基于思維可視化，構(gòu)建高效科學(xué)課堂

諸琴芳

【中圖分類號(hào)】G623.9 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）43-0140-02

一、案例背景

小學(xué)科學(xué)是一門基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性的課程，探究活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，倡導(dǎo)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)也是小學(xué)科學(xué)的課程理念。新課程標(biāo)準(zhǔn)中提到科學(xué)探究針對(duì)于五六年級(jí)目標(biāo)：能基于所學(xué)知識(shí)，從事物的結(jié)構(gòu)、功能變化及相互關(guān)系提出科學(xué)問(wèn)題、作出針對(duì)性的假設(shè)、制定實(shí)驗(yàn)方案、獲取事物信息、整理信息、得出結(jié)論、評(píng)價(jià)及反思。舊版蘇教版科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元《形狀與結(jié)構(gòu)》中《折形狀》是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了常見材料、常見力的基礎(chǔ)上，通過(guò)折成不同形狀的紙為例，研究它們的承受力，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)紙的形狀與它們的承受力大小有關(guān)，從而發(fā)現(xiàn)薄材的彎曲變形可以增大其承受力。宗旨是引導(dǎo)他們了解形狀與結(jié)構(gòu)的初步知識(shí)，掌握科技制作的初步技能，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新膽量。

同時(shí)，關(guān)于思維可視化話題已是教育界關(guān)注和談?wù)摰臒狳c(diǎn)，也是眾多教育人和學(xué)科教師不斷嘗試和探索的課題。鑒于五年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)技能，故以《折形狀》為典型，大膽開展“思維可視化”探究，追尋更有效的科學(xué)課堂。

本文試以《折形狀》一課談?wù)剬W(xué)生思維可視化教學(xué)手段的認(rèn)識(shí)和思考，構(gòu)建高效的科學(xué)課堂。

二、案例描述

本節(jié)課在學(xué)生具備一定觀察、認(rèn)知能力的基礎(chǔ)上，以游戲、實(shí)物、圖片、語(yǔ)言等為引導(dǎo)，一步步在探究形狀與承受力大小的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生思維的顯性進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)體能力的發(fā)展，發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高科學(xué)課堂效率。

活動(dòng)一：游戲?qū)耄ぐl(fā)興趣

1.游戲：在大家的桌子上，有雙面膠、紙、科學(xué)書。不借助任何幫助，你們有辦法讓一張紙托起我們的科學(xué)書嗎？請(qǐng)學(xué)生思考后小組內(nèi)動(dòng)手試試。

2.你們?cè)谠囼?yàn)時(shí)有什么發(fā)現(xiàn)嗎？

3.今天，我們每位同學(xué)已經(jīng)變成了小小科學(xué)家，小小工程師，能從事物的結(jié)構(gòu)中提出可探究的科學(xué)問(wèn)題，并提出自己的猜想——揭示課題：折形狀。

活動(dòng)二：觀察身邊物體，研究各種形狀的特點(diǎn)及作用

1.播放圖片：這些都是我們身邊的物體（烏龜、仙人掌、帳篷、臺(tái)燈、房屋、金字塔），請(qǐng)你們仔細(xì)觀察，這些物體都有哪些形狀？這些形狀有什么特點(diǎn)？小組內(nèi)討論一下。

2.觀察我們的教室，說(shuō)說(shuō)教室里的一些物體是由什么形狀組成的？這樣的形狀有什么好處？小組內(nèi)討論一下。

3.這些形狀用立體圖可以怎么表示呢？小組內(nèi)動(dòng)手畫一畫。（課件展示：三棱柱、四棱柱、多棱柱、圓柱體）

活動(dòng)三：科學(xué)探究，觀察實(shí)驗(yàn)

1.通過(guò)觀察我們發(fā)現(xiàn)生活中物體有各種各樣的形狀，以此增加自身的承受能力。下面我們就借助這張紙來(lái)進(jìn)行研究物體形狀和承受力間的關(guān)系。這張紙，你能把紙折成什么形狀？（學(xué)生紙上設(shè)計(jì)自己認(rèn)為承受力最大的形狀，并在小組內(nèi)說(shuō)一說(shuō)根據(jù)——作出有根據(jù)的假設(shè)。）

2.如果每個(gè)組都做這么多種形狀，時(shí)間不夠，怎么辦？（每組同學(xué)設(shè)計(jì)形狀后投票選擇兩種最想研究的形狀作承受力大小的對(duì)比，其余課間找時(shí)間繼續(xù)完成。）

3.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們要注意什么？比如：折紙需要的材料？怎么折？折時(shí)注意什么？放科學(xué)書怎么放等等……（通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)用的紙，為實(shí)驗(yàn)操作控制變量，向?qū)W生滲透設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法。）

