思維可視化在低年級科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

孫海清

【摘? ?要】? 科學(xué)教學(xué)強調(diào)以學(xué)生的自主探究為主線，融入科學(xué)知識，促進學(xué)生從中掌握科學(xué)操作技能和方法，發(fā)展科學(xué)思維。但低年級學(xué)生認(rèn)知力偏低，對科學(xué)思維的滲透，可以通過可視化方式來達成。本文以筆者聆聽的幾節(jié)觀摩課為例，結(jié)合實踐來探析思維可視化在低年級科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略。

【關(guān)鍵詞】? 小學(xué)科學(xué);思維可視化;教學(xué)策略

從低年級小學(xué)科學(xué)教學(xué)來看，教師要關(guān)注低年級學(xué)生學(xué)情，特別是對于抽象的科學(xué)思維，要通過圖形化、直觀化手法來揭示科學(xué)規(guī)律，促進學(xué)生科學(xué)探究意識和能力的養(yǎng)成。低年級學(xué)生思維呈現(xiàn)四個特點：一是單向化思維占主導(dǎo)，以直觀現(xiàn)象為注意點;二是感知思維占主導(dǎo)，受限于日常生活經(jīng)驗;三是開拓性、跳躍性思維占主導(dǎo)，語言表達力、抽象概括力較弱;四是片段化、模糊化思維占主導(dǎo)，對問題思考不深入、不全面。基于此，思維可視化教學(xué)就顯得尤為重要。

一、以直觀化圖形幫助建構(gòu)正確的科學(xué)概念

在低年級科學(xué)教材中，圖文化編寫模式，順應(yīng)學(xué)生生活經(jīng)驗少、識字量有限等特點，便于從直觀、形象的圖形化展示中構(gòu)建正確的科學(xué)思維。通常，剛接觸科學(xué)的學(xué)生，行動力往往先于思考力。在面對科學(xué)探究活動時，不懂得優(yōu)化步驟，更缺失探究目的性。盡管為學(xué)生提供了圖形、視頻、實物等可感知的素材，但如果未能讓這些素材直觀化呈現(xiàn)，則很難讓學(xué)生明白科學(xué)道理，更缺失正確的操作規(guī)范。例如，在一次小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀摩活動中，一位老師在“它們都去哪里了”課堂探究中，將紅糖、食鹽、小石子放入不同的水杯中，讓學(xué)生去觀察并記錄實驗現(xiàn)象。如果讓學(xué)生自主去探究，很多學(xué)生會出現(xiàn)操作錯誤。為此，我們指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作步驟：在放入前，進行觀察，有何現(xiàn)象;在放入水中后進行觀察，記錄現(xiàn)象;通過分別攪拌后再觀察，記錄現(xiàn)象。雖然教材中也明確了實驗步驟，但對于低年級學(xué)生而言，還是會顧此失彼，造成思維混亂。為此，我們對實驗方法進行重構(gòu)，以降低實驗思維難度，將觀察過程歸屬“放入前”“放入后”兩部分，并分別以動態(tài)圖示方式，對放入物進行操作。如放鹽時，先取一勺鹽放水中，觀察并記錄;接著，用小棒攪拌，再觀察并記錄。隨后，再對紅糖、小石子進行重復(fù)實驗操作。如此一來，學(xué)生的片段化思維得到了有效串聯(lián)，實驗過程變得井然有序。當(dāng)然，對于低年級學(xué)生，其形象化思維往往占主導(dǎo)，對所觀察到的現(xiàn)象，缺乏準(zhǔn)確的語言描述能力。圖形化記錄方式，可以讓學(xué)生的隱性思維顯性化。在探究“春、夏、秋、冬”四個季節(jié)時，我們可以讓學(xué)生先用語言來表達各個季節(jié)的特點。如春天，有春色滿園，春回大地，綠樹成蔭，春暖花開等;秋天，有碩果累累，北雁南飛，秋高氣爽等。之后，讓學(xué)生以繪畫的方式，將自己對不同季節(jié)的理解進行描述，從而很好地發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)意識和科學(xué)思維。

