思维可视化教学模式

小议科学实验中思维可视化教学模式

江苏扬中三跃中心小学孙厚荣（２１２２１４）论文摘要：作为省级课题《小学科学活动中学生思维可视化的探索与研究》中的核心环节，科学实验中的思维可视化不可忽视。本文就实验活动的几个主要环节的思维可视化构建了一种教学模式，作了简要的阐述。

关键词：科学实验思维可视化教学模式

我们把科学课堂活动作为课题实验的主阵地，通过大胆的探索与实践，成功构建了“活动前的预测中——实验方案的设计中――实验现象的描摹中——活动后的交流中”的思维可视化教学模式。

第一步：预测中的思维可视化

预测就是利用已有的主观认识经验和逻辑判断与推理方法为主，对事物未来发展状况与趋势进行的推测和判断。科学活动前的预测，是学生学习科学的一种基本技能。在教学中我们合理地挖掘此类教学内容，精心引导学生把自己的预测用形象化的手段展示出来，达到思维可视化的目的。

(1) 明确预测的目的、任务。

如《植物的生长与环境的影响》实验的预测，一棵植物幼苗，罩上一个左上角开口的纸盒，几天后，会朝着哪个方向生长呢？目的任务明确，不是朝左上角，就是朝右边黑暗处生长。记录自己的预测？我们的学生用简单的箭头符号就能展示自己的思维了。

(2) 教给预测的方法。

科学预测方法的掌握，是对自己知识经验的验证。如《种子的萌发》一课，哪颗种子会萌发呢？空气中的？水中的？还是一半在水中一半在空气中的呢？首先让学生明白，空气中的少了水分，水中的少了空气，中间的则既有水，也有空气，要做全面的分析，结合植物生长需要的条件考虑，可以预测得更准确一些。如此，文字与画圈相结合，哪颗种子会萌发一目了然。

（3）合理记录预测内容。

预测内容是学生自己的思维结果，要用合理的方式记录下来。记录的目的可以等实验活动结束时让学生自己去验证预测的准确性。文字、画图、箭头符号等等都可以，只要他自己明白，只要他能解释清楚都行！一句话，用他自己喜欢的方式。

第二步：设计中的思维可视化

活动方案的设计，目的在于更好地研究想要解决的问题。如何让自己的方案合理明了，思维导图应运而生。思维导图能激发我们的右脑，因为我们在创作导图的时候还使用颜色、形状和想象力。可以把关键字和颜色、图案联系起来。

在学生设计的同时，教师要予以适当指导。比如：《空气占据空间吗》一课，教师首先向每个小组提供这些实验材料：装有水的水槽、烧杯、餐巾纸、气球、塑料袋各一份；其次创设情境，激起学生求知欲望：教师手拿一只空烧杯让学生观察里面有什么？有些学生说：“没有东西。”但也有学生说：“有空气。”接着教师引导：用什么方法证明你的观点呢？生答：用实验方法。师问：谁能设计一个实验方法来加以证明——杯中有空气。小组研讨，设计方案。结果到视频展台上展示的实验方案有好几种：

（1）用杯子口朝下放入水槽中，再倾斜杯子，杯口旁边向上冒“气泡”；

（2）将餐巾纸塞于杯子底部，杯子口朝下放入水槽中（要直），然后轻轻提起，餐巾纸不湿；

（3）用嘴向周围吸气后吹入气球，使气球鼓起来，再对准人的脸放开，人就感觉到有空气，从中说明人的周围有空气，再推理出杯子内也有空气；

（4）塑料袋袋口张开，横扫一下，使塑料袋鼓起来，再将袋口对准人的脸，轻拍塑料袋，人的脸就感觉到了周围有空气，再推理出杯中也有空气。

设计方案用彩笔，结合文字、简图，甚至箭头符号，汇报时还搭上了肢体动作，使自己的思维在课堂上得到充分的外化。

第三步：观察和记录中的思维可视化

观察和记录是实验探究的核心环节。而核心环节的核心应该算学生的思维轨迹。如何描摹学生的思维轨迹？思维可视化的工具自然可以派上用场。观察什么，目的要明确，记录要准确。要合理地把实验过程中出现的现象仔细地描摹下来。抓住关键，瞄准核心。

例如《空气的成分》一课，探究空气中至少几种成分的问题，要记录什么？要记录罩上集气瓶前，培养皿里的水的位置是多少？点燃蜡烛，罩上集气瓶后，培养皿里水的位置？集气瓶里的水的位置变化？蜡烛熄灭后，集气瓶里的水的位置又是多少？抓住“水的位置的变化”这是核心之一，用什么记录？简单的图，文字，箭头符号，彩笔，绘制下来，可以形象地记录集气瓶中水的位置的变化。通过水的位置的变化，可以推测空气中帮助蜡烛燃烧的气体的多少。用点燃的木条插入倒置的瓶子，可以判别剩余气体是否能帮助燃烧。也可以通过可视化的工具进行记录。况且，这样记录的速度和方式都比较适应现在的快节奏。

第四步：交流和汇报中的思维可视化

交流是人与人沟通的一种方式。可以通过语言。但，语言的表达不尽完美之时，我们想到了思维的可视化。科学探究后的交流，常常采用实验展示、或者说，简单图文与语言相结合的方式。如《简单电路》的连接方法，在视频展台上展示电路的组装，直观形象。

科学活动中思维可视化模式，在实验的预测中，在实验的进行中，在实验的汇报时，都可以发掘孩子们思维的轨迹，只要我们留心去捕捉，精彩和智慧就在不经意间飞扬！

参考文献：

１、《小学科学课程标准解读》郝京华编著《人民教育出版社》

２、《思维导图》［英国］东尼·博赞、巴利·博赞中信出版社２００９年

３、《例谈图文结合的运用》孙厚荣《科学课》２０１０.第８期