讓學(xué)生“畫”出探究的科學(xué)

吳章德

[摘 ? 要]在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)習(xí)是十分重要的。在引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究的過程中，讓學(xué)生畫“簡筆畫”，能夠有效地優(yōu)化科學(xué)探究活動，使學(xué)生正確科學(xué)地構(gòu)建科學(xué)概念，并促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，讓學(xué)生的科學(xué)探究學(xué)習(xí)更高效、更深入。

[關(guān)鍵詞]小學(xué);科學(xué)探究;簡筆畫

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)習(xí)是十分重要的?？茖W(xué)探究除了要讓學(xué)生們動手操作以外，還要引導(dǎo)學(xué)生的思維參與整個過程。引導(dǎo)思維參與的過程有時候需要借助一些具象的事物來展示，而作為一種圖形化的語言——簡筆畫，可以一目了然地展現(xiàn)出事物的基本形態(tài)，具有示意性強和概括性好等特點。小學(xué)生在理解和記憶事物方面主要依靠的是感性記憶，思維以具體形象思維方式為主。在科學(xué)探究的過程中讓學(xué)生畫簡筆畫，能夠展現(xiàn)學(xué)生的思維，使學(xué)生思維效率得到提高。同時，簡筆畫還能夠幫助學(xué)生看到事物的本質(zhì)，促進(jìn)探究和完善表達(dá)，從而讓小學(xué)生的科學(xué)探究學(xué)習(xí)更深入。

一、借助簡筆畫，“畫”出科學(xué)“前概念”

“前概念”指的是在對知識進(jìn)行學(xué)習(xí)之前，學(xué)生根據(jù)自我經(jīng)驗所創(chuàng)建的經(jīng)驗型知識模型，不過這種知識模型很可能是不科學(xué)甚至不正確的。但是由于受到先入為主的心理影響，學(xué)生在以后正確科學(xué)地構(gòu)建知識模型時會有一定的困難。此時，如果教師能在課堂引導(dǎo)學(xué)生使用簡筆畫來進(jìn)行前概念的揭示，并對思維雛形進(jìn)行暴露，則不僅有利于教師的教學(xué)，而且也能更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

例如，在教學(xué)“點亮小燈泡”這一課時，主要是引導(dǎo)學(xué)生對小燈泡和電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行思考，然后手動對電路進(jìn)行連接。在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)對小燈炮和電池有一定的了解，有的甚至在玩耍時已經(jīng)連接并點亮過小燈泡。因此開始時，教師可以讓學(xué)生以簡筆畫的形式畫出小燈泡和電池的結(jié)構(gòu)。如圖1中的“（1）—（3）”展現(xiàn)的便是學(xué)生對小燈泡和電池的結(jié)構(gòu)的錯誤理解。學(xué)生在看到別人的畫之后便認(rèn)識到自己的錯誤之處，這也激發(fā)了他們繼續(xù)探究的欲望。此時，教師提供給學(xué)生真實的小燈泡和電池，讓學(xué)生對其進(jìn)行觀察;然后再讓學(xué)生進(jìn)行繪畫，他們便能夠畫出正確的結(jié)構(gòu)，如圖1中的“（4）”，從而為后面的教學(xué)提供了基礎(chǔ)。

在這節(jié)課的教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生將觀察和畫簡筆畫進(jìn)行結(jié)合，以直觀的教學(xué)方式讓學(xué)生的前概念立體化，通過學(xué)生自己畫出教學(xué)起點為教師的后續(xù)教學(xué)指明了方向，同時也激發(fā)了學(xué)生的求知欲，更是在潛移默化中影響了學(xué)生對周邊事物的觀察方法與態(tài)度。

二、借助簡筆畫，“畫”出科學(xué)猜想

科學(xué)探究活動中非常重要的一步是引導(dǎo)學(xué)生猜想，在此過程中，學(xué)生根據(jù)自身經(jīng)驗進(jìn)行思考后得到一種假設(shè)性結(jié)論。這種結(jié)論的主要作用是引導(dǎo)學(xué)生對前概念進(jìn)行質(zhì)疑和驗證真?zhèn)?，但是由于這種結(jié)論是思維的產(chǎn)物，比較抽象，很難直接用語言來講述清楚，而借助簡筆畫就能起到很好的解釋作用。

例如，在教學(xué)“空氣占據(jù)空間嗎”這一課時，為了讓學(xué)生更好地對空氣占據(jù)空間的性質(zhì)進(jìn)行理解，教師做了實驗演示：把一個乒乓球放到水槽中，之后把一個塑料杯扣在乒乓球上，并將杯子的杯口放在水面上。然后，教師提問：“如果我繼續(xù)把杯子往水下壓，一直壓到杯口與水槽底部齊平才停下來，這個時候你們猜想一下乒乓球會在杯子的哪個位置？”讓學(xué)生進(jìn)行討論和分析，并讓學(xué)生把討論后得到的結(jié)果畫在示意圖上。

在學(xué)生討論完之后，教師讓每個小組給出討論結(jié)果圖（見圖2），然后讓學(xué)生對自己所畫部分的觀點進(jìn)行介紹。此時，學(xué)生會著重注意水杯里空氣有多少這一點上。然后讓學(xué)生自己動手實驗驗證假設(shè)。由于經(jīng)過了討論，學(xué)生都對空氣占據(jù)空間這個問題有了一定的認(rèn)識，并做實驗證明了自己的假設(shè)，否定了其他錯誤的假設(shè)，因此這個概念在學(xué)生腦海的印象也就更為深刻。

