【摘要】學生的思維是教師教學和調整教學策略的依據(jù)，學生的思維是可視的，思維可視化就是通過一定的方法和手段呈現(xiàn)出學生的思維動向和軌跡。學生的思維潛質和思維動向可以通過適當?shù)那榫炒呱蛦拘?，也就是說，創(chuàng)設適切的情境是展現(xiàn)學生思維，并促進學生思維發(fā)展的保證。

【關鍵詞】思維可視化;判斷思維;聯(lián)想思維;邏輯思維;推理思維

【中圖分類號】G623.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）25-0026-03

【作者簡介】1.蔣惠清，江蘇省江陰市教育科學研究室（江蘇江陰，214400）教研員，高級教師，無錫市科學學科帶頭人;2.陸啟威，江蘇省江陰市華士實驗小學（江蘇江陰，214421），高級教師，無錫市科學學科帶頭人。

科學課上，學生的學習是在一定的情境下進行的。構建適切有效的教學情境，是引發(fā)學生主動思維，并促成學生持續(xù)、深入探究的關鍵。設置有效的教學情境，需要了解學生的思維狀態(tài)和動向，同時要讓學生的思維可視化，并在此基礎上即時調整或改進情境，使教學情境更好地服務于學生思維的發(fā)展。本文以科學課上常見的教學情境為例，談談自己的實踐和思考。

一、設置問題情境，讓判斷思維可視化

設置問題情境，是小學科學探究中常見的做法，通常是教師通過實驗，引發(fā)一種“出乎意料”的科學現(xiàn)象，讓學生進行初步的解釋或判斷。為了顯示學生的思維動向，問題情境需要基于學生的經(jīng)驗，這樣，學生的判斷就有了自己的認知“根據(jù)”。教師在了解學生“可視化”思維的基礎上，進行教學策略的調整和改進，以便更好地服務于學生的探究活動。比如：教科版《科學》五下《浮力》一課，教師設置的問題情境是：將木塊、塑料板、泡沫、石塊、鐵塊、蘋果等物體逐一放到水里，讓學生看它們的沉或浮。然后，教師問：“為什么這些物體有的上浮，有的下沉呢？”學生大多這樣回答：“木塊、泡沫等輕，所以上浮;石塊、蘋果等重，所以下沉?！保〞呵也惶接懕戎貑栴}）于是，教師再問：“這輕和重是誰跟誰比較的呀？”學生答：“木塊跟石塊比，木塊輕;泡沫跟蘋果比，泡沫輕……”可見，學生思維的關注點是這些材料之間輕重的比較，卻不曾想到這些材料與水比較輕重。或者說，學生只對這些材料感興趣，他們只想從這些材料本身求解沉浮的秘密，并不曾想到與所處環(huán)境（水）進行對比和思考。由此可見，學生判斷性思維的局限和不足主要表現(xiàn)為思維的孤立性，即只會從問題或現(xiàn)象本身求解，不能結合情境中相互作用的因素進行分析和研究。

面對學生的這種思維傾向，教師需要跟進設置的問題情境表現(xiàn)在兩個方面：一是出示一塊大木塊和一塊小石子，很明顯大木塊比小石子要重得多，把它們依次放入水里，大木塊依然上浮，小石子還是下沉。從而把學生的思維引到“相同體積物體的輕重進行比較”，也就是“比重”，這樣的比較才是科學的。另一個需要跟進的問題情境是：將水里放入并溶解一些鹽，然后再將原先的蘋果放進鹽水里，蘋果上浮?！盀槭裁此锏奶O果下沉，鹽水里的蘋果上浮？”兩者對比，學生自然會將思維聚焦在“液體”上，于是很容易想到將這些物體與液體進行比較，重的下沉，輕的上浮。從而將學生原先只進行材料之間輕重的對比轉化為每一種材料與水比較，而且是相同體積的材料與水比較輕重。這才能解答沉浮秘密的核心問題。

二、設置材料情境，讓聯(lián)想思維可視化

思考一個問題，學生通常會由此及彼想到一些相關聯(lián)的問題，并在此基礎上進行梳理和整合，形成對這一問題的觀點和認識。這種思維就是一般意義上的聯(lián)想思維。科學教學中的聯(lián)想思維，通常是基于學生的已有認知，也就是在充分利用學生已有認知經(jīng)驗的基礎上，進行新的探索和研究。這種探究性學習，由于有了一定的經(jīng)驗積累，當學生面對新領域的探索時，會自然聯(lián)想到已有的認知和經(jīng)驗，于是就會依據(jù)已有的知識、經(jīng)驗進行分析、判斷和處理，從而展開對未知領域的探索。

