同时比对的

卢新祁老师在《科学并不简单》一文中指出：“复杂的问题可以简单处理,简单的事情无需复杂对待.我们需要的是把复杂问题简单化,这是一种方法一种智慧,更是一种能力.科学虽然复杂,但老师要做的是让学生在面对复杂的事物、复杂的科学世界、复杂的科学教育时、能智慧对待,在厚积中薄发.”

《摆》的研究在各种科学教材中可算作是经典一课,很多人上公开课也采用其做文章.就听到的课堂实教,看到的教学案例,多为大同小异,采用单个摆进行实验.下面谈谈我的愚见.

一、单个实验,过程复杂

1、耗时较长.在做摆的快慢与什么因素有关的探究实验时,老师们往往都是安排几人一小组.每组学生一副铁架台、一根线、几个钩码或铁夹、秒表和记录单等,然后在摆锤、摆角、摆线三个变量中选择一个作自变量,另两个作无关变量（也就是控制变量）,通过多次操作、记录数据、分析数据,最后得出结论,耗时较长.有的教师担心一节课完成不了任务,干脆就选择一种,用摆线长度作自变量,而放弃了对其他两种作自变量的研究.

反复多次的实验极大的浪费了时间.比如,在探究摆的快慢与摆线长短有无关系时,摆线要按不同长短至少分两种情况实验后对比,而每种情况至少也得实验三次后取平均值,耗时较长.学生操作不熟练的话,往往一堂课的教学任务真很难完成.

2、准确性较差.如果要求学生统计摆动的次数记录为整数的话,那么,没能完整一周期的摆动就要忽略不计.在没有记载的这一不完整周期中,有可能出现刚启动就被省略掉的,完成一小半、或一半、或一大半被省略掉的,也有快接近一个周期而被省略掉的.出现了在规定的时间内,次数不是那么准确,给比对带来了不确定性.同时,还会出现在摆线长度相差不多时,相同的时间内,记录的摆动的次数会有相同的情况出现,给学生产生一种错误的信号.

3、缺少直观的比对.学生完成了小组实验后,汇报实验的结果进行比较分析,也只是根据一组数据得出一个抽象的结论.这种比较只是数据的比对缺少形象,而不能比对“摆”摆动的场景.撇开记录下的数据,很难看出每次摆动有摆的快慢之分.内容枯燥,印象不够深刻.

二、同时比对,事半功倍

我在一次公开课上采用了两个单摆同时进行实验的方法.在老师向学生交待清楚实验要领及该注意的事项后,学生操作实验.在一个铁架台上,他们同时挂上两个单摆,选择不同的自变量,然后根据要求同时摆起单摆,进行观察、比较、分析,最后得出结论.如教师演示实验,也可采用三个单摆,更有说服力.

1、简易方便.采用两个单摆同时进行的实验方法,同一自变量下,由一个单摆在不同的两种情况的多次实验（至少6次）变为了两个单摆同时摆动实验,省去了多次操作,省去了记录,省去了统计、求平均值,省去了过多的实验时间.由于采用两个单摆同时摆动,对实验过程不必要求具体的时长限制.做法简单、操作简单和由现象到得出结论的过程简单.

再如：要求摆角相同时,学生很难控制.现在只要一个同学两手抓着摆锤拉开,确保摆线与铁架横杆垂直,另一个同学在侧面看看摆线是不是在同一个平面内（平行）就可以了,不需要使用量角器.

2、确保成功.由于采用两个单摆同时摆动,只要凭眼睛看就可以了,再也不会出现数单摆周期时不满一个周期而忽略不计的情况,再也不会出现摆线长度相差不多时而统计出相同结果的情况,能够确保实验成功.同时,由于实验效率高,用时短,能够确保摆锤轻重、摆角大小、摆线长度三个变量在一节课内分别作为自变量实验一次,确保本课教学目标的达成.

3、现象清楚.由于两摆同时摆动,自身对比,谁快谁慢,一目了然.无需规定时间,无需记录,无需统计,无需计算.无论哪种变量作为自变量实验,即使学生在松手时出现一点小小的失误,摆的快慢规律依然能清楚地呈现出来.

当然,也可以把不同小组两个铁架台的单个摆放在一起对比实验.

也许有人会质疑：这样就缺少了培养学生数据采集、记录,分析、整理数据信息的能力.其实不然,学生在得出结论之前,就已经是在观察实验的过程中,根据摆动的周期,大脑在采集信息、整理数据、分析判断,只不过没有写在纸上,结论来得更容易而已.

多年的教研员课后和我交流说：“《摆》作为公开课教学,我听了不止一次,但把两个单摆放在一起同时比较还是第一回见到.这个方法来得快,比较性强,有创新.”

【作者单位：句容市崇明小学江苏】