巧用思維導(dǎo)圖，構(gòu)建小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究之路

雷莎莎

（廣西南寧市興寧區(qū)五塘鎮(zhèn)中心學(xué)校 廣西南寧 530201）

新版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：核心素養(yǎng)在小學(xué)科學(xué)課程中體現(xiàn)為科學(xué)精神、創(chuàng)新實(shí)踐和科學(xué)思維，其中科學(xué)思維是小學(xué)生核心發(fā)展的重中之重。因此，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，合理應(yīng)用思維導(dǎo)圖，不僅可以幫助學(xué)生形成科學(xué)的、系統(tǒng)的概念，還能促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展，提高課堂效率。

一、思維導(dǎo)圖在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的現(xiàn)狀研究及應(yīng)用的重要意義

首先，小學(xué)科學(xué)知識(shí)內(nèi)容對(duì)于農(nóng)村小學(xué)生而言過于繁雜，科學(xué)概念的認(rèn)知較為抽象，傳統(tǒng)的教案存在文字較多以及不夠生動(dòng)形象等問題，而思維導(dǎo)圖教案可以簡(jiǎn)化教學(xué)設(shè)計(jì)，讓思路變得更清晰、教學(xué)過程更直觀，進(jìn)而幫助教師通過快速瀏覽思維導(dǎo)圖教案進(jìn)入課堂的主題[1]。

再者，傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課采用的是提出假設(shè)（師生互動(dòng)）-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（在學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）-實(shí)驗(yàn)結(jié)論（學(xué)生討論）的教學(xué)模式，在此過程中，學(xué)生只注重動(dòng)手實(shí)驗(yàn)本身，缺少思維的主動(dòng)參與；只關(guān)注片段的實(shí)驗(yàn)記錄，缺少整個(gè)實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)過程，導(dǎo)致學(xué)生思維連貫性不足，不能全面、深入思考問題，而思維導(dǎo)圖能完整顯示探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的所有環(huán)節(jié)，體現(xiàn)思維的有序性。

最后，對(duì)于農(nóng)村小學(xué)學(xué)生來說，由于實(shí)驗(yàn)條件不足以及基于學(xué)生的安全性考慮，有些實(shí)驗(yàn)只能通過多媒體演示或教師演示、學(xué)生觀摩，學(xué)生無法親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，難以掌握科學(xué)知識(shí)和概念。借助思維導(dǎo)圖則能讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)的獲取過程，建構(gòu)科學(xué)概念。

二、思維導(dǎo)圖在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的策略

1.思維導(dǎo)圖在教師備課以及教學(xué)過程中的應(yīng)用

科學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，要緊扣本節(jié)課的重難點(diǎn)，構(gòu)建與學(xué)生的心理思維和認(rèn)知方式相匹配的思維導(dǎo)圖。教師在聚焦、探索、研討、拓展等教學(xué)環(huán)節(jié)中構(gòu)設(shè)有針對(duì)性和層次性的問題，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的思維活動(dòng)，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。例如在“物體在斜面上運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，在聚焦環(huán)節(jié)引入課題時(shí)，教師準(zhǔn)備了木板和木塊，并預(yù)設(shè)“怎樣讓放在木板上的木塊動(dòng)起來？”的問題，既能快速引入課題，又能有效地銜接搭建斜面的探究實(shí)驗(yàn)。在讓學(xué)生搭建穩(wěn)定斜面環(huán)節(jié)中，雖然搭建斜面并不是本課的教學(xué)重點(diǎn)，但卻為后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究奠定基礎(chǔ)，因此，教師可以根據(jù)學(xué)生的原有知識(shí)狀況，設(shè)計(jì)“一個(gè)站著的人和一個(gè)躺著的人，誰更易摔倒”的問題，既節(jié)約探究時(shí)間，又增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)遷移能力（如圖1）。在課后，教師根據(jù)實(shí)際情況及課堂反饋再次對(duì)思維導(dǎo)圖教案內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和修改，形成符合本校學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)的導(dǎo)圖教案集[2]。

圖1 思維導(dǎo)圖教案片段

2.思維導(dǎo)圖在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課中應(yīng)用的策略

（1）巧用思維導(dǎo)圖展示前測(cè)：教師在引入課題時(shí)，設(shè)計(jì)出針對(duì)性較強(qiáng)的問題，讓學(xué)生展示原有思維水平，從而了解學(xué)生的認(rèn)知水平起點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上開展教學(xué)。比如在“神奇的紙”教學(xué)時(shí)，提問“生活中一張普通的紙有什么用途呢？”讓學(xué)生在思維導(dǎo)圖中寫出自己的想法，既能以文字形式保留學(xué)生的原有認(rèn)知，又能在比較分析中見證新概念建立過程，清晰地展現(xiàn)新舊知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)系，拓寬學(xué)生思路，促進(jìn)學(xué)生思維的廣度性和深刻性發(fā)展（如圖2）。