比如，蘇教版《科學》五上《簡單電路》一課，由于學生在生活中有了一些粗淺的認識和經(jīng)驗，教師只要將導線、小燈泡、電池等材料分發(fā)到每個小組，學生聯(lián)想到曾經(jīng)的記憶和生活場景，就會想到連亮小燈泡。至于怎么連，學生以前并未做過，也不明白其中的道理。他們只會結合生活中的經(jīng)驗和認識，不斷嘗試各種連接方法。這期間，教師要做的就是指導學生隨時畫出每一次嘗試的連接方法。待學生連亮小燈泡后，要求學生將自己嘗試連接的各種電路圖（畫圖）進行比較，分析并歸納出連亮小燈泡的正確方法。由于有了一定的經(jīng)驗和認識，學生就有了嘗試的方法和動力。這一情境的設置，使學生能夠充分利用生活經(jīng)驗，大膽嘗試，積極探索，嘗試的方法和途徑很多，學生的思維也很活躍，思路完全打開了。但問題是雖然學生最后連亮了小燈泡，但卻不知道小燈泡為什么亮？即使教師作了一定的講解和描述，如電流是如何流經(jīng)小燈泡的，學生還是一頭霧水。這時教師可以將電池和小燈泡剖開，讓學生看到里面的結構，不需要教師講解，學生就會理出個頭緒，很容易明白電流的流動過程，從而弄清楚電路連接的本質和規(guī)律。由此可見，對于學生的聯(lián)想思維，教師要注意的是，不僅要關注聯(lián)想得來的“做”，還要從“做”中抽象出事物的內在規(guī)律。這是學習的歸結點，也是學習的本質所在。

當然，除了一般意義上的聯(lián)想思維外，科學探究中的聯(lián)想思維還包括聯(lián)系材料的思維，也就是依據(jù)眼前呈現(xiàn)的材料，學生能夠合理地找出材料之間的結構，并進行一對一地組合與搭配，從而完成對未知領域的探索和研究。比如，蘇教版《科學》五上《研究磁鐵》一課，為了研究磁鐵的性質，教師給每個小組準備的材料有：一根豎起的圓柱形木棒、若干個環(huán)形磁鐵、若干個小磁車（車倉剛好能容納一根小條形磁鐵）、若干個小條形磁鐵、一塊大條形磁鐵、一根棉線、一個鐵架臺（裝有橫桿）……只要稍加注意，學生就會將其中的材料兩兩聯(lián)系起來，并進行搭配，具體做法是：將環(huán)形磁鐵逐一套到圓柱形木棒上去。這時學生就會發(fā)現(xiàn)相同的面靠近會相斥，不同的面靠近會相吸的現(xiàn)象;將小條形磁鐵放到小磁車上，也會發(fā)生同極相斥，異極相吸的現(xiàn)象;用棉線將一根大的條形磁鐵從中間系起來吊在鐵架臺上，以此來研究磁鐵“指示南北”的性質。這種有結構的材料其實就是一種思維暗示，目的在于引發(fā)學生能動地將材料之間潛在的關系聯(lián)通起來，實現(xiàn)思維上的對接，以此來發(fā)現(xiàn)問題、研究問題。這種有結構的材料情境設置對于訓練學生的聯(lián)想思維，促進學生自主學習能力的發(fā)展是非常有益的。

三、設置話題情境，讓邏輯思維可視化

所謂話題情境，就是在教學中，教師針對教材中的核心問題，拋出一個話題，然后引導學生就這個話題展開探究。這個話題的相關內容是學生略有知曉的，或者說有一定的生活經(jīng)驗和淺顯認識的，學生面對這個話題會有話可說。設置這樣的情境，要注意認知的邏輯性和層次性，也就是說，話題不能太大，以免學生談及此話題時會信馬由韁、不著邊際，而應扣住問題的本質和核心點去確定話題，以使學生的討論沿著一根主線向問題本質深入。比如蘇教版《科學》四下《摩擦力》一課，關于“摩擦力”應當呈現(xiàn)給學生什么樣的話題？為了引發(fā)學生積極的探究心理，通常教師會以“什么叫摩擦力？”“關于摩擦力，你想了解哪些知識？”等作為學生研討的話題。這樣一來，前一個問題，學生無從入手，或者說依靠自己原有的認知和經(jīng)驗，學生根本總結不出摩擦力的概念。于是，話題一出就直接把學生的思路堵死了。第二個話題太過空泛，對于這個問題，學生可以說的東西太多，學生想弄明白的諸多問題不光凌亂無序，而且很難切入“摩擦力”的根本問題。這樣的思維活動是沒有多少效果的。我們需要調整的是，將抽象的“摩擦力概念”轉化成具體的生活和實驗，讓學生通過具體的現(xiàn)象去感知和體驗，這樣理解和認識概念就容易多了。同時，對于一個過于寬泛的問題，學生很難抓住要領和核心問題，這樣會使學生對問題的設想缺乏層次性和邏輯性。因此，在設置話題情境時，最關鍵的是要選準問題的切入點，這個點上的問題解決了，相關的問題都會迎刃而解。所以，對于“摩擦力”這一課，可以引出“生活中哪些地方有摩擦力？”“這些摩擦力有什么不同？”這一話題，這個話題的好處在于：一是學生依照經(jīng)驗可以說出很多摩擦力存在的地方，這樣學生就在實踐和生活中回顧并鞏固了自己的認知。另外，對于“比較不同地方摩擦力的不同”，可以引發(fā)學生聚焦于“有的摩擦力大，有的摩擦力小”“為什么會有摩擦力大?。磕Σ亮Υ笮∨c哪些因素有關？”等一連串的問題上。回過頭來看看這些問題，它們不光指向摩擦力的內涵和本質，更是以一種層層深入的邏輯關系出現(xiàn)的，并形成了探究摩擦力的一條邏輯主線，這才是需要我們關注的話題情境。循著這條路徑展開的問題探討才是有效的。

