強化變量控制意識。
[片段41
師:(演示實驗:一號杯放少些鹽攪拌，二號杯放多些鹽不攪拌)如果實驗后我們的確發(fā)現(xiàn)一號杯溶解得更快，由此我們是否可以得出結(jié)論:攪拌能加快鹽的溶解?
生:不可以。因為一號杯本來的鹽就比二號杯少，就算不攪拌一號杯也會比二號杯溶解得快，這樣就不知道攪拌是不是能加快鹽的溶解。
師:那實驗要怎樣做?
生:兩杯放同樣多的鹽。
師:所以說，我們在研究一個因素時，必須保證其它幾個因素控制在相同條件下。這是一種經(jīng)常用到的科學(xué)實驗方法，叫變量控制法。這樣我們研究問題的時候，目標(biāo)明確，方向正確，才能得出正確的結(jié)論。"
變量控制實驗的另一個關(guān)鍵點就是確保變量的操作規(guī)范，即實驗實施中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。實驗實施的全過程都應(yīng)遵循單一變量原則。而小學(xué)生認(rèn)識事物的特點是非線性的、片面的，這就決定了他們不可能一下子控制好所有的變量。所以，教師在這里示范了一個操作，使學(xué)生的變量控制意識與活動聯(lián)系了起來，通過對操作的分析，讓學(xué)生對變量控制策略有了更清晰的認(rèn)識。
最后教師對變量控制策略進(jìn)行了全面的講解，讓學(xué)生更深人地理解變量控制策略的實質(zhì)，強化了變量控制意識，為學(xué)生接下來科學(xué)有效地操作打下了不可或缺的基礎(chǔ)。
三、在相似任務(wù)中遷移變量控制策略
設(shè)置并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步解決不同遷移水平的任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生靈活地運用剛剛掌握的策略，可以使學(xué)生加深認(rèn)識和領(lǐng)會運用變量控制策略研究問題的思維過程。
[片段5)
師:熱水與冷水的比較，誰溶解得快?這個實驗又該如何做呢?
生:在一杯熱水和一杯冷水中放相同的鹽，看哪杯溶解得快。
師:那我在熱水那杯攪拌行嗎?
生:不行，如果又用熱水又?jǐn)嚢杈筒恢朗悄姆N方法加快了鹽的溶解。
師:可見，我們在實驗中只能改變一種條件，其他條件都應(yīng)該相同。現(xiàn)在具體說說實驗有哪些不同和相同條
件。
生:不同條件是一杯加熱水、一杯加冷水。
生:兩杯水量都是30毫升，都同時加一勺鹽。
生:我還有補充，都不攪拌。
根據(jù)遺忘規(guī)律，學(xué)生習(xí)得的知識，技能未經(jīng)及時鞏固，將會很快遺忘。科學(xué)方法的掌握當(dāng)然亦是如此。于是，在學(xué)生交流研究后，再次組織學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格控制變量、規(guī)范實施實驗，使學(xué)生對變量控制的實驗認(rèn)識得以鞏固。老師在教學(xué)實踐中不僅在一次教學(xué)活動中要設(shè)計多個遷移任務(wù)，在整個年級教學(xué)中，在不同年級的多個階段，都要設(shè)計相應(yīng)的遷移任務(wù)，以發(fā)展和提高學(xué)生已經(jīng)掌握的變量控制策略和技能。
四、在反省中鞏固變量控制策略
變量控制策略是一種認(rèn)知策略，所以變量控制策略的訓(xùn)練必須與反省認(rèn)知相結(jié)合。
[片段6]
師:你們組的實驗做到了“公平”嗎?
生:公平，因為我們放鹽的時間相同，水量都是30毫升。
師:你們是怎樣做到同時的?
生:喊“一、二、三”，叫到“三”時，兩個人一起往水里倒鹽。"
師:今天我們運用變量控制方法解決了什么問題?
生:我們證明了攪拌比不攪拌、用熱水比用冷水能使鹽溶解得更快。
師:對，也就是說在對比哪種條件對事物有影響的時候，我們應(yīng)該使用這種變量控制方法。那么，變量控制實驗要怎樣做?
生:只允許一個條件不同，其他條件都必須相同。
通過對自己實驗過程的反省，讓學(xué)生有機會體驗自己的認(rèn)知加工過程，這樣他們才能有意識地改進(jìn)自己認(rèn)知加工過程中所采用的策略，更進(jìn)一步掌握變量控制實驗的研究方法，清晰變量控制策略的思路，鞏固變量控制策略。如果學(xué)生不能切實地認(rèn)識到這點，即使得到訓(xùn)練，他們對策略的掌握也一定是盲目的、被動的，當(dāng)然也不會有很好的實驗效果。
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