二、以可視化情境來呈現(xiàn)學(xué)生的思維過程

很多時候，低年級學(xué)生因認(rèn)知、經(jīng)驗受限，在分析、理解方面顯得不強。他們的思維，更傾向于生活經(jīng)驗的感知領(lǐng)域。因此，我們可以在科學(xué)課堂上，借助一些生活化學(xué)具、素材，為學(xué)生呈現(xiàn)“可視化”認(rèn)知情境。例如，同樣在那一次科學(xué)教學(xué)觀摩活動中，一位老師在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“書的歷史”時，教材中介紹展示了書的演化過程，有泥板字、竹簡字，還有學(xué)生熟悉的紙版字。這些不同的材料，不同的形式，向我們展示了不同時代的書的歷史。但對于小學(xué)生，只對紙書了解，對其他書的形式感覺很模糊。為此，我們引入動畫“哆啦A夢”，讓學(xué)生乘坐時光機，去觀看關(guān)于書的歷史微視頻。古時候，書是用什么材料做成的？用手和泥，制成泥板，然后用樹枝在上面刻字;再后來，用龜殼代替泥板，在龜殼上寫字;到了戰(zhàn)國時期，開始將竹子劈開成條，在竹簡上寫字;再后來，紙張的出現(xiàn)，為我們寫字提供了方便。從這個視頻中，我們將生動、直觀的圖片、視頻，配合解說，向?qū)W生展示了書的歷史，特別是利用哆啦A夢的趣味化動畫場景，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也讓學(xué)生能夠很好地順應(yīng)思維情境，走進書的歷史，了解不同時期、不同材料的特點，提高了主動探究思維能力。

三、以動態(tài)復(fù)現(xiàn)方式來實現(xiàn)科學(xué)思維的外化

動手操作是科學(xué)活動體驗式教學(xué)的重要途徑，結(jié)合不同教學(xué)任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生一邊動手，一邊體會科學(xué)知識，讓學(xué)生從“可視化”操作中，把抽象的、靜態(tài)的科學(xué)問題轉(zhuǎn)換為直觀的、動態(tài)的實驗過程，實現(xiàn)內(nèi)隱性的思維活動外顯化。針對小學(xué)生思維開拓性、跳躍性特點，我們可以讓學(xué)生在動手操作中，去試錯，去驗證，從而積累科學(xué)經(jīng)驗。例如，在那次小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀摩活動中，一位教師在教學(xué)“測量紙帶”制作活動中，根據(jù)教材內(nèi)容，對整個制作步驟明確如下：畫、剪、貼、標(biāo)數(shù)字。但看似很簡單的四個步驟，但對于低年級學(xué)生來說，依然是存在較多的實際困難。小學(xué)生思維活躍，充滿了好奇心，但注意力難以持久，更易受外界的干擾而出現(xiàn)不集中。教師在課堂講授時，盡管多次強調(diào)制作流程，但還是收效甚微。為此，我們轉(zhuǎn)換了教學(xué)思維，讓學(xué)生以分組方式，用紙帶來測量塑料小桶。在測量結(jié)果中，各個小組測量結(jié)果都不同，為什么同樣的小桶，會出現(xiàn)不同的結(jié)果？觀察學(xué)生的測量過程，發(fā)現(xiàn)紙帶間的空隙問題，導(dǎo)致測量結(jié)果偏差。還有，在標(biāo)數(shù)字時，也有小組的數(shù)字標(biāo)識不正確。最后，結(jié)合各組的測量實際，我們再重新回到操作步驟，這一次，很多學(xué)生都能夠正確完成測量任務(wù)。

總之，小學(xué)科學(xué)“可視化”教學(xué)，契合低年級學(xué)生思維發(fā)展特點，也有助于激活學(xué)生科學(xué)意識，促進學(xué)生主動參與、樂于參與科學(xué)探究活動。

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