论表象的重要性及其对小学科学教学的启示

李 青　孙铭明

（首都师范大学 北京市海淀区 100048）



论表象的重要性及其对小学科学教学的启示

李 青孙铭明

（首都师范大学 北京市海淀区 100048）

摘 要：表象是物体没有呈现的情况下，头脑中所出现的该物体的形象。历史上，很多的科学发现和创造都归功于人类丰富的表象储存。本文认为表象与感知觉、形象思维、想象力和情感都有着重要的联系，表象的训练对右脑的开发也有促进作用。在小学科学教学中，教师应利用科学课程内容广泛的特点，帮助儿童积累表象，同时在进行科学探究和技术产品制作时，合理地利用表象进行教学可以产生事半功倍的效果。

关键词：表象 儿童 小学科学

表象又叫意象或心象。20世纪80年代以前，心理学家对表象所下的定义是：表象是物体没有呈现的情况下，头脑中所出现的该物体的形象；或者表象是指当前不存在物体或事件的一种心理表征。20世纪90年代以后，由于认知神经科学的诞生，对表象的研究又前进了一步，目前的表象定义为：表象是形成“头脑中的图像”这一相对特殊的活动，也指积极回忆或操纵空间表征这种更一般的非语言思维过程的结果。［1］从对表象定义的前后变化来说，前者更着重从静态的角度来研究表象，后者则是着重从动态的角度来研究，更注重表象的活动性、可操作性和非语言的思维过程。例如，当我们想到一朵花、一个皮球或一个水杯的时候，脑海中都会浮现出这些物体的形象，这就是静态的表象。同时我们也可以在头脑中呈现出一朵花慢慢绽放的过程、一个皮球被抛来抛去的弧线，还有一个水杯旋转过程中各个面的图案，这就是动态的表象，我们可以对所表征的形象进行各种操作，这其实就已经是思维的一种形式了。表象具有重要的作用，它与感知觉、思维、想象力和情感等心理活动都有着密切的联系，对右脑的开发具有重要意义。

一、表象的心理学基础

1.表象与感知觉的关系。

表象来源于感知觉，感知觉的深度、广度决定着表象的完整性和清晰性。表象是在感觉和知觉的基础上形成的具有一定概括性的感性形象，是感性认识的高级形式。依据不同的感觉通道，我们把表象分为视觉表象、听觉表象、运动表象和其他感觉表象。例如，最常见的表象是视觉表象，它是建立在视觉活动的基础上，在头脑中形成关于事物的形状、颜色、亮度和空间方位等图像。［1］我们可以通过多看、多观察、丰富自己的阅历等途径在大脑中积累这种表象。因此，表象依赖于外物对感觉的刺激，在感觉受到多次刺激后，在大脑里才能遗留下对事物的表象。

这与知觉有几分相似，但是表象也不是知觉，它是在知觉的基础上对其进一步加工的结果。表象与知觉的主要区别在于：知觉只有当对象作用于感觉器官时才存在，表象则可以在这种作用消失后继续存在。有些表象是对静态的和动态的知觉的再现，称为记忆表象。有些表象是对知觉的概括和重组，称为想象表象。表象保持时间短、不稳定、易流逝多变，且不如知觉所反映的形象那样生动鲜明和全面完整。但表象具有更高的概括性，表象能反映许多同类事物共有的、一般的特征。例如，当我们提到椅子的时候，感知觉的角度不同，每次反映的形象也不同，但是表象却可以反映椅子的常见属性，如靠背、椅面和腿等。同时，表象越清晰越完整就越说明感知觉的过程中认识地更仔细更深入。

2.表象与思维的关系。

表象是形象思维向抽象思维过渡的桥梁。依据皮亚杰的认知发展理论，人们对事物的认识活动往往要经历从直观动作思维→具体形象思维→抽象逻辑思维这一逐步深入的过程。［2］直观动作思维主要依赖于感知觉的参与，例如3岁前的幼儿只能在动作中思考，他们要靠掰手指的活动来数数，一旦动作停止，思维也就停止了。随着感知觉积累的表象增多，他们进入到具体形象思维阶段。具体形象思维是指人们利用头脑中的具体表象来解决问题的思维过程。［3］例如，儿童在计算6+5=11时，他们的头脑中会呈现六个苹果加五个苹果的过程。这一过程依赖于对表象的概括、加工和操作。到目前为止，这两种思维都处于感性认识阶段，而表象活动是感性认识阶段的最高点和终结点。但是人们对事物的认识不能只停留在感性认识阶段，而是要进一步达到对事物本质的理性认识阶段。当我们对感性认识阶段积累的表象进行分析综合、比较分类和抽象概括后，就会提炼出关于事物的概念。概念反映了客观事物的共同特点和本质属性，是理性认识活动的基本单元。概念的联结形成逻辑，运用概念可以进行判断和推理，这一过程就已经到了抽象逻辑思维阶段了。因此我们说，表象是感性认识阶段发展到理性认识阶段的中介，是具体过渡到抽象的中介，是形象思维的终点、逻辑思维的起点。

二、表象积累的重要性

1.表象的积累是想象力发展的基础。

爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上一切进步的东西，并且是知识进步的源泉。”想象是人们在头脑中，把原有表象加工改造成新的表象的思维方式。人们在观察体验中获得的表象是想象的基础，想象是表象的转化和深化。想象可以分为再造想象和创造想象。再造想象依据的是语言的描述或图形、图像在头脑中产生的表象。即根据别人的描述，以自己头脑中的原有表象为材料，想象出自己不曾感知过的事物。［3］例如，在读到“大漠孤烟直，长河落日圆”这句诗时，头脑中所呈现的景象就是一种再造想象。创造性想象不是依据现成的描述，而是通过对以往积累的表象进行加工和组合独立创造出的新事物的形象。［3］如中国“龙”的图腾，它原本是不存在的，它是由蛇的身体、鹿的角、鱼的鳞、猪的嘴和鹰的爪等组成的。总之，不管是再造想象，还是创造想象，都视表象为基础，表象的丰富度决定着想象力的高低。

