基于“思維可視化”的小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略探析

李小健

柏拉圖說過：“思維是靈魂的自我談話?！痹诋?dāng)今開放合作的大背景之下，人類不能停留于自我對話的層面，在進(jìn)行自我談話的同時(shí)更要與外界對話，通過與他人碰撞交流以獲得更好的發(fā)展。小學(xué)科學(xué)作為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙課程，肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重任。了解學(xué)生思維狀況、把握學(xué)生思維動態(tài)是有效發(fā)展學(xué)生思維能力與思維品質(zhì)的前提，要有效解讀學(xué)生思維軌跡，必須想辦法敞亮學(xué)生的大腦，讓學(xué)生的科學(xué)思維可視化?！八季S可視化”即把原本看不見的思維亮化出來，讓思維聽得見、看得見。思維可視化可以幫助教師深層次了解學(xué)生探究學(xué)習(xí)情況，即時(shí)合理地調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和教學(xué)方法，提高教學(xué)效能。筆者在多年的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中致力于“思維可視化”的研究與實(shí)踐，探索出一套基于“思維可視化”的小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略。

一、說思路——讓思維聽得見

語言是人們交流思想的重要工具，人們常常通過語言來實(shí)現(xiàn)溝通與交流。思維是一種內(nèi)在的無聲語言，要想有效感知學(xué)生思維，可以引導(dǎo)學(xué)生用有聲語言吐露展示，通過言語表達(dá)出思考的過程，讓思維聽得見。

為了有效傾聽到生的思維，抓住學(xué)生思維的脈搏，我鼓勵(lì)學(xué)生踴躍表達(dá)?？茖W(xué)探究活動方案的設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)探究活動的成敗，為了提高探究活動的質(zhì)效，我精心組織學(xué)生在動手操作前開展方案陳述，說說自己的活動設(shè)計(jì)，在交流中不斷完善設(shè)計(jì)。例如，在教學(xué)《折形狀》一課中，探究物體形狀與承受力的大小的關(guān)系是本課的重點(diǎn)，為了提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)效，有效達(dá)成這一目標(biāo)，我在學(xué)生分組討論設(shè)計(jì)了探究方案后，組織學(xué)生匯報(bào)交流?！拔覀儨?zhǔn)備先用幾張紙分別折成三棱柱、四棱柱、六棱柱和圓柱，然后往上面放書本，哪一個(gè)上面放的書本多，就說明誰的承受力大。”第一小組首先亮出自己的思路。“說得很好，還有哪個(gè)小組有什么要說的嗎？”我激勵(lì)其他小組參與互動，“我們覺得要用大小、輕重、厚薄相同的紙張分別折成不同形狀?！钡诙〗M予以補(bǔ)充，“我們認(rèn)為在上面疊放的書本大小、輕重要相同，否則就無法比較?！钡谌〗M說出自己的想法，“大家說得非常好，在實(shí)驗(yàn)中只能有一個(gè)變量，那就是折成的形狀可以變，其他的量都不能變化，這樣才能真實(shí)有效地探究出哪一種形狀的承受力最大？”我總結(jié)道，透過學(xué)生的發(fā)言，我讀出了學(xué)生已經(jīng)考慮到在對比實(shí)驗(yàn)中要關(guān)注變量的控制，學(xué)生的思路清晰，思維嚴(yán)密，考慮得都全面周到，看到實(shí)驗(yàn)的條件基本成熟，我就宣布實(shí)驗(yàn)開始：“下面請各組領(lǐng)取材料開始實(shí)驗(yàn)吧！”

二、畫圖表——讓思維看得見

“思維可視化”意在借助圖示語言把原本不可視的思維過程展現(xiàn)出來，使其清晰可見。小學(xué)生對圖示語言比較敏感，圖表的直觀形象性既能幫助學(xué)生思考理解，又能促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識的有效建構(gòu)。圖示語言反映了學(xué)生的思維軌跡，讓思維看得見，我們可以透過學(xué)生畫出的圖表，分析和掌握學(xué)生的思維進(jìn)程與深度。

譬如，在教學(xué)《探究暗盒里的電路》一課時(shí)，我給學(xué)生提供了一張表格紙和一張白紙，表格紙用以記錄每次檢測的現(xiàn)象，白紙用作畫電路圖。學(xué)生在利用檢測器依次檢測了電路暗盒上的每個(gè)連接點(diǎn)之后，我沒有讓學(xué)生直接打開暗盒觀看里面的電路，而是要求學(xué)生根據(jù)檢測到的現(xiàn)象畫出暗盒里面的電路連接情況。畫電路圖是一項(xiàng)思維要求極高的活動，學(xué)生需要根據(jù)檢測中每兩個(gè)連接點(diǎn)之間發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行判斷，依據(jù)已有的電路知識進(jìn)行推理，電路圖揭曉了學(xué)生的思維脈絡(luò)。有一組學(xué)生在記錄單中記錄的現(xiàn)象是“A-B更亮，B-A不亮”，在電路圖中的A、B兩個(gè)觸點(diǎn)之間畫的是電池，“當(dāng)檢測器連接A、B兩點(diǎn)時(shí)燈泡更亮，是因?yàn)殡娐分性黾恿穗姵兀B接B、A兩點(diǎn)燈泡卻不亮，說明此時(shí)電池的正負(fù)極接反了?！庇欣碛袚?jù)的匯報(bào)展示了他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維，學(xué)生在科學(xué)思維中建立了電路暗盒模型，電路圖是他們思維的見證。

三、做實(shí)驗(yàn)——讓思維摸得到

意大利物理學(xué)家伽利略說過：“一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來?！睂?shí)驗(yàn)作為科學(xué)探究的重要手段，許多科學(xué)探究都離不開實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生動手又動腦，讓思維摸得到。人的大腦與手指之間有著萬縷千絲的關(guān)聯(lián)，手的動作實(shí)施著大腦的指令，顯示著思維的方式，我們可以在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程中觸摸到學(xué)生的思維。

“思維在指尖流動?！蓖ㄟ^觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動作辨識學(xué)生思維軌跡，解讀學(xué)生心理，觸摸學(xué)生思維，幫助學(xué)生糾偏。例如，在教學(xué)《建立模型》一課中，我安排學(xué)生做一個(gè)紙筒模型，要求是：用兩根棉線的四個(gè)頭穿過紙筒，任意拉動外面的一根棉線，其他的棉線都會縮進(jìn)紙筒里。學(xué)生匯報(bào)兩根棉線在紙筒內(nèi)的連接情況時(shí)，有的認(rèn)為兩根棉線是交叉的，有的認(rèn)為是分開的，各組爭論不休，各執(zhí)己見，為了驗(yàn)證各自猜想，我給每組學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)器材，讓他們親手操作實(shí)踐。學(xué)生將自己的思想融入制作過程，紙筒模型承載了他們的思維，讓他們原先的思維看得見、摸得著。

“孩子，請敞亮你的大腦！”這是我在科學(xué)課堂中經(jīng)常對學(xué)生的一句話。敞亮大腦就是讓學(xué)生將科學(xué)探究中的所思所想可視化，讓我們鼓勵(lì)學(xué)生在說一說、畫一畫、做一做中充分展示自己的思維，與他人共同分享思想。