利用思維可視化促進小學科學的深度學習

張博

摘要：利用思維可視化教學，可將抽象的思維過程變得直觀具體，這在小學科學教學中尤為重要。本文以冀人版小學科學三年級上冊課題9——《固體、液體和氣體》為例，采用思維可視化的教學方式組織教學，促進學生思維進階的同時實現深度學習。

關鍵詞：思維可視化 小學科學 深度學習

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

思維可視化是指通過圖示或圖示組合的方式，把原本不可見的思維結構、思考路徑及方法呈現出來，使其清晰可見的過程。將思維可視化運用到學科教學中，可以實現零散知識系統化、隱性思維顯性化、解題規律模型化1。因此，將思維可視化工具與小學科學的實際教學相融合，能推動課堂教學改革，可實現學生的深度學習。

冀人版小學科學三年級上冊課題

9——《固體、液體和氣體》3，是第三單元《物質的狀態》起始課。教材通過三個探究活動讓學生建構固體、液體和氣體各自的概念，并掌握各自的主要性質。本節課的內容重點突出，難度適宜，卻因為探究活動較多，使得知識零散、脈絡不清。在實際教學當中，學生更傾向將精力放在探究活動中，而忽視對概念、性質的梳理，因此對知識的掌握不牢固，教學效果不佳。在教學中，采用思維可視化工具，促進學生的深度學習與高階思維的發展。

一、概念對比可視化，促進比較思維發展的深度學習

本節課要學到“固體”、“液體”和以空氣為代表的“氣體”的性質。學生在探究實踐中獲得真實又鮮活的知識，但是，學生不應該停留在掌握知識這一層次，缺少對其深度的加工與學習。三組重要概念的性質既有相同點又有不同之處，需要有類比的過程，因此，教學中引入雙氣泡導圖，將概念對比可視化，促進學生比較思維的發展，從而實現深度學習。詳見圖1。

二、實驗流程可視化，促進因果思維發展的深度學習

通過實驗進行性質的探究，是教材設計中體現以學生為主體，培養學生科學探究能力的著力點。教材中采用語言敘述、圖文結合的方式引領學生進行實驗，看似形式多樣，能吸引學生的注意，其實并不利于學生對實驗流程進行思維加工，難以形成整體概念。在教學中，以判斷和推理為策略，運用流程圖和魚骨圖，能夠引導學生關注問題的“因”與“果”，從而幫助學生體會和內化邏輯思維4。最初有關實驗過程的流程圖可以讓學生通過閱讀自行繪制，熟悉實驗步驟的同時又發展因果思維，詳見圖2。

在實驗過程中，教師可以選擇把魚骨圖挖空，作為實驗任務單讓學生進行填寫，也可以讓學生通過繪制魚骨圖（詳見圖3）總結實驗結果，歸納實驗結論，后者對學生邏輯思維和歸納思維均有促進作用，實現深度學習。

三、知識歸納可視化，促進概括思維發展的深度學習

根據教學參考書給出的科學知識目標，本節課需要學生：1.能說出固體有確定的形狀、體積和質量;液體有確定的體積和質量，液體表面在靜止時一般會保持水平;2.能說出空氣沒有確定的形狀和體積，但有質量并占據一定的空間，空氣總會充滿各處5。以上的知識目標對于三年級的學生來說，難度不大，尤其是經過兩節課的實驗探究活動之后，更時在能力之內。但是，過于零碎的知識通過兩課時習得，學生迫切需要對知識進行歸納概括，從而捋清知識脈絡，建構知識體系，那么，繪制本節課的學科知識思維導圖是最好的方式。學生獨自或以小組的形式繪制本節課的學科知識思維導圖，其在腦海中構建完善的知識體系，落實在紙上，并且加強新舊知識之間的聯系。這樣不僅可以使學生有一個正確的方向進行知識內容的鞏固學習，還可以讓學生掌握有效的學習技巧，為學生后續的學習奠定堅實的基礎。學生找到各個概念之間的層級結構與邏輯關系，促進概括思維的發展，實現深度學習。（詳見圖4）

在小學科學課中，利用思維可視化教學，將抽象的思維過程變得直觀具體，賦予知識新的活力，促成了知識的再加工;比較、概括知識的關系，促進了學生的思維從低階向高階發展，實現深度學習。

參考文獻

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