在《声音的产生》教学中建立思维可视化课堂

杨红丽

〔摘    要〕  科学思维作为科学学科核心素养之一，在科学课程中有着举足轻重的地位。要想培养学生的科学思维，发展学生的思维力，就需要教师在课堂上提出具有挑战性的“大问题”，并采取促成学生参与科学问题探究、成果总结汇报、转变课堂话语方式等方法实现思维的可视化和具体化，创建科学思维可视化的科学课堂，培养学生的科学素养。

〔关键词〕  小学科学；科学思维；思维可视化；课堂

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  09    061-063

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）提出：科学课程要培养学生的科学素养，科学素养包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。科学思维作为核心素养之一，在科学课程中有着举足轻重的地位，所以科学课堂应该是像胡卫平教授所提出的那样，是一种“重视学思结合，调动学生主动、积极的思维，发展学生的思维力、学习力和创造力的课堂”。因此，如何创建科学思维可视化的科学课堂，是一个值得研究的问题。

一、提出挑战性的“大问题”

《课程标准》提出，科学课程设置“物质的结构与性质”“物质的变化与化学反应”等13个学科核心概念和“物质与能量”“结构与功能”等4个跨学科概念。无论是核心概念还是跨学科概念的落实都离不开教师的引导和学生的探究。探究总是始于一个个的问题。

要探究什么样的问题在于提出了什么样的问题。可见，提出什么样的问题非常重要。如果问题设计简单，探究力度较浅，不利于对学生科学素养的培养；如果问题设计复杂，学生就会对自己失去信心，对科学失去兴趣，同样不利于科学素养的培养。因此只有一个具有挑战性的“大问题”，最适合学生探究，那什么是具有挑战性的“大问题”，挑战性的“大問题”又来自哪里呢？

（一）什么是具有挑战性的“大问题”

俄国心理学家、教育家和作家列夫·谢门诺维奇·维果茨基于20世纪30年代提出的最近发展区概念，是指儿童独立解决问题时所展现的实际发展水平与在成人指导下或者更有能力的同伴合作中解决问题时所展现的潜在发展水平之间的距离。课堂互动领域的学者将最近发展区概念拓展到具有集体属性的课堂境脉之中，建立了公共最近发展区概念，尽管其中每个人的最近发展区有所不同，但在一定范围内通过共同努力来实现合作发展也是可能的。具有挑战性的“大问题”应该是在“公共发展区”内的，它具有一定难度和挑战性，但它可以通过个人努力→小组合作→全班汇报来解决；这种挑战性的“大问题”可以由教师提出，也可以是在教师的引导下由学生自己提出；这种挑战性的“大问题”能够调动学生的积极性，让学生在探究的过程中不断地思考、交流，让每个学生的科学思维真正发生，从而培养学生的科学素养。这也是创建科学思维可视化的科学课堂的第一步。

在苏教版三年级下册《声音的产生》一课中，可以提出这样的具有挑战性的大问题：你认为声音是怎样产生的？

（二）具有挑战性的“大问题”来自哪里

挑战性的“大问题”来自教师对《课程标准》和教材的理解。教师要反复研读《课程标准》，也可以听取关于《课程标准》解读的专家讲座，促进自身对标准的理解。教师还可以仔细研读教材，将教材内容与《课程标准》结合起来，将整个一节课或者整个一单元串联起来，提出具有挑战性的“大问题”。

具有挑战性的“大问题”来自教师对学生的不断引导。教师要了解每个学生的最近发展区以及所有学生的“公共发展区”，也就是说教师要对学生目前的发展水平有所了解，把握学生的前概念，再有依据地预测学生可能的发展水平，在此基础上，利用一系列方法对学生进行引导，从而让学生提出具有挑战性的“大问题”供他们自己研究。

二、采取有效措施鼓励学生参与探究

在教师或学生提出具有挑战性的“大问题”之后，要组织学生积极参与探究。笔者执教苏教版三年级下册《声音的产生》一课发现，可以通过教师精心设计有思维含量的学习单，学生个体思考→小组分享交流→全班汇报等方式促成所有学生参与探究。

（一）设计有思维含量的学习单

《南京市义务教育阶段作业管理指南（小学科学学科）》指出，教师应结合课堂上的科学探究、实践活动，设计或选用恰当的学习单。因此，教师应该为学生准备精心设计、有思维含量、供学生个人思考、小组交流及全班汇报的科学思维可视化的学习单。例如，在《声音的产生》一课中，教师要为学生个人和小组分别准备不同的学习单。个人学习单重在引导学生仔细观察钢尺和橡皮筋发声时的现象，并将观察到的现象用画和写的方法记录下来，使个人的科学思维可视化；小组学习单应该重在引发小组之间的热烈讨论，在小组讨论的过程中使得整个小组的科学思维可视化。

