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一、把“吸引教育”引入科学课堂
“吸引教育”理念认为：人的潜能能够因特别设计的教育场所、教育政策、教育程序以及有目的的吸引而得到最佳的实现。
“吸引教育”作为一种新型的教育理论，把其对接到初中科学的课堂教学，就是强调：初中科学课堂教育的民主化定向、人际交往的情绪吸引、自我意识的积极建构，以使教育过程能为人的发展展示一个充满希望的前景，为人的潜能的实现提供一套激励机制。在初中科学教学中，“对照实验”不仅是实验的一种基本形式，还是进行科学研究的重要手段。“对照实验”教学中，教师如果把“吸引教育”理念引入，激发学生对兴趣，就能使学生不知不觉地接受知识，培养动手分析、归纳综合等能力。
二、“吸引教育”理念下的对照实验设计能力的培养策略
1.欣赏科学史上的“经典对照实验”，明确实验意图，培养学生的分析能力
在平时教学过程中，我有意识地介绍一些科学家的生平事迹和一些重要的生命科学发展史，让学生追寻先人艰难曲折的足迹，培养学生不屈不挠的科学精神。
例如，《植物光合作用》教学中，导入光合作用发现的历程。
师：以我们具有的知识来看，植物生长发育所需要的物质除了来自土壤外，还有水及空气中，你能尝试设计实验加以验证吗?比利时医生范·海尔蒙特设计了一个巧妙的实验。（投影）
师：范·海尔蒙特种了一棵小柳树，把它放在了一个铁制的盆子里，对盆里的土壤高温加热称重。五年里，只对柳树浇灌雨水，结果发现，土壤只减少了0.06千克。那么，范·海尔蒙特的结论是什呢?
生：植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。
师：同学们，范·海尔蒙特的实验结论完全正确吗?
生：不完全正确。
师：那么他忽略了什么因素？
生：空气、阳光。
师：对，范·海尔蒙特的实验忽略了空气和阳光，看来他的实验还有很大的局限性。一个实验结论的正确与否，需要后人不断地探索和补充完善。那么，后来的科学家有没有做过相关的实验呢？下面就让我们看看普利斯特莱的实验。（投影）
师：普利斯特莱的实验过程如何？
学生：在密闭的玻璃罩内，蜡烛熄灭，小白鼠死亡；而与绿色植物放在一起，蜡烛不熄灭，小白鼠不死亡。
师：请大家讨论一下，你们认为他的实验结论是什么？
生：植物生长需要吸收二氧化碳，同时释放出氧气。
师：很好。事实上，普利斯特莱并不知道植物吸收的是二氧化碳，释放的是氧气。因为那时人们还不知道空气的成份，所以他的实验结论是植物可以更新空气。我们现在知道它吸收的是二氧化碳，放出的是氧气。
师：我们知道在密閉的环境里蜡烛会熄灭，小白鼠会死亡，能否因此去掉第一组的实验?
生：不可以。
师：那么这样做的好处是什么？
生：为了对照。
师：后人重复实验，发现有时成功，有时失败？有时得到相反的结论，可能的原因是什么?
