科學(xué)課堂思維可視化教學(xué)設(shè)計

何姍

在科學(xué)教學(xué)中，提升教學(xué)效率的關(guān)鍵并不于在知識重復(fù)的次數(shù)，而在于概念的挖掘和思維的呈現(xiàn)。將抽象的思維具體化、隱形的思維可視化，能有效提升學(xué)生的思維能力，同時能幫助學(xué)生深入、透徹、系統(tǒng)理解科學(xué)知識，從而進(jìn)入有效學(xué)與教的良性循環(huán)。如何將思維可視化運(yùn)用于小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程？本文從“看”“畫”“說”三個方面加以闡述。

思維可視是針對小學(xué)生抽象思維發(fā)展的局限性而提出的認(rèn)知策略。它是指通過圖畫或者分析表等形式，將抽象的事物變得直觀可視、形象具體，而讓學(xué)生易于接受理解的過程。

學(xué)生對抽象的思維理解困難，如果將抽象的思維具體化，比如用圖表、文字等方式讓抽象變得具體，就比較容易被接受。思維可視是一種認(rèn)知策略，它打破了學(xué)生抽象思維發(fā)展的局限。

對小學(xué)生尤其是低年級小學(xué)生來說，可視的思維更容易被理解和記憶，在這個可見的知識加工過程中，他們的思考能力能夠得到有效鍛煉和提升。通過這個讓抽象的思維直觀化的過程，學(xué)生創(chuàng)新思維的火把就能夠被充分地點(diǎn)燃。這對提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效能，提升其思維能力和心理能力，進(jìn)而提高學(xué)生的全面素質(zhì)，有著極大的促進(jìn)作用。

那么，如何將思維可視技術(shù)融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動呢？筆者作為一名小學(xué)科學(xué)教師，通過自己的研究和探索，對思維可視有了自己的感悟和體會，對于如何將抽象的思維直觀地展現(xiàn)出來，我在課堂教學(xué)中對思維可視的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行了探索。

一、看——叩開思維大門

看，是思維可視的第一步?？淳褪怯^察的一種方式?？吹耐瑫r也會伴隨著一系列的動手操作。從觀察演繹而來的其他的探索方法，都與“觀察”有著密不可分的聯(lián)系。由看現(xiàn)象到引發(fā)思考再到求證解惑，在這個過程中，包含了學(xué)生多種心理，比如注意、感覺、想象、記憶等。也就是說，觀察的過程也是學(xué)生由簡單認(rèn)知進(jìn)入復(fù)雜認(rèn)知的過程。

如在教學(xué)《認(rèn)識常見的巖石》時，學(xué)生對巖石已有一定的初步認(rèn)知，甚至能說出一些身邊常見的巖石，但對巖石的特征模糊不清。教師先通過提問“你在哪里見過巖石？”“巖石有什么作用？”激發(fā)學(xué)生的思維，緊接著又提供了幾種常見的、具有代表性的巖石讓學(xué)生自由觀察，將學(xué)生的思維火花點(diǎn)燃。拿到巖石后，學(xué)生立刻仔細(xì)觀察起來，不一會兒有的學(xué)生不滿足于只用眼睛看，開始摸一摸、捏一捏、敲一敲巖石，甚至還想到利用放大鏡進(jìn)一步觀察。從看，到摸，再到敲，最后到借助實(shí)驗(yàn)工具，觀察過程逐漸復(fù)雜，這反映出學(xué)生的思維火花也在慢慢升溫，正在從簡單向復(fù)雜遞進(jìn)。這一系列可視的活動變化反饋到教師眼中，有利于教師準(zhǔn)確掌握學(xué)生思維動態(tài)并及時調(diào)節(jié)教學(xué)步驟，進(jìn)而提高教學(xué)效率和品質(zhì)。此外，在潛移默化中由“看”衍生出來的多種研究方法正是科學(xué)探究活動中必不可少的觀察方法，這些方法也有助于提升學(xué)生的思維能力。

二、畫——展現(xiàn)思維脈絡(luò)

畫，是思維可視的第二步。在思維認(rèn)知的活動流程中，畫尤為重要。如果說看是挖掘思維的過程，那么畫就是展現(xiàn)思維的過程。學(xué)生畫出的思維活動，有的涇渭分明，有的稚嫩含糊。無論清晰與模糊，都是學(xué)生思維的痕跡，教師都不能輕視或忽略。

如在教學(xué)《肺和呼吸》時，學(xué)生對呼吸器官究竟了解多少？他們是怎樣理解呼吸過程的？如何讓其將這些抽象的思維表達(dá)出來呢？直接用語言表達(dá)可能學(xué)生很難清晰描述，如果用畫圖的方式表達(dá)，學(xué)生就輕松自如多了。于是教師提供一張人體輪廓圖，讓學(xué)生先畫出他們認(rèn)為的呼吸器官及其位置。根據(jù)學(xué)生的人體呼吸系統(tǒng)圖，教師就能迅速掌握學(xué)生對呼吸器官前概念的認(rèn)識程度，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，有針對性地進(jìn)行教學(xué)，使得教學(xué)目標(biāo)更明確。此外，學(xué)生相互分享“作品”時，又是一次思維火花相互碰撞的過程。當(dāng)他們正確認(rèn)識呼吸器官后，讓其對原稿進(jìn)行修改，再次畫出準(zhǔn)確的呼吸器官及其位置。兩次畫圖，將學(xué)生抽象思維的建構(gòu)過程栩栩如生地表達(dá)出來，這種直觀表達(dá)的方式，讓教學(xué)更為有效。

三、說——促進(jìn)思維轉(zhuǎn)化

說，是思維可視的第三步。說的內(nèi)容、說的方式可以是豐富多彩的。學(xué)生可以向同伴分享，可以向老師介紹，也可以向質(zhì)疑者解釋，還可以反駁他人。在說的過程中，學(xué)生要想全面、清晰地表達(dá)自己的思維，就需要好好組織語言，梳理邏輯，逐漸將可視思維轉(zhuǎn)化成出聲思維。這個過程既是一種自主呈現(xiàn)，又是一種自我反饋。

如在《電磁鐵》的教學(xué)中，電磁鐵磁力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計是一大難點(diǎn)。為了攻克這一難點(diǎn)，教師設(shè)計了微型辯論會，讓學(xué)生用語言表達(dá)思維。教師讓學(xué)生先在小組內(nèi)交流初步設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，然后全班交流。每個小組的實(shí)驗(yàn)方案各不相同，學(xué)生的看法也很難統(tǒng)一，哪一種才是最合適的呢？辯論者努力通過清晰明了的語言將自己的思維邏輯完整地表達(dá)出來，得到大家的認(rèn)可。反駁者則耐心、完整地傾聽別人的想法，迅速整合信息，再有理有據(jù)地反駁對方。辯論的過程中，學(xué)生的思維極為活躍，他們不斷地思考、推理、分析、概括，然后用語言的搏擊展現(xiàn)思維的碰撞。辯論后，怎樣設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案更有效，學(xué)生有了答案，筆者讓學(xué)生再次小組討論，取長補(bǔ)短，完善方案。從合作到爭議再到合作，學(xué)生在思維的碰撞和融合中共同進(jìn)步，找到了合理有效的實(shí)驗(yàn)方案。

“看”“畫”“說”這三個簡單流程是一個鮮活的動態(tài)過程。它將抽象的思維直觀化，把復(fù)雜的過程具體化。在這樣的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生思維有提升，教師教學(xué)更高效。