（二）引导学生思考交流汇报

一个具有挑战性的“大问题”需要经过个人思考→小组分享交流→全班汇报这样一个完整的过程才可以得到解决。

个人思考。教师可以为学生提供实验现象明显的材料，让学生进行分组实验，边实验边自己思考，完成教师为学生准备的个人学习单。如在《声音的产生》一课中，教师可以选择钢尺和橡皮筋在拨、弹之后有明显振动现象的材料供学生反复实验，并且仔细观察，完成图1所示的个人学习单（见图1）。

小组分享交流。学生在完成个人学习单之后，教师可以出示小组学习单并要求学生进行分组讨论，最好是以“推磨式”的方式进行讨论，这样能够保证组内的每个学生都将自己的思维用语言表达的方式呈现出来。在讨论过程中如果出现不同意见，可以再次进行实验，用充分的证据证明自己的观点。经过热烈的讨论后，每个小组将形成的一致观点填写在小组学习单上，完成小组学习单。例如，在《声音的产生》一课中，在学生完成图1所示的个人学习单后，教师出示图2所示的小组学习单，并给学生充足的时间，让学生不断地讨论、实验，最后将他们发现的钢尺和橡皮筋发声时的共同特征——快速、往复、运动填写在小组学习单上，完成图2所示的小组学习单（见图2）。

全班汇报。在每个小组都完成小组学习单后，教师应该将每个组的学习单全部进行展示，最好是同时清晰地进行展示，可以将其张贴在黑板上，也可以使用白板将其展示在画架上，展示之后请每个小组的全体成员上台汇报。在一次次的汇报中，每个学生的科学思维都是可视化的，并且在汇报过程中小组之间出现不同意见时，可以再次进行实验，找到证据，证明合理的观点，达到全班思维的碰撞，使整个班级作为一个整体实现科学思维的可视化。如笔者在执教《声音的产生》一课时，将每个小组的学习单用白板展示在画架上，并且让每个小组的学生都进行汇报，使得全班学生的科学思维可视化。

三、转变课堂话语方式

想要创建科学思维可视化的科学课堂，课堂话语方式的转变是非常重要的。课堂话语即在课堂语境中，教师与学生为了实现教学目标在师生互动中所进行的语言沟通与交流行为。课堂话语被看作是课堂上师生共同实践的社会性规则，有效的话语将激发学生学习的主动性，营造良好的课堂氛围，同时在潜移默化中加深学生对核心知识的理解，增强学生对自身学习的身份认同和社会责任感。因此，好的课堂话语沟通会让学生在课堂上不仅学到学科知识，同时也能体会到，在这门课的课堂上什么是被认可和接纳的。

要想转变课堂话语方式，教师要践行“自己少教，让学生多学”的新理念，并且落实在每一节课中。同时，教师要当好引导者，多激发学生在课堂上学的行为发生，将课堂的话语权还给学生，让学生做课堂的主人。

（一）落实少教多学的新理念

以往的课堂都是以教师的教为主的，课堂上大部分时间和大部分话语权都属于教师，并且教师也总是以为，只有自己教得多，学生才能学得多、理解掌握得多。但事实并非如此，教师的教学理念存在一定问题。只有教师落实“自己少教，让学生多学”的新理念，才能实现课堂话语方式的转变，将课堂的话语权还给学生。教师可以通过减少不必要的话语、去掉无效的话语、使用精练的提问话语、恰当的评价话语等方式，将“少教多学”的新理念真正落实在每一堂课中。

（二）引导学生主动学习

在一堂科学思维可视化的科学课上，教师应该将话语权还给学生，但并不是完全任由学生交流，教师的有效引导是非常必要的。为了激发学生的主动性，让学生能够主动学习，教师在课前要做好引导的准备，在课堂上要注意引导的方法和时机，课后要进行深刻反思。

教师在课前需要做的引导准备是了解每个学生的“最近发展区”和全班学生的“公共发展区”，清楚自己在课堂上应该如何引导，以及进行何种程度的引导，并且将其记录在教案上，为授课的“引导”做好准备。在课堂上，教师要注意引导的方法和时机，可以根据不同学生在课堂上的表现运用不同的引导方法。例如，对于课堂参与度比较高的学生可以进行“讨论式”引导，引导他们多與组内成员进行交流讨论，使得整个小组的成员都能够进行思考。教师还要注意引导的时机，这些时机往往是学生讨论遇到不同意见时、学生与前概念出现认知冲突时、学生归纳出某一个结论时、学生有新的实验发现时等。

科学课程要非常注重培养学生的科学思维。教师可以通过创建科学思维可视化的科学课堂来培养学生的科学思维，让学生的科学思维在科学课堂上真正发生，并且让每个学生的思维可视化，这对于培养学生的学科综合素质是非常重要的。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]胡卫平，刘丽娅.中国古代教育家思维型课堂教学思想及其启示[J].教育理论与实践，2011（28）：45-48.

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[4]夏雪梅.在传统课堂中进行指向高阶思维和社会性发展的话语变革[J].华东师范大学学报（教育科学版），2019（5）：105-114.