圖2 思維導(dǎo)圖片段

（2）以圖示呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟：教材的實(shí)驗(yàn)步驟是以文字的形式出現(xiàn)，學(xué)生在思維導(dǎo)圖中采用圖示或流程圖的方法，把抽象的文字表述轉(zhuǎn)化為直觀、形象的操作過程，便于學(xué)生有序開展探究活動(dòng)。比如在“水能溶解多少物質(zhì)”一課探索50ml水能溶解多少克鹽時(shí)，教材中的實(shí)驗(yàn)步驟第3點(diǎn)要求取一小份食鹽，加入一個(gè)盛水的燒杯中，用攪拌棒充分?jǐn)嚢鑋3]。在食鹽完全溶解后，再加入第二份食鹽，繼續(xù)攪拌……直到食鹽不能溶解為止。學(xué)生可以采用簡(jiǎn)單的流程圖將強(qiáng)烈的視覺效果代替枯燥的語言輸入，理清實(shí)驗(yàn)操作步驟，有助于提升學(xué)生形象思維（如圖3）。

圖3 思維導(dǎo)圖片段

（3）巧用思維導(dǎo)圖記錄證據(jù)、處理信息：事實(shí)證據(jù)為論證觀點(diǎn)提供有力的依據(jù)，在科學(xué)實(shí)踐探究過程中，既要求學(xué)生求真求實(shí)，又要用便捷迅速的方式處理信息。教師要引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的詞匯、符號(hào)、圖表等方式記錄信息，將各種繁雜的信息形象化，主動(dòng)思考事實(shí)證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系，從而促進(jìn)學(xué)生形象思維的發(fā)展，逐步形成科學(xué)邏輯性思維習(xí)慣。比如在二年級(jí)科學(xué)“磁極與方向”一課中，要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)磁鐵的磁極與方向的關(guān)系時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生用圖示方法記錄證據(jù)、處理信息，從而幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)磁鐵有兩個(gè)磁極，形成“磁鐵同級(jí)相斥，異級(jí)相吸”的科學(xué)概念（如圖4）。

圖4 思維導(dǎo)圖片段

（4）巧用思維導(dǎo)圖完成課外探究實(shí)驗(yàn)：自2017年新課改后，課外探究的實(shí)踐課增多，比如在“陽光下物體的影子”中要求觀察一天中，陽光下物體的影子變化規(guī)律，在“月相變化的規(guī)律”中要求觀察一個(gè)月內(nèi)，月相的變化規(guī)律等，由于小學(xué)科學(xué)課課時(shí)有限，這種課程教師往往只能忽略，或者直接給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不具有說服力。因此，教師可以先讓學(xué)生在課堂中進(jìn)行初次的思維導(dǎo)圖構(gòu)建，以小組形式展開討論形成方案，然后讓學(xué)生在課后自主完成實(shí)驗(yàn)，并對(duì)之前構(gòu)建的思維導(dǎo)圖進(jìn)行補(bǔ)充、完善，最后分享、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果。讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力[4]。

（5）巧用思維導(dǎo)圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思：學(xué)習(xí)反思是一種有益的思維和再學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)新知識(shí)以及思維的演化過程進(jìn)行自我反省，并總結(jié)使用思維導(dǎo)圖的感受與所獲得的經(jīng)驗(yàn)。

教師可以在學(xué)生自主完成思維導(dǎo)圖的基礎(chǔ)上，展示典型思維導(dǎo)圖進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，課后選擇優(yōu)秀作品進(jìn)行展覽，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖的興趣。總之，思維導(dǎo)圖雖然沒有固定模式，卻能反映出每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，可以有效地檢驗(yàn)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)和思維生長(zhǎng)的情況，有利于教師因材施教[5]。

3.思維導(dǎo)圖在科學(xué)復(fù)習(xí)課中應(yīng)用的策略

對(duì)于小學(xué)科學(xué)課來說，每個(gè)單元中各章節(jié)之間的知識(shí)點(diǎn)都存在一定的關(guān)聯(lián)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助思維導(dǎo)圖，將各章節(jié)中零散的知識(shí)點(diǎn)搭建成完善的知識(shí)體系，形成單元思維導(dǎo)圖，這個(gè)過程能使學(xué)生從整體的角度來把握科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力（如圖5、圖6）。

圖5 二年級(jí)下冊(cè)第一章《我們的地球家園》

圖6 第六章第二單元“地球的運(yùn)動(dòng)”

結(jié)語

結(jié)合小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課特點(diǎn)、農(nóng)村學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律以及探究天性，基于發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維組織教學(xué)，靈活運(yùn)用思維導(dǎo)圖探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，適時(shí)引導(dǎo)，才能真正意義上發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生思維的聚合和外顯，最終提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。