基于思维建模的概念学习过程探析

陈娉娉

【摘要】小学科学是小学生必学的一门科目，能够提高小学生的科学思维能力和创造力，实现对小学生的素质教育。基于思维建模的概念学习过程是一种崭新的教学理念，有助于教师改变教学现状。教师利用科学合理的手段，帮助学生对出现的问题进行思维建模，从而激发学生的学习思维，使其更加高效地认识问题、解决问题。这种教学方式有利于提高学生的学习水平和综合能力，促进学生的全面发展。

【关键词】思维建模;概念学习;小学科学

思维建模指的是借助思维建模工具将学生内在的思维过程建立模式，实现可视化的一种学习方法。而概念学习则指的是选择同一类属性的知识开展学习，将不同属性的知识排除。基于思维建模进行概念学习，教师需要明确预期的教学目标，采取科学合理的手段，带领学生对问题进行思考和分析，使其建立思维模型，从而更加高效地认识问题、解决问题。概念学习能够培养小学生的思维能力，使小学生积极参与科学知识的学习和实践中，从而提升课堂教学效率[1]。

一、基于思维建模的概念学习在小学科学教学中存在的问题

（一）缺乏明确的目标定位

在实际的教学过程中，部分教师没有对基于思维建模的概念学习形成明确的认知，缺乏明确的目标定位，导致课堂教学毫无目的性，或者出现了方向错误的情况，严重影响了对小学生科学思维的培养。由于受传统教育观念的影响，大部分教师过于注重教授科学理论知识，忽视了学生的个性化发展，这就导致学生并没有掌握思维建模和概念学习的方法，在课堂中缺乏实际体验，影响了对学生自主探究学习意识的培养，不利于学生的全面发展。

（二）对思维建模的概念学习意识淡薄

教师对思维建模的概念学习过程仅停留在表面的认知上，难以将教学活动和生活实际有效结合起来开展教学，教学活动过于形式化，缺乏趣味性，教学内容无法高效地引导学生形成良好的思维模式，整体教学缺乏实用性和逻辑性，整体教学效果较差，不利于学生科学思维的发展[2]。

二、基于思维建模的概念学习在小学科学教学中的应用价值

（一）增强思维建模意识

在小学科学课中渗透思维建模概念学习，有利于提高小学生对思维建模的重视程度，使其在学习科学知识时，明确其中存在的变量关系，掌握科学知识之间的联系，并深入挖掘这一联系，构建知识体系，完善思维，增强自身的思维建模和概念学习意识。

（二）有利于优化思维教学模式

在小学科学课堂中，基于思维建模的概念学习，教师首先要提出问题，引导学生进行假设、构建模型、推理验证，并掌握一些知识的实际应用方法。概念学习这一教学模式不仅能够消除传统教学模式存在的弊端，构建高效的科学课堂，还能使教师优化思维教学模式，提高小学科学教学质量[3]。

（三）有利于培养学生的科学思维能力

基于思维建模的概念学习，教师应深入小学科学教学过程中，引導小学生学会运用思维建模学习科学知识。在逐步深入的学习过程中，小学生能够熟练地运用这一学习模式，并认识到思维建模在概念学习中的重要性。在这一思维模型的帮助下，学生还能深入挖掘科学知识的内涵和本质，灵活掌握知识的运用方法，培养自身的科学思维能力，养成良好的学习习惯，提高自身的科学素养水平。

三、基于思维建模的概念学习在小学科学教学中的应用措施

（一）引导学生善于发现问题，导入学习概念

小学科学的大部分内容和生活实际有着一定的联系。因此在开展思维建模的概念学习活动时，教师应引导学生善于发现生活中的问题，使其敢于提出问题，并形成积极探索的意识;应注意灵活运用教材内容，使学生结合教材内容发现生活中的科学问题，并逐步掌握思维建模的概念学习方法;可以在课堂中为学生创设生活化情境，激发学生的学习兴趣，使学生敢于表达自己的想法，从而逐步建立学生的思维建模意识，使其能够根据本堂课的主题发散自身的思维，联系所学知识，构建知识网络。

