錢成文 陳容斌

〔摘? ? 要〕? 隨著新課改的實施，思維可視化教學策略已經(jīng)成為許多教育工作者和研究者關(guān)注的熱點問題。思維可視化，是指利用圖像、圖表、模型等視覺形式，將抽象的概念、符號和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具體的形象，幫助學生理解和掌握所學知識。小學作為學生認知發(fā)展的關(guān)鍵時期，如何將思維可視化教學策略融入小學科學教學，成為許多教育工作者關(guān)注的焦點。本文從理論和實踐兩個方面，探討思維可視化視角下的小學科學教學策略。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學科學：思維可視化：策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 016-018

可視化思維，是指運用一系列圖示技術(shù)，把本來不可視的思維（思考方法和思考路徑）呈現(xiàn)出來使其清晰可見的過程。這種可視化思維，更有利于大腦理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能，使課本上的知識“活”起來。對于學生而言，掌握可視化思維能力，不僅可以提高學習效果，還能為將來的職業(yè)生涯奠定基礎。因此，思維可視化視角下小學科學教學策略的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

實施思維可視化視角下的教學策略可以實現(xiàn)科學思維可視化，不僅可以幫助學生更好地理解科學思維的基本概念和方法，使學生對科學產(chǎn)生濃厚的興趣，還能鍛煉其觀察、思考和解決問題的能力，從而提高他們的科學素養(yǎng)。將思維可視化教學策略運用于小學科學教學中，成為不少教育工作者關(guān)注的焦點。

一、思維可視化教學策略的理論依據(jù)

認知心理學：認知心理學是研究人類思維、知覺、記憶、語言和問題解決等心理過程的學科，有助于理解思維可視化的基本原理。在小學科學課堂教學中，教師可以運用認知心理學的知識，幫助學生建立思維可視化的概念，指導學生運用可視化方法進行學習。教育學：教育學關(guān)于教學過程和學習方法的研究成果為思維可視化提供了理論依據(jù)。教師可以根據(jù)學生的年齡特點、認知水平和學科特點，選擇適當?shù)慕虒W方法和策略，以實現(xiàn)思維可視化。學習理論：學習理論認為，學習過程是一個復雜的心理過程，包括信息加工、存儲、提取和應用等環(huán)節(jié)。思維可視化作為一種學習策略，可以幫助學生對信息進行加工、組織和存儲，從而提高學習效果。

小學生思維發(fā)展的基本特點是以具體形象思維為主要形式逐步過渡到以抽象邏輯思維為主要形式，但是這種抽象邏輯思維在很大程度上仍然是直接與感性經(jīng)驗相聯(lián)系的，仍然具有很大成分的具體形象性。小學生的心智水平也決定了他們理解抽象的科學概念或知識點必然需要形象化的物質(zhì)媒介作為依托。

二、研究思維可視化教學策略的重要性

傳統(tǒng)科學課堂模式注重的是知識的傳授，而不是學生的思維可視化。在傳統(tǒng)科學課堂上，教師通常會使用一些枯燥乏味的講解方式。此外，傳統(tǒng)的科學課堂模式會導致一些問題，比如學生的思維容易跑偏，或者無法理解和消化所學的知識。2022年版的科學課程標準指出，思維是科學學科核心素養(yǎng)的核心，所以在科學課堂上實現(xiàn)思維可視化是非常必要的。思維可視化可以幫助學生更好地理解和消化知識，并激發(fā)學生的學習興趣。進行思維可視化視角下的小學科學教學策略研究，可以促進學生以下幾個方面的發(fā)展。第一，提高學生的理解能力。通過視覺化的展示，學生更容易理解和掌握知識。第二，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。思維可視化可以幫助學生從不同的角度審視知識，激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。第三，提高學生的記憶效果。通過視覺化的展示，可以增強學生對知識點的記憶效果。

三、思維可視化視角下的小學科學教學策略

（一）視覺化教學

視覺化教學可以通過使用圖像、圖表、模型等視覺元素來幫助學生更好地理解和可視化科學知識，推動學生的思維發(fā)展，實現(xiàn)思維可視化。例如，在小學科學教學中，講解科學概念知識時，通過使用圖表、圖片等形式，將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體的形象，可以幫助學生更好地理解和記憶。比如，在講解地球自轉(zhuǎn)時，可以利用地球儀、地球圖片等工具，讓學生直觀地了解地球自轉(zhuǎn)的原理；在講解植物生長時，可以使用植物生長圖等，讓學生了解植物的生長過程。

