思维可视化在小学科学教学中的应用浅析

何锋

摘要：本文简要分析了思维可视化的内涵，并对其在小学科学教学中的应用展开了详细论述，希望对构建高质量教学课堂有所助益。

关键词：思维可视化;小学科学;应用

一、思维可视化概述

所谓“思维可视化”简单来说就是将隐性的思维表达转化为显性的方式，呈现在学生面前。小学低年级学生的认识能力、理解能力、学习水平等存在一定的欠缺，因此隐性的表达方式很难被学生理解和接受。而思维可视化可以将学生需要学习和知识转化为直观形象的方式，比如通过生动的情境、直观的场景等给学生带来不一样的学习体验，通过动态操作来反复加强学生的印象，促进学生思维意识的形成以及思维能力的提升。在思维可视化的应用过程中，一般会借助图形、视频、情境、实验、思维导图等形式，充分激发小学生的科学学习兴趣，由此推动小学科学教学的高质量开展。

二、小学科学教学中应用思维可视化的可行性分析

根据当前小学科学教学现状，我们了解到基于学生个体化差异的问题，导致他们在知识基础、学习能力等方面的表现完全不同，这在很大程度上影响到了科学教学的整体成效。再者，科学知识的学习强调一定的趣味性，需要学生们主动进行探索和挖掘，但显然如今教师“一言堂”的现象不符合这种要求。而实施思维可视化，教师通过多媒体等手段将复杂问题简单化，简化思考过程，一来适应了小学生本身的思维方式，二来也有助于他们形象思维和抽象思维的灵活转化，因此这种教学方式是非常有意义的。此外，思维可视能通过创设精彩的教学场景带给学生不一样的课堂体验，将理论与实践密切联系起来，由此加深核心素养理念在教学过程中的有效落实，与新课改的要求相符。从以上几点我们合理推断，思维可视化在小学科学教学中的实施是可行且必要的。

三、思维可视化在小学科学教学中的应用策略

（一）通过图形实现思维可视化

将抽象的数据和文字转变成直观的图形，对于加速小学生的理解和记忆非常有效，同时也有助于他们抽象思维的养成，因此教师要合理利用这种方式来实现小学科学学习中的思维可视化。如在学习教材上一部分科学实验的过程中，由于小学生的生活经验有限，行动远远快于思考，这导致他们在课堂上经常是还没弄明白实验操作方法就盲目上手操作，课堂秩序混乱不说，也有可能引发安全问题，此时教师便可利用一些足够吸引人的“动图”来抓住他们的目光，就此带领他们认真学习相应的实验操作规范。以“它们去哪里了”这堂课的实验活动为例，教师需要将食盐、红糖、小石子这几种材料按照教材上规定的四个步骤逐一进行实验，由于实验流程较多，因此很可能导致小学生眼花缭乱、思维模糊，对此教师可做出这样的调整：将观察记录分成“放入前”和“放入后”两个部分，再用四个动图分解物体放入水中后的操作步骤。借助动图的形式有效地指导学生完成活动，在学生掌握“放入盐后的观察”实验步骤后，再通过小组合作分别进行红糖和小石子放入水中后的实验。以动图的形式将片段化的思维按一定的顺序串联起来，思维因此变得井然有序。

（二）通过情境实现思维可视化

通过生动形象的情境同樣能将小学生的思维表达由隐性转化为显性，实现思维的可视化，从而提高他们对科学知识的掌握水平。在这方面，教师可联系学生日常生活中比较容易接触到的事物进行情境的营造，这样更有利于唤起他们的联想，将学生们的思维过程以高度直观的形式呈现出来。如在讲解“书的历史”这部分内容时，教师先是要按照教材对“书”的形成与发展进行详细阐述，让学生了解泥板、竹简和纸在书写、装订和便携性等方面存在的区别，由此深度感悟“书”的历史发展过程。然而在现实中，想要学生在有限时间内完全掌握这些知识并非易事，并且大部分小学生的思维方式也不支持他们完成这一整个过程，此时教师便可通过创设情境来实现思维可视化：“同学们，你们知道古人用的书和我们现在的书有什么区别吗？下面让我们乘坐着哆啦A梦的时光机到古时候走一遭吧！”伴随着教师简单的引导，多媒体上陆续播放了“远古时期人们用树枝在泥板上和龟背上写字”、“战国时期人们用毛笔在竹简上鞋子”，最后由回归到课堂上学生们用钢笔、铅笔在白纸上写字的画面。经过这样一个过程，显然学生的学习兴致更浓郁，思维也变得更加活跃立体。

（三）通过操作实现思维可视化

通过实际动手操作能将学生的思维过程精准化的还原，不仅能培养他们的抽象思维，也能使他们的科学探究能力从中获得充分的锻炼，推进学科核心素养在小学科学教学课堂上的落实。如何实现“可视化”操作？笔者认为教师可以在执教过程中为学生们设置适当的实验探究任务，让他们在这些任务的引导下积极动手操作，对自己的思维过程进行“复盘”，无论他们在实验活动中表现为“试对”还是“试错”，无疑都能从中获得最真实的感悟，此时教师也可根据学生们的表现来推断他们的学习成果。如在“做一个测量纸带”的实验教学活动中，教师要耐心指导全班学生通过画、贴、测、标数字这几个关键步骤动手做一个简单的测量纸带。在实际测量期间，为满足学生们强烈的求知欲和探索欲，教师可鼓励他们先利用自己的方法进行测量，同时用手机或录像机记录下他们的操作过程。根据测量结果却发现每个小组得出的结论都不一样，此时便可向学生们展现他们的“试错”过程，帮助他们分析原因所在，直至找到正确的测量方法，这样的科学探究才真正有意义。

结束语

为实现小学科学教学中的思维可视化，教师要基于小学生的思维特点，尝试通过多种方式呈现形象直观的思维过程，以助推其科学素养的综合发展。

参考文献：

[1]金婕.浅谈小学低年级科学教学中思维可视化的应用策略[J].知识文库，2020（13）：58+60.

[2]盛佳颖.小学低年级科学教学中思维可视化的应用策略[J].教学月刊小学版（综合），2019（09）：36-39.