4.小組實(shí)驗(yàn)并填寫實(shí)驗(yàn)記錄、整理數(shù)據(jù)。（教師巡視指導(dǎo)）

5.小組派代表匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并談一談你們小組的發(fā)現(xiàn)，老師利用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，求出平均值。（得出結(jié)論、表達(dá)交流）

6.同學(xué)們出現(xiàn)了不同的意見，要想真正說(shuō)服自己和別人，怎么辦？（反思與評(píng)價(jià)）

活動(dòng)四：歸納總結(jié)

通過(guò)游戲我們提出問(wèn)題，接著根據(jù)觀察我們又作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，搜集證據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得出小組結(jié)論，在全班表達(dá)和交流中我們終于知道了一張紙的“魅力”有多大了嗎？

活動(dòng)五：拓展延伸，布置作業(yè)

1.游戲：（出示四個(gè)蛋）請(qǐng)一位同學(xué)站上去，你們猜這些蛋會(huì)破嗎？

2.學(xué)生上臺(tái)表演。學(xué)生試著分析蛋沒(méi)破的原因。

3.展示殼體結(jié)構(gòu)的悉尼歌劇院、北京網(wǎng)球館等圖片。

4.知識(shí)來(lái)源于生活也應(yīng)用于生活，請(qǐng)學(xué)生課后思考：生活中哪些建筑的設(shè)計(jì)來(lái)源于生物？

三、案例分析

（一）細(xì)酌選擇“可視點(diǎn)”

思維是人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)間接的和概括的反映，它是隱性的，過(guò)去人們總是把眼光聚焦在知識(shí)的積累方面，而筆者粗淺地認(rèn)為知識(shí)再多，離開了“思維”就變成了“死知識(shí)”，授人以魚不如授人以漁。可思維可視化過(guò)程中，“可視點(diǎn)”的選擇該是如何呢？

筆者粗淺地認(rèn)為：現(xiàn)在為了提高教學(xué)質(zhì)量，得到更高的分?jǐn)?shù)大多數(shù)教師和學(xué)生都把目光聚焦到了“答案”上，忽視了“答案”的解決過(guò)程、“問(wèn)題”解決的方法。其實(shí)學(xué)生思維的培養(yǎng)并不等于“答案的積累”，而是來(lái)自于“得出答案的思維方法和過(guò)程”。我們要從“關(guān)注答案”向“關(guān)注答案的生成過(guò)程”進(jìn)行轉(zhuǎn)變，從依靠感性經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題向理性思考解決問(wèn)題的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

《折形狀》課堂上老師在能力的培養(yǎng)中一共有2條線：一條橫穿整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究步驟：提出問(wèn)題—作出假設(shè)—制定計(jì)劃—搜集證據(jù)—處理信息—得出結(jié)論—表達(dá)交流—反思評(píng)價(jià);一條是認(rèn)識(shí)物體形狀不同和承受力大小的關(guān)系;教師整個(gè)課堂沒(méi)有呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)，注重的是學(xué)生的前知識(shí)，是學(xué)習(xí)過(guò)程，是學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，主要讓學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)，從而自己得出觀點(diǎn)。知道不一定能做到，但通過(guò)做過(guò)可以加深知識(shí)的了解。

（二）推敲辨識(shí)“可視點(diǎn)”

如何辨識(shí)“可視點(diǎn)”？筆者粗淺地認(rèn)為：科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)每一位公民的科學(xué)素養(yǎng)提出了新的要求。因此，“可視點(diǎn)”的辨識(shí)就是要以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為基礎(chǔ)，針對(duì)于每節(jié)課的課程目標(biāo)，了解與認(rèn)識(shí)水平相適應(yīng)的科學(xué)知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過(guò)程，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，形成科學(xué)的態(tài)度為宗旨，訓(xùn)練學(xué)生的各項(xiàng)思維，通過(guò)語(yǔ)言的引導(dǎo)、游戲的進(jìn)行等教學(xué)活動(dòng)推敲出來(lái)。

《折形狀》這節(jié)課可以根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)知識(shí)目標(biāo)、科學(xué)探究目標(biāo)、科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)推敲“可視點(diǎn)”，以形狀貫穿全文，形狀的認(rèn)識(shí)、形狀的設(shè)計(jì)、形狀與承受力的關(guān)系、再次設(shè)計(jì)“形狀”等，隱形的思維可視化，發(fā)展學(xué)生思維，提高科學(xué)課堂的效率。