生：忽略了光照的影响。
……
从对照实验的欣赏中，学生不仅感受到了几代科学家探索光合作用这一生理过程的曲折，同时也领悟到在这个实验的完善和发展过程中“对照”所起的作用。教师在展示实验过程中并没有刻意地去追求该实验的完整性和准确性，而是追寻科学家们足迹，逐步通过“对照”实验的渗透，使一切都在潜移默化中进行。
2.辨析教材中的难点实验，给出既定内容，培养学生的动手能力
在初中科学教学中，教学难点的形成往往有三个原因：一是学生固有的生活经验与科学事实相悖，给教学带来一定程度上的负作用；二是教学内容比较抽象，部分学生难以掌握；三是教材里部分内容较为生硬难懂。
如何突破教学难点呢？笔者设计了一些辅助性的对照实验引导学生进行对比，突破教学难点。通过对照实验，给学生提出问题，激发起他们探究问题的兴趣，而解决问题的过程也就是学习新内容的过程，从而有效的突破了难点。
例如，在教学凸透镜成像时，凸透镜上半部被不透光的纸遮挡将如何成像？大部分学生会认为所成的像少了一半。学生对该问题缺乏感性认识，具体分析比较困难，可以设计对照实验。在两倍焦距处点燃一支蜡烛，在透镜的另一侧两倍焦距处的光屏上可以看到清晰的等大的倒立的实像。然后用不透光纸档住透镜的上半部，将发现光屏上依然呈现出完整的等大倒立的实像，只不过像暗了一些。然后用不透光的纸档住透镜的下半部，仍然发现光屏上呈现完整的等大的倒立的实像，也只不过像暗了一些。学生通过对照，有了这些感性认识，然后用作图法来分析，理解这个问题就不困难了。
运用对照的方法激发学生思维，首先要引导学生找到两者之间的共同点或差异。可以是横向的，也可以是纵向的。然后，教师利用学生找到的两者差异分别从利弊、目的、原因、功能等方面提问。这样学生才会信服于实验的结论，赞叹于实验设计的精妙。
3.设置不同实验条件进行探索，掌握规律
根据“吸引教育”理论，不同的学习环境可以增强学生的学习兴趣。初中科学教材中的力学这一块知识对学生来说是一个难点，在教学新知中利用对照实验来讲解知识能达到很好的教学效果。
如探究压力的作用效果时，学生往往会忽略“压力相同时”或“受力面积一定时”这两个条件。教师可以设计对照实验，通过直观的实验现象，减少了学生分析问题的片面性。通过对照实验学生得出接触面积的粗糙程度与摩擦力的大小关系，使学生轻松的掌握了科学知识，使课堂教学效果达到最佳水平。
必须要指出的是，课堂对照实验中，要严格控制实验的对照条件。对照实验中，两种（或两种以上）对照条件的不同是产生实验组与对照组不同现象或结果的根本原因，而实验现象的差异对比又是形成科学结论的重要依据，是人们透过自然运动现象的表面探索把握自然内在规律的基础。因此，对照条件的控制便成为实验成败的关键所在。
4.改进实验器材或通过对教材的处理等，提高效果
初中教材中有些实验，教师尽可能地创造条件将之变为对照实验，以提高教学效果。如初中演示实验“光合作用吸收二氧化碳”，按通常的教学进度已至深秋或初冬，实验材料——天竺葵叶片的叶绿素已基本破坏，部分叶片已枯黄。在此情况下实验，即使甲装置放入氢氧化钠溶液，乙装置放入清水，不管对照条件多么严格，都会出现二者均无淀粉产生的结果，导致教学陷入教师“有口难辩”的尴尬境地。面对这种情况本人常通过其他材料或调整教学进度避免这一状况的发生。
对照实验中要确保实验效果和结论的可靠性。一是师生要共同树立尊重事实，一丝不苟的科学态度；二要明确实验目的，规范操作步骤，保证实验有条不紊的进行；三要尽可能排除各种干扰因素对实验结果的不良影响，最大限度地消除实验误差。
5.在课外探究活动中强化对照，拓展学生的创新思维和实验能力
课堂教学是培养学生探究能力的主渠道，课外科技活动指导学生设计对照实验是课堂教学的继续和延伸，也是实验型研究学习的典型代表。教师作为研究性学习的组织者、指导者，要指导学生遵循实验课题的选择原则，设置对照实验原则、实验过程控制原则和实验材料遴选原则等进行课题研究，拓展学生的创新思维和实验能力。