邏輯思維不僅有上述“縱向”的，也有“橫向”的。比如，蘇教版《科學》四上《聲音的傳播》一課，課題本身就是一個很好的話題。教師可以直接拋出“聲音是怎樣傳播的”這一問題，面對這樣的問題，無外乎要具體回答兩個問題：一是“傳播方式”;二是“傳播途徑”。也就是說，“聲音是以什么樣的方式傳播的？”（以聲波的方式向四面八方傳播）;“聲音可以在哪些物質中傳播？”（氣體、液體、固體）。很顯然，這兩個問題之間不是層層深入的縱向邏輯關系，而是同一問題的兩個彼此平行的版塊，是一對橫向的邏輯關系。解決了這兩個問題，“聲音是怎樣傳播的？”這一知識點學生也就掌握了。

四、設置分析情境，讓推理思維可視化

科學探究是一個手腦并用的學習過程，既有尋求“事實”真相的動手實驗，也有做什么實驗以及怎樣實驗的考量和分析。而且，從某種程度上說，“分析”是探究活動中最重要的手段和方法，它全面融于探究活動，并為探究活動提供有力的鋪墊和支撐。對問題的分析，學生慣常的思維方式是推理。設置分析情境，就是讓學生不斷地推理，以提高其自我探究的深度和準確性。比如，蘇教版《科學》五上《電磁鐵》一課，“影響電磁鐵磁性強弱的因素有哪些？”學生根據(jù)實驗中電磁鐵磁性強弱變化的場景，會很容易推導出與“電流強度”和“線圈匝數(shù)”這兩個因素有關。依據(jù)是：電磁鐵具有磁性是因為通上了電，斷了電就失去了磁性，所以電磁鐵具有磁性的關鍵是要有電。按照現(xiàn)象從無到有、從少到多、從弱到強的思路，學生自然會想到電流強磁性就強。另外，一根平常的導線接上電池后是沒有磁性的（以前學生做過“簡單電路”實驗，通電的導線并沒有磁性），只有繞成了線圈才有磁性，所以磁性肯定與線圈有關。進而得出一根導線彎成一個線圈有磁性，彎成多個線圈磁性就會更大的結論。由此可見，推理是探究活動中的主要思維方式，也是通向正確結論的重要保證。但是，一般教師在上這一課時，也就到此為止，因為教材上也只是認為電磁鐵磁性強弱只與上述兩個因素有關。其實，影響磁性強弱的因素遠不止這兩個，還有很多。學生也能想到其他的因素（很多時候，學生只要有其他想法，就會被教師否定或規(guī)避掉），如若引導學生研究這些其他的因素，這無疑對訓練學生深層次的推理思維是大有裨益的。比如，當教師讓學生思考“影響電磁鐵磁性強弱的因素還可能有哪些？”時，學生會以“變”的視角說出可能的影響因素。如“與纏繞導線的粗細有關”。實驗結果是：導線越粗磁性越強。那為什么會是這樣呢？也就是說當線圈數(shù)和電池不變的情況下，為什么磁性變強了呢？學生就會依據(jù)“線圈數(shù)不變，磁性增強”推導出“流過線圈的電流增強了”。至于為什么電流增強了（初中才學習粗導線電阻變?。?，不必解釋，但可以留給學生自己繼續(xù)研究，也為中學物理學習作一定的鋪墊。還有學生認為“與線圈里有無鐵芯有關”。問其原因，學生推導的理由是“線圈里有鐵芯時，除了線圈有磁性，里面的鐵芯同時被磁化也帶上了磁性，所以有鐵芯時磁性更強”……當然，還有“與鐵芯粗細有關”“與線圈的松緊有關”等等，學生會依據(jù)推理思維，給出較為合理的解釋。這種推理性思維很合乎學生的認知需求和能力發(fā)展，應當時時留意并創(chuàng)造這樣的思維機會，提高學生的思維品質。由此可見，分析情境的設置能夠很好地喚起學生的思維潛質，并促進學生自我認知能力的提升，為學生創(chuàng)造了一個自由舒展而又有理有據(jù)的探究空間。遺憾的是，很多教師在教學時往往會忽略分析情境的設置和推理思維的引導，使學生的思維和探究活動失去了“自我”和繼續(xù)深入的可能。

學生思維的可視化，可以讓教師時時了解學生的思維軌跡和思維動向。要讓學生的思維充分、真實地呈現(xiàn)出來，教學情境尤為重要，它是引發(fā)學生思維的誘因，更是促成學生深入思維的關鍵，因此，我們教師要精心思考和設計教學情境。