例如，在学习“奇妙的光”这一单元内容时，教师可以询问学生在生活中光的应用及光的自然现象，鼓励学生踊跃回答，积极分享自己观察到的一些现象。有的学生提出光在生活中可以用于照明，这类光属于人工光。有的学生提出太阳光可以帮助植物生长。在询问学生后，教师可以为学生演示一些关于光的小实验，如小孔成像。根据这一实验，学生发现了光在生活中的多种应用。有一位善于观察的学生询问教师：筷子放进水里面，就像折了一样，这是什么原因呢？教师可以为学生演示光的折射过程，引导学生自行动手实验，逐步建立对光的认知，使其透过表象挖掘本质和内涵，认识到光学知识在生活中的具体应用，构建思维模型，更加深入地学习本单元的内容，提高学习效率。

（二）针对问题，提出假设，使学生建立思维建模意识

教师在开展科学教学时，可以在课堂中提出一些小问题，激发学生的求知欲和探索欲。教师可引导学生针对棘手的问题提出一些假设，针对假设进行大胆的想象。在这个过程中，教师需要给予学生正确的指导，引导学生建立正确的解题思路。例如，在学习磁铁的相关特性时，教师可以提问学生生活中磁铁的主要应用途径，引导学生思考交流，积极作答，随后根据学生的表现，继续提出问题：“影响磁铁磁性的因素有哪些？”教师引导学生进行假设，使其发散思维，进行大胆想象，并根据自己的想法设计相关实验，在课堂中或者课下，收集资料进行实验验证。有的学生假设磁铁的磁性与磁铁的大小、形状有联系，教师可根据这一假设设计一个验证实验，帮助学生验证猜想，发散学生的思维，引导其构建思维模型。这个过程是培养小学生逻辑思维的过程，有助于加深学生对思维建模的认识，使其尝试利用思维建模来解决问题，通过实验等手段来证明自己的猜想，养成科学的思维建模习惯，从而提高学生思维建模的能力。

（三）利用思维建模解决问题，培养学生的科学思维能力

学生的概念学习过程是一个由未知到已知、由简单到复杂的过程。在这一过程中，教师需要引导和帮助学生，使其树立思维建模意识，利用思维建模来解决生活中遇到的一些问题。教师可以在课堂中引入一些科学实验，要求学生参与实验，利用实验来培养学生的科学思维能力，引导学生完成概念学习任务。例如，教师可以将观察蛋的孵化过程实验引入课堂教学中，在实验前制订好实验计划，让学生提出问题进行假设，猜测蛋的孵化过程。学生根据教师的要求制订了一个观察计划，并收集了关于蛋孵化过程的图片，将蛋放在仪器上面，观察蛋孵化的变化情况，随后结合所收集的资料进行记录，写下自己的一些猜想。在实验的过程中，学生定期观察孵化过程，并记录观察结果来验证自己的猜想。教师在这个过程中充当引导者角色，为学生提供一些正确的思路指导。当实验结束后，教师可以询问学生：观察蛋的孵化过程，你有什么发现？有的学生提出了卵生长的变化，并和大家分享了自己收集的资料和实验记录。教师给予其表扬和鼓励，并询问其他学生是否有其他的意见，有的学生提出了不同的观点。教师可以带领学生共同探索，引导学生认识到自己在思考过程中存在的问题，从而使其弥补思维漏洞，构建良好的思维模型，开展高效学习。

（四）总结评价，掌握规律

课堂总结评价也是一个十分重要的环节，有助于学生巩固课堂所学的知识，查漏补缺。因此在教学结束后，教师需要抽出一些时间，对学生课堂的表现和学习成果进行全面的评价，可以通过生生互评、学生自评和师生互评的多元化评价方式，掌握学生的实际学习情况，根据学生的实际情况调整教学模式，引导学生高效地掌握思维建模的学习模式，使其养成良好的科学学习习惯，培养实践能力。

总而言之，在课堂中渗透思维建模的概念学习，有助于学生利用这种模式在自己的思维过程中建立一个模型，使其在今后的学习中，能够高效地利用这个思维模型思考、探索问题，并不断激发自身的科学思维，提高对科学知识的掌握能力，提升自身的学习能力，建立崭新的概念，对世界产生新的认知，从而促进自身全面发展。

【参考文献】

舒振阳.基于思维建模的概念学习过程探析：以小学科学课为例[J].农村科学实验，2018（04）：89-90.

刘家亮，赵建华，吴向东.基于思维建模的概念学习过程探析：以小学科学课为例[J].现代教育技术，2011，21（05）：53-56.

万云立.在小学科学教学中渗入建模思想的研究[J].小学科学（教师版），2016（08）：33.