（三）共同努力，構(gòu)建高效課堂

俗話說(shuō)：說(shuō)了你不一定會(huì)了，但會(huì)做了一定是你懂了。小學(xué)科學(xué)課程本身就是一門基礎(chǔ)性課程，一門實(shí)踐性課程，一門綜合性課程。因?yàn)闀r(shí)間的限制，在《折形狀》這一課中，我們只是讓學(xué)生進(jìn)行了設(shè)計(jì)你認(rèn)為承受力最大的形狀，只是讓學(xué)生進(jìn)行了設(shè)計(jì)，沒(méi)有讓每一個(gè)學(xué)生的想法都體現(xiàn)出來(lái)，但我相信學(xué)生有辦法可以推選出他們最想做的2個(gè)。而且我們也留了課后作業(yè)請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)探究形狀與承受力大小的關(guān)系。這也是讓科學(xué)的課堂延續(xù)到了課后，筆者認(rèn)為構(gòu)建高效的科學(xué)課堂不僅在教師，還應(yīng)該有家長(zhǎng)的支持和學(xué)生的參與;不應(yīng)僅限于課堂的觀察實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)在于課外“知識(shí)”的積累。筆者粗淺地認(rèn)為為了發(fā)展學(xué)生的思維，提高科學(xué)課堂的效率還可以從幾個(gè)方面做起：

1.強(qiáng)化課堂常規(guī)，務(wù)實(shí)高效課堂

課堂是學(xué)生得以提高的重要陣地，教師應(yīng)把握好主陣地，而高效的課堂呈現(xiàn)教師應(yīng)在課下加強(qiáng)備課，特別是每周一次的集體備課活動(dòng)，緊扣教材根據(jù)學(xué)生實(shí)際認(rèn)真地研討課堂教學(xué)設(shè)計(jì)：課堂導(dǎo)入的針對(duì)性、關(guān)聯(lián)性、直觀性、啟發(fā)性和靈活簡(jiǎn)潔性;教師講授內(nèi)容的精當(dāng)、語(yǔ)言的規(guī)范、提問(wèn)的有效和板書的工整;課堂練習(xí)的針對(duì)性;課堂小結(jié)的方式方法和作業(yè)布置的形式、評(píng)語(yǔ)及輔導(dǎo);除此之外，課堂上還應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)管理，教師可以制定一系列規(guī)章制度，針對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)提出具體的要求;上完課教師及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思，在教研時(shí)可以進(jìn)行研討，發(fā)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)與不足，以便取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互學(xué)習(xí)，共同提高。

2.作“支持型”家長(zhǎng)，靜聽花開的聲音

蘇霍姆林斯基說(shuō)：“最完備的社會(huì)教育是學(xué)校教育和家庭教育。”這充分說(shuō)明在影響孩子的各種因素中，家庭教育和學(xué)校教育是最重要的。每個(gè)孩子都是一顆花的種子，只不過(guò)每個(gè)人的花期不同。有的花，一開始就很燦爛的綻放，有的花需漫長(zhǎng)等待，不要看別人怒放就著急，相信是花都有自己的花期。細(xì)心地呵護(hù)自己的花，慢慢地看著它長(zhǎng)大，陪它沐浴陽(yáng)光和風(fēng)雨，這何嘗不是一種幸福。因此，家長(zhǎng)要重視家庭教育，轉(zhuǎn)變陳舊觀念，遵循科學(xué)有效的教育方法，樹立榜樣，給孩子創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。科學(xué)不像語(yǔ)數(shù)外，沒(méi)有立竿見影的成績(jī)，沒(méi)有“鮮艷的花朵”，但只要你細(xì)心關(guān)照，作“支持型”家長(zhǎng)，有一天他會(huì)變成參天大樹。

3.獨(dú)立思考，作學(xué)習(xí)的主人

一節(jié)完整的課，學(xué)生會(huì)經(jīng)歷認(rèn)知事物的三個(gè)階段：課前，課上，課后;傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，學(xué)生對(duì)新知識(shí)的認(rèn)識(shí)是從哪里來(lái)，也就是復(fù)習(xí)提問(wèn);創(chuàng)設(shè)情景教學(xué)，提出問(wèn)題，引起認(rèn)知沖突;接下來(lái)就是解決問(wèn)題生成新知;深化理解過(guò)程;課堂小結(jié)和布置作業(yè);整個(gè)課堂學(xué)生得不到思考，思維得不到鍛煉，能力得不到提高，只能跟著老師的PPT進(jìn)行學(xué)習(xí)“知識(shí)”。為此，學(xué)生應(yīng)在課前對(duì)于上課的內(nèi)容進(jìn)行獨(dú)立思考，結(jié)合自己平時(shí)生活中所見所聞提出自己的觀點(diǎn)、疑問(wèn)等，課堂和教師面對(duì)面交流討論解決自己的疑慮，課后獨(dú)立思考自己的收獲，作學(xué)習(xí)的主人。

高效的課堂離不開思維的鍛煉，如何使得思維可視化來(lái)提高教學(xué)效果未來(lái)還需要更多探究與努力。