變量控勃策略教學例談的論文
論文關鍵詞：小學科學課程 變量控制策略 教學例談
論文摘要：為了確定不同科學量之間的關系，就需要控制某些量，使其固定不變，而改變某一個量，看某一變量發生變化對研究對象的影響情況，從而探索其中的規律，這就是變量控制。變量控制在科學教學中大量涉及。我們要在小學科學課程教學中引導小學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，從而更好地使學生掌握變量控制策略。
在研究科學問題的過程中，影響某現象變化的因素是多方面的，為了確定不同科學量之間的關系，就需要控制某些量使其固定不變，而改變某一個量，看某一變量發生變化對研究對象的影響情況，從而探索其中的規律，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、能力基礎上的探究，它可以去除學生在學習過程中的盲目性，在教師有目的引導下，提出問題，明確分析對象，運用合理的知識和經驗，探索教學中的問題，從而解決問題。
在小學科學課程的教材中，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容。如何更好地使學生掌握變量控制策略，使學生真正領會它的精髓，下面我就以教科版四(上)《溶解的快與慢》這課為例，談談我在課堂上是如何引導學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。教師可以通過創設與學生生活經驗相差不遠的情境，使學生的思維聚焦到變量上。
[片段1]
師:老師這兒有一杯純凈水，現在往這杯純凈水里放一些鹽，請一個同學來嘗一嘗這杯鹽水的味道。
學生喝完后，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。
學生對加快溶解已有了生活經驗，所以他們在情境中輕易就想到攪拌力、溫度這兩個變量。但是也有一些科學問題涉及的是學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設蕩秋千、起吊機等貼近學生生活的情境喚起學生的學習興趣，使之轉化為學習的動力，引發出思維的火花，幫助學生有效識別出變量。"
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，在當前很多有關變量控制內容的教學中，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人實驗操作過程，此時，學生往往還不知道應如何使用學具、應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。所以我們應給學生足夠的思維空間，鼓勵學生不斷思考與討論。學生只有在充分的討論中，才能在潛意識里將公平實驗內化，才會在實驗操作中進行周密考慮。
這個環節是教學.的重點環節，也是教學的難點，直接影響后面實驗的效果和學生對變量控制策略的掌握程度，所以這個環節適宜小步走，我在教學時分成了以下三小步。
1.準備材料，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:大家都這樣認為嗎?有其他的想法嗎?
生:應該是用兩杯鹽水，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中的“公平”意識。在學生的前概念里，“公平”是模糊的，因此，討論實驗需要什么材料，就把學生的前概念誤解暴露了出來，老師就可以有針對性地進行引導。通過用多少個杯子做實驗的討論使學生對變量控制策略的實質有了初步的理解，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給學生，這樣很容易分散學生的注意力，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，在設計實驗前，討論材料的準備是對變量操作規范的保證。
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:為了使標準統一，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。
指導學生制訂好實驗計劃，是學生順利完成變量控制實驗的關鍵。由于變量控制實驗方案的設計更加強調實驗的嚴謹和規范，我們指導學生制訂實驗方案時，一定要做到正確和具體。
實驗計劃的“正確”指的是要準確確定好變量控制實驗中的變量，而“具體”指的則是設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謹和數據的精確。
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現一號杯溶解得更快，由此我們是否可以得出結論: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。這是一種經常用到的科學實驗方法，叫變量控制法。這樣我們研究問題的時候，目標明確，方向正確，才能得出正確的結論。"
變量控制實驗的另一個關鍵點就是確保變量的操作規范，即實驗實施中要盡可能避免無關變量及額外變量的干擾。實驗實施的全過程都應遵循單一變量原則。而小學生認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，使學生的變量控制意識與活動聯系了起來，通過對操作的分析，讓學生對變量控制策略有了更清晰的認識。
最后教師對變量控制策略進行了全面的講解，讓學生更深人地理解變量控制策略的實質，強化了變量控制意識，為學生接下來科學有效地操作打下了不可或缺的基礎。
三、在相似任務中遷移變量控制策略
設置并引導學生進一步解決不同遷移水平的任務，指導學生靈活地運用剛剛掌握的策略，可以使學生加深認識和領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，如果又用熱水又攪拌就不知道是哪種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，其他條件都應該相同。現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。
根據遺忘規律，學生習得的知識，技能未經及時鞏固，將會很快遺忘。科學方法的掌握當然亦是如此。于是，在學生交流研究后，再次組織學生進行嚴格控制變量、規范實施實驗，使學生對變量控制的實驗認識得以鞏固。老師在教學實踐中不僅在一次教學活動中要設計多個遷移任務，在整個年級教學中，在不同年級的多個階段，都要設計相應的遷移任務，以發展和提高學生已經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知策略，所以變量控制策略的訓練必須與反省認知相結合。
[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，讓學生有機會體驗自己的認知加工過程，這樣他們才能有意識地改進自己認知加工過程中所采用的策略，更進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。如果學生不能切實地認識到這點，即使得到訓練，他們對策略的掌握也一定是盲目的、被動的，當然也不會有很好的實驗效果。
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