通過簡筆畫，學(xué)生可以將腦海中的假設(shè)和猜測形象、聲動、立體地展示出來，而且其所畫出的圖畫又可以對后期實驗方案的操作和設(shè)計起到鋪墊和指導(dǎo)作用，是學(xué)生對假設(shè)結(jié)果進(jìn)行思考與討論的媒介，能夠促使學(xué)生在動手實驗時更加積極。

三、借助簡筆畫，“畫”出實驗記錄

實驗操作的過程是一個根據(jù)假設(shè)進(jìn)行論證，再通過找尋證據(jù)驗證論證結(jié)果是否成立的過程。所以在操作時，要記錄所看到的現(xiàn)象和結(jié)果，而簡筆畫能夠幫助學(xué)生對這些進(jìn)行記錄，為后期的思考和探討提供材料，讓學(xué)生能夠更好地對邏輯思維信息進(jìn)行處理。

例如，在教學(xué)“月相變化”這一課時，重點引導(dǎo)學(xué)生理解“月相變化與月球公轉(zhuǎn)”的關(guān)系，利用模擬實驗，讓學(xué)生把頭當(dāng)做參照物，利用眼睛對月相的運動變化進(jìn)行觀察，使黑白球繞頭公轉(zhuǎn)，這樣學(xué)生就可以直觀地看到月相的變化。在實驗時，教師讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象填寫到觀察記錄表中。

學(xué)生把月球在四個不同位置的不同月相畫在了觀察記錄表中（見圖3），從中能夠看到顯著的變化規(guī)律。通過簡筆畫，學(xué)生能夠有一個清晰的動態(tài)變化認(rèn)識。通過觀察圖3，還可以得知月相形狀的變化能夠為分析農(nóng)歷時間和月相變化之間的關(guān)系提供參考。圖3中四個點將月球公轉(zhuǎn)的軌道劃分成了四個部分，這讓學(xué)生可以更好地對上弦月、下弦月、滿月和朔月進(jìn)行理解。

在實驗時，學(xué)生利用簡筆畫對實驗結(jié)果和思維發(fā)展過程進(jìn)行了記錄，這一過程使信息得以內(nèi)化。在實驗中，教師要對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生的思維意識得到激發(fā)，從而有利于學(xué)生構(gòu)建正確的科學(xué)概念。

四、借助簡筆畫，“畫”出思維節(jié)點

學(xué)生真正構(gòu)建起科學(xué)概念的標(biāo)志是能主動應(yīng)用科學(xué)結(jié)論?？茖W(xué)習(xí)題里很多都會涉及到結(jié)論的應(yīng)用，而這些題目的內(nèi)容都比較抽象，很難通過實驗操作把所講述的現(xiàn)象明確地顯示出來，不利于學(xué)生進(jìn)行理解。從這個角度來看，簡筆畫起到了重要的輔助作用，它能將隱性的思維過程顯性化，同時為學(xué)生的思維發(fā)展提供很好的節(jié)點。

例如，在“給冷水加熱”一課里有一道思考題：“相同體積的10℃的冷水和50℃的熱水，哪個重？”大部分學(xué)生在初次遇到此題時都不知道要怎樣思考和解答，這時教師沒有直接給學(xué)生講解答案，而是以簡筆畫的形式，引導(dǎo)學(xué)生畫出題目內(nèi)容，將題目中的意思具體化、形象化，再通過所創(chuàng)建的思維節(jié)點來具體分析問題，讓學(xué)生理解并構(gòu)建了“冷水變熱水時體積變大，但質(zhì)量不變”的科學(xué)概念。

根據(jù)圖4中“（1）—（2）”給出的題目意思，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對圖中兩杯水的重量進(jìn)行比較。學(xué)生們根據(jù)示意圖進(jìn)行思考：假如把“（1）”杯中的水進(jìn)行加熱，直到水溫上升到50℃時，就可以依照之前的概念，繼續(xù)用簡筆畫畫出圖4中“（3）”展示的變化，即體積變大而質(zhì)量不變。此時，“（2）（3）”圖中的水溫度是一樣的，就可以直接比較二者質(zhì)量的大小，并得出最終結(jié)論。畫這些簡筆畫的過程，促進(jìn)了學(xué)生主動思考，其實也就是思維發(fā)展的過程，學(xué)生通過這些圖顯現(xiàn)出了復(fù)雜的隱性思維。

在很多時候，當(dāng)學(xué)生進(jìn)行理性思維時，由于內(nèi)容過于抽象，需要一些實物來幫助對比和思考。教師引導(dǎo)學(xué)生以簡筆畫的形式進(jìn)行解題的過程，也是一個思維加工的過程。在這個過程中，學(xué)生通過繪圖來更好地理解題目的內(nèi)容，而畫出的圖形在成為學(xué)生思維起點的同時又為下一步解題提供了新的思維節(jié)點。有了這些形象的圖形作支撐，學(xué)生思維的發(fā)展更加深入。

綜上所述，教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，應(yīng)該在把握整體教學(xué)目標(biāo)和要求的基礎(chǔ)上，在教學(xué)的各個步驟中，引導(dǎo)學(xué)生通過畫簡筆畫恰當(dāng)?shù)禺嫵龈鞣N形象來認(rèn)識和學(xué)習(xí)不同的概念。這個繪圖的過程，也是一個從直觀認(rèn)知到抽象再現(xiàn)的思維加工過程。長此以往，學(xué)生通過畫簡筆畫能夠表現(xiàn)更加清晰的思維。從這個角度來看，利用簡筆畫不但能培養(yǎng)學(xué)生各方面綜合學(xué)習(xí)的能力，更能完善其探究性學(xué)習(xí)中的表達(dá)方式和記錄方式，可謂裨益良多。

參考文獻(xiàn)（編者略）