实验课题的选择：一是结合科学教材内容；二是结合与人们生活生产实际紧密相连的内容，并应遵循由简单到复杂的原则，这样就有利于学生的实验思维能力的培养。
例如，课外探究“光对鼠妇生活的影响”时，引导学生设计这样的对照实验：
①此次探究活动，主要目的是让学生了解探究的一般过程，并且体会控制实验变量和设置对照实验的重要性。探究的每一个步骤，教师不直接告诉学生，而是引导学生积极地思考。例如，教师要求学生根据捕捉鼠妇时所观察到的鼠妇的生活环境，引导学生提出问题、建立假设、制定计划。在实验法中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题，教师多举些例子帮助学生理解这两个关键步骤。
②在实验中可以研究的因素有很多，考虑到初一学生的认知水平，在引导学生设计实验方案时，本节课只对光照这一因素进行研究。其他如温度、湿度、水分等将于下节课进行探究。
③表达和交流是学生总结和反思探究过程，展示探究成果的重要环节，教师应鼓励学生正确表达其探究结果，并与其他同学充分交流。
三、培养学生对照实验能力的实践体会
在系统学习科学知识之前，由于生活经验的影响，学生容易形成一些错误的前概念。因此，在教学过程中常常需要借助对照实验得出正确的科学概念。但从实验现象到科学概念的建立往往跨度很大，因此，如何引导学生对比实验现象、形成概念是科学概念教学的出发点。真实、生动、形象、直观的对比实验，不但能赋予学生丰富的物理表象，而且能通过感官的刺激，唤起他们对科学学习的热情及对科学问题的深入探究，从而发展他们的科学思维能力。由于对比实验很适合初中学生学习科学知识，所以很多科学概念都可以运用这种方法引入。
“对照性原则”是科学实验设计的一个重要原则。而培养学生的实验设计能力是中学科学课程标准中所明确要求的一个目标。因此，要使学生准确掌握有关实验设计的基本概念和原理，首先要求教师把握探究性学习和探究性教学的基本理论，并持之以恒地有效贯彻到教学实践中，让学生在实验的对比中不知不觉学习科学知识，培养能力。通过这样的教学模式学生就能正确的理解科学知识，运用科学知识，同时也培养了学生分析、归纳等的综合能力。
“吸引教育”理念认为：人的潜能能够因特别设计的教育场所、教育政策、教育程序以及有目的的吸引而得到最佳的实现。
“吸引教育”作为一种新型的教育理论，把其对接到初中科学的课堂教学，就是强调：初中科学课堂教育的民主化定向、人际交往的情绪吸引、自我意识的积极建构，以使教育过程能为人的发展展示一个充满希望的前景，为人的潜能的实现提供一套激励机制。在初中科学教学中，“对照实验”不仅是实验的一种基本形式，还是进行科学研究的重要手段。“对照实验”教学中，教师如果把“吸引教育”理念引入，激发学生对兴趣，就能使学生不知不觉地接受知识，培养动手分析、归纳综合等能力。
二、“吸引教育”理念下的对照实验设计能力的培养策略
1.欣赏科学史上的“经典对照实验”，明确实验意图，培养学生的分析能力
在平时教学过程中，我有意识地介绍一些科学家的生平事迹和一些重要的生命科学发展史，让学生追寻先人艰难曲折的足迹，培养学生不屈不挠的科学精神。
例如，《植物光合作用》教学中，导入光合作用发现的历程。
师：以我们具有的知识来看，植物生长发育所需要的物质除了来自土壤外，还有水及空气中，你能尝试设计实验加以验证吗?比利时医生范·海尔蒙特设计了一个巧妙的实验。（投影）
师：范·海尔蒙特种了一棵小柳树，把它放在了一个铁制的盆子里，对盆里的土壤高温加热称重。五年里，只对柳树浇灌雨水，结果发现，土壤只减少了0.06千克。那么，范·海尔蒙特的结论是什呢?
生：植物生长所需要的养料主要来自于水，而不是土壤。
师：同学们，范·海尔蒙特的实验结论完全正确吗?