統(tǒng)計圖表可以清晰地展示數(shù)據(jù)和統(tǒng)計信息，制作統(tǒng)計圖表，運用圖表分析實驗數(shù)據(jù)，是實驗教學非常重要的一個步驟。通過繪制線條、折線等圖表，展示數(shù)據(jù)的變化趨勢和規(guī)律，有助于學生進行數(shù)據(jù)分析和決策，實現(xiàn)思維可視化。例如，學習植物生長變化時，教師可以引導學生把在植物生長過程中記錄下來的不同時間植物植株的高度，制作成植物高度變化折線統(tǒng)計圖，清晰地反映出植株的變化趨勢。學生從圖表的走勢中能夠非常直觀地看到植物生長變化的情況，通過分析統(tǒng)計圖，了解植物高度生長變化的規(guī)律，以表格為載體，實現(xiàn)思維可視化，從而培養(yǎng)學生的科學實證意識、質(zhì)疑精神等，提高科學素養(yǎng)。

模型構(gòu)建是視覺化教學的一種方法，學生通過構(gòu)建模型，親身體驗科學學習的整個過程，有助于他們將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作技能。例如，在講解水循環(huán)時，可以讓學生參與制作水循環(huán)模型，通過觀察模型中的水流動、蒸發(fā)等過程，讓學生了解水循環(huán)的原理；在講解太陽系行星運動時，可以讓學生參與制作行星運動模型，通過觀察模型的變化，讓學生理解行星運動的規(guī)律。還可以制作動態(tài)模型，通過參與制作動態(tài)模型，能更好地理解科學原理。例如，在學習生態(tài)系統(tǒng)時，可以讓學生制作一個生態(tài)系統(tǒng)模型，包括植物、動物和土壤等元素，以幫助學生了解生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化。學生利用模型進行討論，認識到生物的生存需要一定的環(huán)境，生物和非生物之間互相作用，互相依存，形成一個密不可分的整體，形成一個生態(tài)系統(tǒng)。

利用多媒體展示，豐富學生感官體驗。使用多媒體展示，如視頻、音頻、動畫等，將科學知識以生動的畫面、聲音等形式展示給學生，有助于學生更直觀地了解和掌握知識。例如，在講解火山的成因及作用時，可以利用多媒體展示火山噴發(fā)時的情景以及給地表形態(tài)帶來的影響，幫助學生對火山噴發(fā)的外部表現(xiàn)形式有更為深入的了解，同時為后面探究火山噴發(fā)的原因奠定認知基礎。

視覺化教學可以使科學知識變得更加生動有趣和易于理解，增強學生的感官體驗，從而提高學生的學習效率。

（二）問題驅(qū)動教學

問題驅(qū)動教學法是一種以問題為核心的教學方法，它強調(diào)學生通過解決實際問題來獲得知識和技能。問題驅(qū)動下的思維可視化在小學科學教學中有著廣泛的應用，可以幫助學生更好地理解和掌握科學知識。

在學習中，教師通常會根據(jù)學生的年齡、年級和學科特點，設計一系列具有挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實意義的問題。學生在解決問題的過程中，培養(yǎng)了分析、解決問題的能力，從而實現(xiàn)學習目標。問題驅(qū)動實現(xiàn)小學科學思維可視化是一種能夠激發(fā)學生思考和探索的方法，可以幫助學生更好地理解和掌握科學知識。

如何進行問題驅(qū)動實現(xiàn)小學科學思維可視化呢？在設計問題時，教師需要考慮學生的年齡、年級和學科特點，確保問題的難度適中，既能引發(fā)學生的思考，又能讓他們感受到科學知識的實用性。此外，問題應該具有現(xiàn)實意義，讓學生看到問題的價值，從而激發(fā)他們解決問題的熱情，引導學生進行觀察和實驗。在問題驅(qū)動的過程中，觀察和實驗是非常重要的一環(huán)。教師需要引導學生進行觀察和實驗，讓學生親自動手去尋找問題的答案。在實驗過程中，學生需要關(guān)注數(shù)據(jù)的收集和分析，從而提高自己的觀察和分析能力。

