依托科學(xué)小課題 實施思維可視化

朱小琴

思維可視化即讓學(xué)生運(yùn)用形象、符號、動作等多種手段、界面，直觀、深入淺出地表現(xiàn)自己思維的過程。學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的過程，頭腦中并不是一張白紙，如對一些科學(xué)概念會有一些零碎的、簡單的、甚至是錯誤的前認(rèn)識；對實驗方法的設(shè)計會有自己獨(dú)特的想法等，所以，老師酷似醫(yī)生，更勝于醫(yī)生。老師在教學(xué)過程中就必須想辦法讓學(xué)生的思維可視化，然后判斷出學(xué)生的思維過程和知識概念上出了什么問題，當(dāng)然，我們可以憑借出聲思維讓學(xué)生將想的內(nèi)容說出來，但僅憑出聲思維是不行的。其一，出聲思維具有局限性，對表述者的語言表達(dá)能力具有一定的要求；其二，語言具有一定的欺騙性，而前概念和思維過程具有一定的隱蔽性。因此，教師不能僅僅通過師生之間回答、理答來診斷學(xué)生的前概念，判斷學(xué)生的思維過程是否正確，而作出合理的評價。在科學(xué)教學(xué)、科學(xué)活動中，我注重依托科學(xué)小課題，加強(qiáng)了思維可視化形式、功能的研究，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

一、依托科學(xué)小課題研究，加強(qiáng)實施思維可視化形式的研究

小課題研究是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以構(gòu)建具有教育性、創(chuàng)造性、實踐性的學(xué)生主體活動為形式，通過學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、自主提出問題、自主選擇研究課題，根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，從課堂到課外以及生活中的問題，進(jìn)行自主探索，讓學(xué)生在探究過程中學(xué)到知識，受到教育，得到發(fā)展的一種學(xué)習(xí)方式。

1.引導(dǎo)學(xué)生把思維畫出來

像“紙橋承重”、“超級搭建”等動手操作性小課題研究活動深受學(xué)生的喜愛，可以說，每個學(xué)生拿到材料都能動手操作一番，但是我們沒有盲目的讓學(xué)生去做簡單的操作，而是引導(dǎo)學(xué)生在動手之前先動腦，先將自己的設(shè)計方案用畫設(shè)計圖的形式展現(xiàn)出來，然后小組交流討論，通過交流，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)識到設(shè)計圖中的不足，如在紙橋搭建中如何增強(qiáng)紙橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、如何增強(qiáng)紙橋橋墩的承重力等，然后讓學(xué)生再一次修改自己的設(shè)計圖，最后讓學(xué)生按照自己的設(shè)計圖操作，學(xué)生在整個活動中，不僅節(jié)約了時間，更重要的是提高了活動的質(zhì)量。

像“農(nóng)村露天垃圾如何處理”、“校園綠色花木調(diào)查與研究”等調(diào)查研究型的小課題研究，由于不同小組研究的內(nèi)容不同，為了能讓小組之間清晰的分享勞動成果，在小課題研究的匯報交流階段，我們引導(dǎo)學(xué)生將本小組研究的結(jié)果用畫概念圖的形式表現(xiàn)出來加以交流，學(xué)生在交流的過程中不僅增加了交流的容量，更重要的是突出了交流思路的清晰度。

2.引導(dǎo)學(xué)生把思維做出來

像“我設(shè)計的新型垃圾筒”、“我的奇思妙想”等發(fā)明創(chuàng)造型的小課題研究，我們通常引導(dǎo)學(xué)生把自己的想法做出來。在發(fā)明創(chuàng)造型小課題研究活動中，學(xué)生的思維屬于發(fā)散性思維，要鼓勵學(xué)生多想、敢想、會想，為了提高活動效率，我們首先采用圖表記錄的形式引導(dǎo)學(xué)生將“加一加”、“剪一剪”、“擴(kuò)一擴(kuò)”的方案及時記錄下來，或者，發(fā)出一個主題，然后讓大家圍繞主題盡可能多的想方案，并用畫、寫的形式記錄下來，通過這樣的方式，學(xué)生能將頭腦中的一些“金點子”及時捕捉到，然后引導(dǎo)學(xué)生將自己的想法用模型的形式做出來，如在“我設(shè)計的新型垃圾筒”活動中，學(xué)生做出來許多令人佩服的作品，有防二次掏垃圾的環(huán)保垃圾筒、干濕垃圾筒、便攜式垃圾袋等。

3.引導(dǎo)學(xué)生把思維寫出來、說出來

像“種子萌發(fā)條件的研究”、“鐵釘在什么條件容易生銹”等科學(xué)實驗型小課題研究活動，這類小課題研究活動側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生開展實驗研究，學(xué)生對實驗過程非常感興趣，而往往忽視科學(xué)、合理實驗方案的設(shè)計，為了判斷學(xué)生的思維過程是否正確，是否合理，是否科學(xué)，我們嘗試讓學(xué)生將自己的實驗方案寫出來、說出來，然后對不同的實驗方案進(jìn)行追問，和學(xué)生展開充分的對話，深度了解學(xué)生思維過程中的問題。如“種子萌發(fā)條件的研究”屬于一個對比實驗，學(xué)生在實驗方案中多數(shù)考慮不周全，尤其是實驗控制條件的不變，通過讓學(xué)生寫方案、說方案、提問題，不斷進(jìn)行思維碰撞，使實驗方案的設(shè)計逐步科學(xué)、合理。

二、依托科學(xué)小課題研究，加強(qiáng)思維可視化功能的研究

1.思維可視化的診斷功能

思維可視化診斷功能是指一種通過可以覺察的視覺方式，將思維進(jìn)行外化呈現(xiàn)，并加以了解判斷。教師在科學(xué)課堂中、在小課題研究中，通過一定的方式讓學(xué)生思維外顯，一方面能讓我們教師及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知狀態(tài)，有助于教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知狀態(tài)合理的改變教學(xué)思路及活動思路，通過我們的實踐、調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這樣的教學(xué)更有利于提高課堂效率，更有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。另一方面，也能讓學(xué)生了解自己最初的想法，當(dāng)然這些想法有的是正確的，有的是錯誤的，并對自己的想法加以改進(jìn)、完善。

2.思維可視化的促進(jìn)功能

思維可視化的促進(jìn)功能在“金點子創(chuàng)意”等頭腦風(fēng)暴小課題研究活動中體現(xiàn)的明顯。頭腦風(fēng)暴是由10個左右的成員組成，大家在自由愉快、暢所欲言的氣氛中，目標(biāo)指向同一個物體，自由交換想法或點子，并以此激發(fā)與會者創(chuàng)意及靈感，以產(chǎn)生更多創(chuàng)意的方法。大家在交流的過程中，會迸發(fā)許多創(chuàng)意、靈感，這些創(chuàng)意、靈感由自己、或?qū)ｉT的記錄員記錄下來，并且不做任何評判，然后在討論的過程中以及討論完畢后，所有的記錄內(nèi)容向參與者公開共享，最后大家對各種觀點進(jìn)行評價，提出不適合或者重復(fù)的內(nèi)容，將相似的觀點聚集在一起，然后進(jìn)行再一次的討論，直到得出滿意的結(jié)果。在整個過程中，思維可視化能快速讓學(xué)生將自己的創(chuàng)意及時的表達(dá)出來，同時也能將大家瞬息交流的思維火花捕獲下來，為接下來的研究提供了資料。