生：不完全正确。
师：那么他忽略了什么因素？
生：空气、阳光。
师：对，范·海尔蒙特的实验忽略了空气和阳光，看来他的实验还有很大的局限性。一个实验结论的正确与否，需要后人不断地探索和补充完善。那么，后来的科学家有没有做过相关的实验呢？下面就让我们看看普利斯特莱的实验。（投影）
师：普利斯特莱的实验过程如何？
学生：在密闭的玻璃罩内，蜡烛熄灭，小白鼠死亡；而与绿色植物放在一起，蜡烛不熄灭，小白鼠不死亡。
师：请大家讨论一下，你们认为他的实验结论是什么？
生：植物生长需要吸收二氧化碳，同时释放出氧气。
师：很好。事实上，普利斯特莱并不知道植物吸收的是二氧化碳，释放的是氧气。因为那时人们还不知道空气的成份，所以他的实验结论是植物可以更新空气。我们现在知道它吸收的是二氧化碳，放出的是氧气。
师：我们知道在密閉的环境里蜡烛会熄灭，小白鼠会死亡，能否因此去掉第一组的实验?
生：不可以。
师：那么这样做的好处是什么？
生：为了对照。
师：后人重复实验，发现有时成功，有时失败？有时得到相反的结论，可能的原因是什么?
生：忽略了光照的影响。
……
从对照实验的欣赏中，学生不仅感受到了几代科学家探索光合作用这一生理过程的曲折，同时也领悟到在这个实验的完善和发展过程中“对照”所起的作用。教师在展示实验过程中并没有刻意地去追求该实验的完整性和准确性，而是追寻科学家们足迹，逐步通过“对照”实验的渗透，使一切都在潜移默化中进行。
2.辨析教材中的难点实验，给出既定内容，培养学生的动手能力
在初中科学教学中，教学难点的形成往往有三个原因：一是学生固有的生活经验与科学事实相悖，给教学带来一定程度上的负作用；二是教学内容比较抽象，部分学生难以掌握；三是教材里部分内容较为生硬难懂。
如何突破教学难点呢？笔者设计了一些辅助性的对照实验引导学生进行对比，突破教学难点。通过对照实验，给学生提出问题，激发起他们探究问题的兴趣，而解决问题的过程也就是学习新内容的过程，从而有效的突破了难点。
例如，在教学凸透镜成像时，凸透镜上半部被不透光的纸遮挡将如何成像？大部分学生会认为所成的像少了一半。学生对该问题缺乏感性认识，具体分析比较困难，可以设计对照实验。在两倍焦距处点燃一支蜡烛，在透镜的另一侧两倍焦距处的光屏上可以看到清晰的等大的倒立的实像。然后用不透光纸档住透镜的上半部，将发现光屏上依然呈现出完整的等大倒立的实像，只不过像暗了一些。然后用不透光的纸档住透镜的下半部，仍然发现光屏上呈现完整的等大的倒立的实像，也只不过像暗了一些。学生通过对照，有了这些感性认识，然后用作图法来分析，理解这个问题就不困难了。
运用对照的方法激发学生思维，首先要引导学生找到两者之间的共同点或差异。可以是横向的，也可以是纵向的。然后，教师利用学生找到的两者差异分别从利弊、目的、原因、功能等方面提问。这样学生才会信服于实验的结论，赞叹于实验设计的精妙。
3.设置不同实验条件进行探索，掌握规律
根据“吸引教育”理论，不同的学习环境可以增强学生的学习兴趣。初中科学教材中的力学这一块知识对学生来说是一个难点，在教学新知中利用对照实验来讲解知识能达到很好的教学效果。
如探究压力的作用效果时，学生往往会忽略“压力相同时”或“受力面积一定时”这两个条件。教师可以设计对照实验，通过直观的实验现象，减少了学生分析问题的片面性。通过对照实验学生得出接触面积的粗糙程度与摩擦力的大小关系，使学生轻松的掌握了科学知识，使课堂教学效果达到最佳水平。