例如，在學習摩擦力時，教師先提出問題：“摩擦力與我們的生活有哪些聯(lián)系？”這個問題可以幫助學生從日常生活中發(fā)現(xiàn)與摩擦力相關(guān)的問題，從而激發(fā)他們的問題驅(qū)動思維，說出生活中的例子，初步感知摩擦力。教師接著分析問題：“摩擦力產(chǎn)生的條件有哪些？”引導學生在問題情境下，做相關(guān)的體驗活動，初步探究摩擦力產(chǎn)生的條件。分析問題后，教師進一步引導學生思考：“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？”學生在問題驅(qū)動下，研究摩擦力大小與接觸面光滑粗糙的關(guān)系，研究摩擦力大小與物體重量的關(guān)系。接著學生通過設計實驗并進行實際操作來解決問題。通過實際操作，學生能夠?qū)⑺鶎W的理論知識應用到實際問題中，從而更好地理解和掌握知識。在教學過程中，教師可以適時總結(jié)學生的思維過程，實現(xiàn)思維可視化，幫助學生鞏固所學知識。在學習摩擦力后，教師可以組織學生進行小組討論，讓學生分享自己對于摩擦力的理解和思考。這有助于學生鞏固摩擦力的概念，并形成問題驅(qū)動的思維方式。通過以上例子，我們可以看到，問題驅(qū)動下的思維可視化在小學科學教學中具有很好的應用效果。通過提出問題、分析問題、解決問題和總結(jié)，逐步使思維可視化，幫助學生更好地理解和掌握科學知識，從而提高他們的學習效果。

（三）思維導圖教學

在小學科學教學中，運用思維導圖可以有條理地表達信息，幫助學生將復雜的知識可視化，提高他們對科學概念的理解和記憶。準備階段：在教學開始前，教師可以為使用思維導圖做準備。可以先介紹思維導圖的基本概念，向?qū)W生解釋為什么使用思維導圖可以幫助他們更好地理解科學知識。同時，教師還可以向?qū)W生展示如何使用思維導圖，讓他們在課堂上更容易理解和運用。在教學過程中，教師可以適時地引入思維導圖。例如，在講解細胞結(jié)構(gòu)時，教師可以引入思維導圖，先介紹細胞的組成，然后按照思維導圖的結(jié)構(gòu)進行詳細講解。這樣，學生可以更容易地理解細胞不同部分之間的關(guān)系。練習階段：在課堂教學結(jié)束后，教師可以布置一些與思維導圖相關(guān)的作業(yè)，讓學生運用思維導圖來鞏固課堂所學內(nèi)容。例如，讓學生將細胞結(jié)構(gòu)分解成幾個部分，并用思維導圖的形式表示出來。這樣，學生可以更好地理解并記住細胞結(jié)構(gòu)。檢查階段：在教學結(jié)束后，教師可以通過檢查學生的作業(yè)，了解他們是否掌握了使用思維導圖的技巧。同時，教師還可以根據(jù)學生的表現(xiàn)，適當?shù)亟o予指導和幫助。在小學科學教學中運用思維導圖可以使知識可視化，幫助學生更好地理解和記住科學知識，提高教學質(zhì)量。又如，在科學單元復習課中，思維導圖可以化繁為簡，打破傳統(tǒng)復習課中死記硬背的模式，教師可以指導學生利用思維導圖對本單元學習內(nèi)容進行梳理，把零散、復雜的知識結(jié)構(gòu)化，層次分明，大大提高復習的效率。

（四）跨學科融合

教師引導學生將科學知識與其他學科知識聯(lián)系起來進行跨學科學習，可以培養(yǎng)學生的跨學科合作能力，實現(xiàn)科學思維可視化。通常需要學生進行跨學科的合作，在這個過程中，學生需要融合其他學科，與其他同學合作，共同解決問題。這有助于培養(yǎng)學生的跨學科合作能力，使他們更好地適應未來的社會和職業(yè)需求。例如，在學習生態(tài)系統(tǒng)時，學生設計并制作生態(tài)瓶，模擬相生共存的生態(tài)系統(tǒng)，并探究某一因素改變對生態(tài)瓶的影響。此項活動融合了數(shù)學、技術(shù)、藝術(shù)、工程學等學科，學生在實踐活動中認識到生物與生物之間、生物與非生物之間相互依存、相互作用的關(guān)系。把抽象的知識具體化，可視化，形成保護生態(tài)的意識，對于提高學生團隊合作意識也有很大幫助。

跨學科融合學習的教學策略，將科學知識與其他學科知識聯(lián)系起來，可以幫助學生更好地理解科學知識，實現(xiàn)思維可視化。

總之，思維可視化的小學科學教學策略可以幫助學生更好地理解和掌握科學知識，提高學生的認知水平。在小學科學教學實踐中，教師可以根據(jù)不同的知識點和教學內(nèi)容，靈活選擇合適的思維可視化教學策略。通過思維可視化教學策略的實踐，我們看到，小學生的學習興趣和積極性得到了很大提升，有效地提高了學生的核心素養(yǎng)。思維可視化教學策略在小學科學教學中具有廣泛的應用前景。

參考文獻

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[2]季榮臻.基于“思維可視化”的小學科學探究教學策略[J].江蘇教育研究，2018（2）：47-50.