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小学科学中用画图表达孩子思维的研究应用

章鑫
  
文理媒体号
2025年5期
横溪镇中心小学 浙江省宁波市

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摘  要:画图表达是小学科学核心素养之科学思维的关键要素之一,采取画图辅助的教学方式,训练学生的思维。但在教学实施中,往往缺乏探究味,缺少科学思维的深度参与。本文从科学课堂学习过程中借助画图形式,达成科学思维培养的目的,从开展画图式探究、加强科学思维方法的指导出发,从而实现科学思维的进阶。

关键词:画图表达 科学思维 科学探究

《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出“科学思维是从科学的视角认识客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。”课标中对各学段的目标设置为通过观察具体事物,利用材料和工具,能正确使用口述、画图等方式描述事物、表达自己的想法。

一、画图表达教学的现状分析

1.画图表达的优势

小学科学的学习中,有很多实验和观察活动要求学生用文字或图画等方式记录结果。对于小学生来说,他们的语言表达能力较弱,他们可以观察到现象,但是描述起来会不够全面,写字速度慢,词不达意,甚至不符合逻辑。而画图的优势是一种简洁、直观的表达方式,将眼睛观察到的和脑子里想到的尽可能地呈现出来。

2.画图表达的教学的实施不足

(1)分布差距悬殊

通过画图记录辅助教学内容在不同领域中的分布(图1)和在不同年级中的分布(图2),可见画图记录实验现象和观察活动占有重要篇幅,尤其是在物质科学领域占比最大,中高段的占比远超低段,存在着整个单元的成体系的连续画图设计,但比例不高,而在技术与工程领域和地球与宇宙科学领域画图记录较少,也很少有大单元视角的整体应用。因此,有必要进一步挖掘和开发教材中的画图教学素材。

(2)画图设计注重结果,缺少思维留痕

画图教学应该是主动记录实验结果和观察活动的过程。在以往教学中,交流研讨后学生往往会擦去不合适的记录,修改、补充,直接呈现出最终的设计,而擦去的恰好是学生思维过程的痕迹。也有许多教师由于对画图设计的理解偏差,仍将其停留在“照样子画葫芦”的层次上,忽视了学生的思维进阶,没有给予学生在画图过程中充足的自主探究机会。

(3)局限于课内实践,缺少课外延伸

课堂内的画图记录形式主要是老师提供记录单或是表格,往往是一纸了事。学生只需要把课堂内观察到的物体或实验现象画在老师精心设计准备的表、单上,他们是被动接受。但是学生的画图记录既是平时的观察实物,又有自己对科学知识的理解后创造。所以,学生对于课前的预习画图、平时的观察记录、课外活动的内容并没有进行记录。

二、高效开展画图表达教学的策略

(一)仔细梳理教材,归纳画图类型

画图表达的分类非常复杂,笔者基于文献研究和小学科学的教学实践,总结归纳出三种类型及其表征方式。画图记录主要包括:用感官和辅助工具直接观察研究对象的观察类画图;以设计为目的,凸显创新思维的设计类画图;根据对研究对象的观察、抽象形成的概念,归纳呈现概念之间的关系类画图。这三类的表征方式包括:气泡图、柱状图、实物图、分布图、拓印图等。

(二)精心设计记录单,呈现思维轨迹

1.提供主体部分,强调画图要点

当画以观察为前提的实物图时,如:观察一条鱼和观察蚂蚁,可以先在记录单上画出主体部分以降低难度。教师先进行示范,同时强调以事实为依据,看到什么画什么,并选择合适的画图顺序——先画主体,再画细节。画图时学生只需要用线条勾画出被观察物的组成部分和突出特点。

2.注意画图时机

有的时候需要在观察前进行画图,就需要在记录单上设置两块画图区域——观察前画图和观察后画图。如画鱼结构时,可以先让学生画出他们脑海中的鱼,再去进行有针对性的观察,从而修正完善。画图时机的选择要根据具体的探究活动过程,合理安排。

3.画与拼、贴相结合

对于较复杂的画图内容,可以事先提供一些小图片供学生拼贴。如一上《校园里的植物》一课,一年级的学生绘画水平普遍较低,画的植物辨识度较低,往往只有自己能看懂,所以可以提供植物的局部图,在观察后贴在记录单上,可以更直观地呈现校园植物,同时也能节省时间去观察更多的植物。

(三)开展模型建构,挖掘画图素材

图像可以有效应用于模型建构的每一过程,画图可成为可视化反馈与交流的有效载体。如三上的《水》单元中,通过微粒模拟的方式,借助画图模拟解释水的蒸发、凝结、沸腾、结冰及其它物质在水中的溶解等过程。以大单元视角的模型建构教学,将不可见的物质可视化,便于学生对科学大概念的把握,也使得整个单元更有延续性和完整性。

三、加强科学思维方法的指导

基于画图表达,促进科学思维的方法,适用于小学科学教学的思维指导方法主要有:观察法、等效替代法和求同存异法。

1.观察法:用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得事物特征的方法。如:观察我们的身体,画出身体轮廓。

2.等效替代法:当研究对象比较复杂时,可以用另一种与其效果相似的对象进行替换,简化画图过程。如:用小圆点模拟被压缩的空气。

3.求同归纳法:当需要得出普遍性的规律或概念时,需要找到同类型事物中的共同点,从而抽象出更普适的图形。如:在画完蚂蚁后,再画蝴蝶、蜻蜓等动物,发现其共同特征,从而形成昆虫的概念图。

画图表达是帮助学生认识世界、解决问题、解释事物的重要方法之一,需要我们开发更优质的教学资源,提炼更高效的教学策略,从而真正让学生实现科学思维进阶、发展和升华。

作者信息:章鑫 女(1987.09.28)汉族,浙江省宁波人,本科 研究方向:小学科学

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