思維可視化在小學科學教學中的應用淺析

何鋒

摘要：本文簡要分析了思維可視化的內涵，并對其在小學科學教學中的應用展開了詳細論述，希望對構建高質量教學課堂有所助益。

關鍵詞：思維可視化;小學科學;應用

一、思維可視化概述

所謂“思維可視化”簡單來說就是將隱性的思維表達轉化為顯性的方式，呈現在學生面前。小學低年級學生的認識能力、理解能力、學習水平等存在一定的欠缺，因此隱性的表達方式很難被學生理解和接受。而思維可視化可以將學生需要學習和知識轉化為直觀形象的方式，比如通過生動的情境、直觀的場景等給學生帶來不一樣的學習體驗，通過動態操作來反復加強學生的印象，促進學生思維意識的形成以及思維能力的提升。在思維可視化的應用過程中，一般會借助圖形、視頻、情境、實驗、思維導圖等形式，充分激發小學生的科學學習興趣，由此推動小學科學教學的高質量開展。

二、小學科學教學中應用思維可視化的可行性分析

根據當前小學科學教學現狀，我們了解到基于學生個體化差異的問題，導致他們在知識基礎、學習能力等方面的表現完全不同，這在很大程度上影響到了科學教學的整體成效。再者，科學知識的學習強調一定的趣味性，需要學生們主動進行探索和挖掘，但顯然如今教師“一言堂”的現象不符合這種要求。而實施思維可視化，教師通過多媒體等手段將復雜問題簡單化，簡化思考過程，一來適應了小學生本身的思維方式，二來也有助于他們形象思維和抽象思維的靈活轉化，因此這種教學方式是非常有意義的。此外，思維可視能通過創設精彩的教學場景帶給學生不一樣的課堂體驗，將理論與實踐密切聯系起來，由此加深核心素養理念在教學過程中的有效落實，與新課改的要求相符。從以上幾點我們合理推斷，思維可視化在小學科學教學中的實施是可行且必要的。

三、思維可視化在小學科學教學中的應用策略

（一）通過圖形實現思維可視化

將抽象的數據和文字轉變成直觀的圖形，對于加速小學生的理解和記憶非常有效，同時也有助于他們抽象思維的養成，因此教師要合理利用這種方式來實現小學科學學習中的思維可視化。如在學習教材上一部分科學實驗的過程中，由于小學生的生活經驗有限，行動遠遠快于思考，這導致他們在課堂上經常是還沒弄明白實驗操作方法就盲目上手操作，課堂秩序混亂不說，也有可能引發安全問題，此時教師便可利用一些足夠吸引人的“動圖”來抓住他們的目光，就此帶領他們認真學習相應的實驗操作規范。以“它們去哪里了”這堂課的實驗活動為例，教師需要將食鹽、紅糖、小石子這幾種材料按照教材上規定的四個步驟逐一進行實驗，由于實驗流程較多，因此很可能導致小學生眼花繚亂、思維模糊，對此教師可做出這樣的調整：將觀察記錄分成“放入前”和“放入后”兩個部分，再用四個動圖分解物體放入水中后的操作步驟。借助動圖的形式有效地指導學生完成活動，在學生掌握“放入鹽后的觀察”實驗步驟后，再通過小組合作分別進行紅糖和小石子放入水中后的實驗。以動圖的形式將片段化的思維按一定的順序串聯起來，思維因此變得井然有序。

（二）通過情境實現思維可視化

通過生動形象的情境同樣能將小學生的思維表達由隱性轉化為顯性，實現思維的可視化，從而提高他們對科學知識的掌握水平。在這方面，教師可聯系學生日常生活中比較容易接觸到的事物進行情境的營造，這樣更有利于喚起他們的聯想，將學生們的思維過程以高度直觀的形式呈現出來。如在講解“書的歷史”這部分內容時，教師先是要按照教材對“書”的形成與發展進行詳細闡述，讓學生了解泥板、竹簡和紙在書寫、裝訂和便攜性等方面存在的區別，由此深度感悟“書”的歷史發展過程。然而在現實中，想要學生在有限時間內完全掌握這些知識并非易事，并且大部分小學生的思維方式也不支持他們完成這一整個過程，此時教師便可通過創設情境來實現思維可視化：“同學們，你們知道古人用的書和我們現在的書有什么區別嗎？下面讓我們乘坐著哆啦A夢的時光機到古時候走一遭吧！”伴隨著教師簡單的引導，多媒體上陸續播放了“遠古時期人們用樹枝在泥板上和龜背上寫字”、“戰國時期人們用毛筆在竹簡上鞋子”，最后由回歸到課堂上學生們用鋼筆、鉛筆在白紙上寫字的畫面。經過這樣一個過程，顯然學生的學習興致更濃郁，思維也變得更加活躍立體。

（三）通過操作實現思維可視化

通過實際動手操作能將學生的思維過程精準化的還原，不僅能培養他們的抽象思維，也能使他們的科學探究能力從中獲得充分的鍛煉，推進學科核心素養在小學科學教學課堂上的落實。如何實現“可視化”操作？筆者認為教師可以在執教過程中為學生們設置適當的實驗探究任務，讓他們在這些任務的引導下積極動手操作，對自己的思維過程進行“復盤”，無論他們在實驗活動中表現為“試對”還是“試錯”，無疑都能從中獲得最真實的感悟，此時教師也可根據學生們的表現來推斷他們的學習成果。如在“做一個測量紙帶”的實驗教學活動中，教師要耐心指導全班學生通過畫、貼、測、標數字這幾個關鍵步驟動手做一個簡單的測量紙帶。在實際測量期間，為滿足學生們強烈的求知欲和探索欲，教師可鼓勵他們先利用自己的方法進行測量，同時用手機或錄像機記錄下他們的操作過程。根據測量結果卻發現每個小組得出的結論都不一樣，此時便可向學生們展現他們的“試錯”過程，幫助他們分析原因所在，直至找到正確的測量方法，這樣的科學探究才真正有意義。

結束語

為實現小學科學教學中的思維可視化，教師要基于小學生的思維特點，嘗試通過多種方式呈現形象直觀的思維過程，以助推其科學素養的綜合發展。

參考文獻：

[1]金婕.淺談小學低年級科學教學中思維可視化的應用策略[J].知識文庫，2020（13）：58+60.

[2]盛佳穎.小學低年級科學教學中思維可視化的應用策略[J].教學月刊小學版（綜合），2019（09）：36-39.