必须要指出的是，课堂对照实验中，要严格控制实验的对照条件。对照实验中，两种（或两种以上）对照条件的不同是产生实验组与对照组不同现象或结果的根本原因，而实验现象的差异对比又是形成科学结论的重要依据，是人们透过自然运动现象的表面探索把握自然内在规律的基础。因此，对照条件的控制便成为实验成败的关键所在。
4.改进实验器材或通过对教材的处理等，提高效果
初中教材中有些实验，教师尽可能地创造条件将之变为对照实验，以提高教学效果。如初中演示实验“光合作用吸收二氧化碳”，按通常的教学进度已至深秋或初冬，实验材料——天竺葵叶片的叶绿素已基本破坏，部分叶片已枯黄。在此情况下实验，即使甲装置放入氢氧化钠溶液，乙装置放入清水，不管对照条件多么严格，都会出现二者均无淀粉产生的结果，导致教学陷入教师“有口难辩”的尴尬境地。面对这种情况本人常通过其他材料或调整教学进度避免这一状况的发生。
对照实验中要确保实验效果和结论的可靠性。一是师生要共同树立尊重事实，一丝不苟的科学态度；二要明确实验目的，规范操作步骤，保证实验有条不紊的进行；三要尽可能排除各种干扰因素对实验结果的不良影响，最大限度地消除实验误差。
5.在课外探究活动中强化对照，拓展学生的创新思维和实验能力
课堂教学是培养学生探究能力的主渠道，课外科技活动指导学生设计对照实验是课堂教学的继续和延伸，也是实验型研究学习的典型代表。教师作为研究性学习的组织者、指导者，要指导学生遵循实验课题的选择原则，设置对照实验原则、实验过程控制原则和实验材料遴选原则等进行课题研究，拓展学生的创新思维和实验能力。
实验课题的选择：一是结合科学教材内容；二是结合与人们生活生产实际紧密相连的内容，并应遵循由简单到复杂的原则，这样就有利于学生的实验思维能力的培养。
例如，课外探究“光对鼠妇生活的影响”时，引导学生设计这样的对照实验：
①此次探究活动，主要目的是让学生了解探究的一般过程，并且体会控制实验变量和设置对照实验的重要性。探究的每一个步骤，教师不直接告诉学生，而是引导学生积极地思考。例如，教师要求学生根据捕捉鼠妇时所观察到的鼠妇的生活环境，引导学生提出问题、建立假设、制定计划。在实验法中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题，教师多举些例子帮助学生理解这两个关键步骤。
②在实验中可以研究的因素有很多，考虑到初一学生的认知水平，在引导学生设计实验方案时，本节课只对光照这一因素进行研究。其他如温度、湿度、水分等将于下节课进行探究。
③表达和交流是学生总结和反思探究过程，展示探究成果的重要环节，教师应鼓励学生正确表达其探究结果，并与其他同学充分交流。
三、培养学生对照实验能力的实践体会
在系统学习科学知识之前，由于生活经验的影响，学生容易形成一些错误的前概念。因此，在教学过程中常常需要借助对照实验得出正确的科学概念。但从实验现象到科学概念的建立往往跨度很大，因此，如何引导学生对比实验现象、形成概念是科学概念教学的出发点。真实、生动、形象、直观的对比实验，不但能赋予学生丰富的物理表象，而且能通过感官的刺激，唤起他们对科学学习的热情及对科学问题的深入探究，从而发展他们的科学思维能力。由于对比实验很适合初中学生学习科学知识，所以很多科学概念都可以运用这种方法引入。
“对照性原则”是科学实验设计的一个重要原则。而培养学生的实验设计能力是中学科学课程标准中所明确要求的一个目标。因此，要使学生准确掌握有关实验设计的基本概念和原理，首先要求教师把握探究性学习和探究性教学的基本理论，并持之以恒地有效贯彻到教学实践中，让学生在实验的对比中不知不觉学习科学知识，培养能力。通过这样的教学模式学生就能正确的理解科学知识，运用科学知识，同时也培养了学生分析、归纳等的综合能力。