小學低年級科學教學中思維可視化的應用策略

胡躍瑜

摘 要：低年級科學課作為啟蒙課程，科學學習剛剛起步，關注學生的思維發(fā)展至關重要。教師要結(jié)合低年級學生的思維特點，運用“可視化”策略將學生潛在的思維挖掘出來，讓教師看得見學生的思維，跟進學生的思維，與學生一起思考，進行思維的碰撞，產(chǎn)生思維的火花，學生的思維能力在師生互動及生生互動中持續(xù)地、系統(tǒng)地得到鍛煉與發(fā)展。學生通過“可視化”學習，將抽象的科學概念，不可言說的想法直觀展現(xiàn)出來，并且主動參與、樂于參與科學探究活動，從而培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、思維能力。

關鍵詞：小學低年級;科學教學;思維可視化;應用策略

引言

“思維可視化”是促進兒童思維發(fā)展的有效認知策略。在小學科學探究教學中，教師可以通過學生前概念的可視化，找準科學探究的起點;通過學生思維發(fā)展的可視化，把握科學探究的節(jié)奏;通過學生學習效果的可視化，評測科學探究的效度。這些學與教的思維可視化策略，能夠促進科學探究活動有效開展，培養(yǎng)學生的科學思維能力，進一步提升學生的科學思維品質(zhì)。

1圖形記錄，讓思維外顯

由于低年級學生年齡小，還處于形象思維階段，往往不能用準確的語言描述自己的發(fā)現(xiàn)或事物的特征。而“圖形記錄”有助于學生將隱性的思維顯性化，把學生的思維過程一層層地暴露和展現(xiàn)出來。因此，引導學生在探究活動中借助圖形進行思考，并將自己所觀察到的、所想到的用圖形記錄下來，是處于具體運算階段的兒童最常用的思維可視化策略，尤其適用于小學低年級科學教學。比起文字的書寫，低年級學生更喜歡不受拘束的繪畫，無論是簡單的畫圖，還是涂色，他們都樂此不疲。同時，他們也喜歡展示自己的作品，并用作品進行交流。如在二年級上冊“我們的地球家園”單元的活動手冊中有一個活動：將一張白紙分成四個區(qū)域，分別標上“春、夏、秋、冬”四個季節(jié)，將描寫季節(jié)特點的詞語剪下并貼在相應的區(qū)域中。這是一項很簡單的活動，但學生卻把半節(jié)課甚至更多的時間花在了剪貼詞語等對思維發(fā)展意義不大的活動上，況且詞語還在一定程度上限制了學生的表達能力、想象能力，實在是得不償失。既然如此，不如將作業(yè)改成繪制季節(jié)變化圖，并根據(jù)這些有事實依據(jù)的“圖畫”進行交流。事實證明，學生基本能在教師的指導下用簡單的符號、圖畫進行描述和交流。比起詞不達意的描述，這種方式更有趣味性，更容易讓孩子們接受。更重要的是，學生在圖形記錄的過程中，其思維軌跡一目了然，并隨著科學探究活動貫穿于課堂始終。用動圖、圖形的方式直觀展現(xiàn)學生的思維過程，表現(xiàn)他們的思維軌跡，更有利于師生、生生之間的交流。教師因勢利導提升學生用科學的詞匯進行表達的能力，從而培養(yǎng)學生的科學意識和科學思維。

2“可視化”情境，生動呈現(xiàn)學生的思維

低年級學生的思維水平受限于自身的認知水平，他們的思維更傾向基于生活經(jīng)驗的感知思維的運用，對于生活經(jīng)驗以外的思維理解能力不強，對于知識的應用能力也較弱。因此，教師應根據(jù)教學實際，借助一些教學道具，創(chuàng)設形象的“可視化”情境，生動呈現(xiàn)學生的思維過程。如二年級上冊《書的歷史》一課，旨在通過介紹書的演化歷史，讓學生了解并對比泥板、竹簡和紙的書寫感受、裝訂感受和便攜程度，體會做書的材料是隨時代演變而革新的過程。對于歷史上不同時代的書，學生并沒有直接的生活經(jīng)驗，只有來自其他學科教學或者課外閱讀的模糊認識。這就需要教師創(chuàng)設一定的情境，讓學生親身體驗材料的演變史，并在體驗中進行思考。于是，教師以學生喜聞樂見的動畫角色——哆啦A夢來創(chuàng)設情境，讓他們的思維隨著歷史的演變而生動展現(xiàn)。教學過程如下。師：古時候的書是用什么材料做的呢？讓我們乘坐哆啦A夢的時光機一起去看看吧?。ㄓ梦⒁曨l呈現(xiàn)書的演化歷史）師：在時光機里你們看到了什么？生1：遠古時候，人們用樹枝在泥板上寫字。生2：在烏龜殼上寫字。生3：到戰(zhàn)國時期，人們用毛筆在竹簡上寫字。師：（響起電話鈴聲）誰來電話了？（屏幕上呈現(xiàn)哆啦A夢的形象）聽聽哆啦A夢要跟我們說什么。（畫外音：小朋友們好！我是哆啦A夢，今天我要帶領你們一起游覽書的歷史博物館，讓我們一起來體驗一下吧?。┙處煂ⅰ皻v史博物館”中的體驗活動設計成三張廣告牌，要求學生完成相應的任務，并將自己的作品貼在本小組一欄中。在情境中融入便于學生接受的動畫角色，再加上道具的輔助，使學生身臨其境，愿意主動學習，主動探究，思維也在有趣的情境中自然而然打開了。

3找準科學探究的起點：學生前概念可視化

科學探究活動的起點應以學生已有的認知結(jié)構(gòu)為基礎，通過“畫一畫”“想一想”“說一說”等方法能夠把學生的前概念充分地展示出來。特別是當學生用圖示的形式將隱形的思維呈現(xiàn)于記錄紙上時，能幫助教師依照學生的認知需要和特征，有效引導學生的主題探究活動更有針對性，讓學生主動建構(gòu)對科學概念的理解。如教學《簡單電路》前，讓學生畫出“用電池、導線點亮小燈泡”的方法，并想一想“為什么這樣做小燈泡會亮”。我們發(fā)現(xiàn)，學生“單線連接”的思路比較普遍，大部分學生把電池和燈泡底部用“導線”連接，又或者不用“導線”直接把燈泡底部接在電池的正極。他們的解釋是“這樣連接起來電池里的電能就能輸出給燈泡，燈泡自然就會亮了”。這就是現(xiàn)在的孩子關于電池點亮燈泡方法的“前概念”。通過進一步訪談了解到，學生這樣的認識源于對燈泡了解的局限，即對燈泡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不了解。因此在教學中，教師設計的探究活動的核心就是圍繞認識燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)展開，即“燈泡燈絲的兩端各連接一條金屬架，它們一直往下延伸到了哪兒呢？”直面學生的前概念的根源問題。

結(jié)束語

思維可視化是將隱形的思維用顯性的方式展現(xiàn)出來。在小學科學教學中，著眼于學生思維能力的培養(yǎng)是毋庸置疑的?；诘投涡W生的思維特點，教師可以通過圖形直觀顯現(xiàn)學生的思維，通過情境生動呈現(xiàn)學生的思維，通過操作動態(tài)復現(xiàn)學生的思維，通過思維導圖完整展現(xiàn)學生的思維。這些學與教的思維可視化策略，將學生看不見的思維過程、不可言說的思考方法和思考路徑等清晰地呈現(xiàn)出來，從而促進學生科學思維能力的養(yǎng)成，不斷提升他們的科學素養(yǎng)。

參考文獻

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