基于“思维可视化”的小学科学教学策略探析

李小健

柏拉图说过：“思维是灵魂的自我谈话。”在当今开放合作的大背景之下，人类不能停留于自我对话的层面，在进行自我谈话的同时更要与外界对话，通过与他人碰撞交流以获得更好的发展。小学科学作为学生科学素养的启蒙课程，肩负着培养学生科学思维的重任。了解学生思维状况、把握学生思维动态是有效发展学生思维能力与思维品质的前提，要有效解读学生思维轨迹，必须想办法敞亮学生的大脑，让学生的科学思维可视化。“思维可视化”即把原本看不见的思维亮化出来，让思维听得见、看得见。思维可视化可以帮助教师深层次了解学生探究学习情况，即时合理地调整教学节奏和教学方法，提高教学效能。笔者在多年的小学科学教学中致力于“思维可视化”的研究与实践，探索出一套基于“思维可视化”的小学科学教学策略。

一、说思路——让思维听得见

语言是人们交流思想的重要工具，人们常常通过语言来实现沟通与交流。思维是一种内在的无声语言，要想有效感知学生思维，可以引导学生用有声语言吐露展示，通过言语表达出思考的过程，让思维听得见。

为了有效倾听到生的思维，抓住学生思维的脉搏，我鼓励学生踊跃表达。科学探究活动方案的设计关系到整个探究活动的成败，为了提高探究活动的质效，我精心组织学生在动手操作前开展方案陈述，说说自己的活动设计，在交流中不断完善设计。例如，在教学《折形状》一课中，探究物体形状与承受力的大小的关系是本课的重点，为了提高实验质效，有效达成这一目标，我在学生分组讨论设计了探究方案后，组织学生汇报交流。“我们准备先用几张纸分别折成三棱柱、四棱柱、六棱柱和圆柱，然后往上面放书本，哪一个上面放的书本多，就说明谁的承受力大。”第一小组首先亮出自己的思路。“说得很好，还有哪个小组有什么要说的吗？”我激励其他小组参与互动，“我们觉得要用大小、轻重、厚薄相同的纸张分别折成不同形状。”第二小组予以补充，“我们认为在上面叠放的书本大小、轻重要相同，否则就无法比较。”第三小组说出自己的想法，“大家说得非常好，在实验中只能有一个变量，那就是折成的形状可以变，其他的量都不能变化，这样才能真实有效地探究出哪一种形状的承受力最大？”我总结道，透过学生的发言，我读出了学生已经考虑到在对比实验中要关注变量的控制，学生的思路清晰，思维严密，考虑得都全面周到，看到实验的条件基本成熟，我就宣布实验开始：“下面请各组领取材料开始实验吧！”

二、画图表——让思维看得见

“思维可视化”意在借助图示语言把原本不可视的思维过程展现出来，使其清晰可见。小学生对图示语言比较敏感，图表的直观形象性既能帮助学生思考理解，又能促使学生实现知识的有效建构。图示语言反映了学生的思维轨迹，让思维看得见，我们可以透过学生画出的图表，分析和掌握学生的思维进程与深度。

譬如，在教学《探究暗盒里的电路》一課时，我给学生提供了一张表格纸和一张白纸，表格纸用以记录每次检测的现象，白纸用作画电路图。学生在利用检测器依次检测了电路暗盒上的每个连接点之后，我没有让学生直接打开暗盒观看里面的电路，而是要求学生根据检测到的现象画出暗盒里面的电路连接情况。画电路图是一项思维要求极高的活动，学生需要根据检测中每两个连接点之间发生的现象进行判断，依据已有的电路知识进行推理，电路图揭晓了学生的思维脉络。有一组学生在记录单中记录的现象是“A-B更亮，B-A不亮”，在电路图中的A、B两个触点之间画的是电池，“当检测器连接A、B两点时灯泡更亮，是因为电路中增加了电池，而连接B、A两点灯泡却不亮，说明此时电池的正负极接反了。”有理有据的汇报展示了他们严谨的科学思维，学生在科学思维中建立了电路暗盒模型，电路图是他们思维的见证。

三、做实验——让思维摸得到

意大利物理学家伽利略说过：“一切推理都必须从观察与实验得来。”实验作为科学探究的重要手段，许多科学探究都离不开实验。实验让学生动手又动脑，让思维摸得到。人的大脑与手指之间有着万缕千丝的关联，手的动作实施着大脑的指令，显示着思维的方式，我们可以在学生的实验过程中触摸到学生的思维。

“思维在指尖流动。”通过观察学生的实验操作，依据学生实验动作辨识学生思维轨迹，解读学生心理，触摸学生思维，帮助学生纠偏。例如，在教学《建立模型》一课中，我安排学生做一个纸筒模型，要求是：用两根棉线的四个头穿过纸筒，任意拉动外面的一根棉线，其他的棉线都会缩进纸筒里。学生汇报两根棉线在纸筒内的连接情况时，有的认为两根棉线是交叉的，有的认为是分开的，各组争论不休，各执己见，为了验证各自猜想，我给每组学生提供了实验器材，让他们亲手操作实践。学生将自己的思想融入制作过程，纸筒模型承载了他们的思维，让他们原先的思维看得见、摸得着。

“孩子，请敞亮你的大脑！”这是我在科学课堂中经常对学生的一句话。敞亮大脑就是让学生将科学探究中的所思所想可视化，让我们鼓励学生在说一说、画一画、做一做中充分展示自己的思维，与他人共同分享思想。