2.表象的积累是丰富情感的前提。

情感是人们对于现实事物的特殊反映形式和心理倾向，即人们对于客观事物能否满足自己需要所产生的内心体验、主观感受和态度评价。［4］情感是创作的源泉，是灵感迸发的催化剂。积极的情感体验会转化为人们做事情的动机，会促进人的认识活动，同时也是保障身心健康和良好人际的重要条件。相较于语言和文字而言，表象更具有直观性，大脑在接受信号后，会立即作出反应，从而产生相应的情感。而语言文字的描述，在大脑中要经历一个翻译的过程，这一过程会使信号失去很多的情绪情感价值。例如，当我们看到家家户户张灯结彩笑容满面地迎接新春的场景时，会不由自主地产生一种喜悦热闹兴奋的情绪体验。但当我们读到“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”时，虽然会感到很愉悦，但是这种兴奋度与表象的刺激相比会下降很多。同样，在表现大自然的壮阔和伟岸时，图片比文字更容易让人产生肃然起敬的感觉。

此外，阅历丰富的人头脑中积累了很多的表象，当他们在看电影、听故事、阅读文学作品或欣赏音乐时，这些表象被唤醒，促使他们进行联想和想象，情感就伴随着形象而产生了。这就是为什么人们在看同一个电影镜头时，有些人面无表情，有些人却潸然泪下的原因了。因此，表象比语言文字更能激发人的情感，表象的积累是丰富情感的前提。

3.表象的积累有利于右脑功能的开发。

美国心理生物学家斯佩里博士通过著名的割裂脑实验，证实了大脑不对称的“左右脑分工理论”。左脑主管抽象思维，同抽象思维、象征关系和对细节的逻辑分析有关，具有语言的、分析的、连续的和计算的能力。右脑主管形象思维，与知觉和空间判断有关，具有音乐的、图像的、整体性和几何空间鉴别能力，对复杂关系的处理远胜于左半球。这就比如左脑中有一个心理词典，右脑中有一个心理相册。虽然二者在一定条件下可以彼此激活、互译，但当一个半球在高度激活完成某事时，另一个半球处于闲散状态，因此一个半球学到的，另一个半球学不到。

在我国实际教学工作中存在着忽视右脑开发的倾向。根据波兰尼的隐形知识学说，右脑中的非言语思维、知识、情感是极其有效的，它们可以长时间的保存，对人今后的发展产生深远的影响。因此，越来越多的教育家开始提倡对右脑进行开发。人类右脑思维功能的开发，依靠形象思维和想象力的发挥，而形象思维的材料是表象，想象力的基础也是表象。人们获得的表象都是储存在右脑中的，它是构成“心理相册”的基本元素。对表象的加工和转化是右脑可以自由运用的最基本的心象活动手段。因此，积累丰富的表象，是右脑开发的第一步。

三、表象的重要性对小学科学教学的启示

1.小学阶段是积累表象的最佳时期。

小学阶段，是丰富和积累表象的重要时期。国内学者宋丽波等人对北京地区中小学共1128名被试者进行了视觉清晰表象发展规律的研究。研究发现小学阶段学生的表象清晰度维持在一个很高的水平，并以四年级为最。初二以后，表象的清晰度急速下降，直至高中，一直维持在相对低的水平。［1］表象的清晰度决定了表象的质量。这一变化趋势，与中小学生的思维特点有关，同时也证明了小学阶段是丰富和积累表象阶段，是形象思维发展的重要时期。

2.小学科学的学习要学会积累和利用表象。

国际上把语言、数学和科学认定为学生学习的三大主课，相比于语言和数学，科学课程在帮助学生积累和利用表象方面具有得天独厚的条件。首先，科学学习的内容是自然界中的各种现象，它的涉及面很广，包括动物、植物、人体、物理、化学、天文、地理等，包罗万象，有利于学生积累丰富的表象。其次，科学学习的核心是探究，探究活动中问题的提出是以学生原有表象为基础的，探究的过程会产生新的表象，探究的结果是找到表象背后的原因。最后科学课程中也包含了技术的部分，小学生对材料的操作过程就是对脑海中动态表象的再现过程。因此，小学科学的学习过程中要尤为重视表象的作用。

2.1 利用小学科学教学内容广的特点，教师要帮助学生尽可能多地积累表象。

由前面的论述可知表象源自于感知觉，因此在小学科学的教学中教师要充分调动学生的感官体验，做到多看、多听、多体验。例如，在给学生上《地表的变化》这一课时，教师可以给学生展示五种常见的地形图片和地震的造山运动、火山喷发造就新陆地、河流和风对地表影响、人为因素对地表影响的录像片段。学生在看和听的过程中在脑海里形成了有关平原、丘陵、高原、山地、盆地以及岩溶地貌、风蚀城堡、火山、地震等地形地貌、地表运动的表象。在讲述《花的结构》这一节时，可以让学生们观察桃花的模型，并对采集来的花朵进行解剖。在《电与磁》的课堂上，教师可以给学生重演奥斯特发现电磁现象的过程。再如，物体的热胀冷缩、人体的骨骼、细胞的观察等等，在生活中有很多不易被人们察觉的现象，在小学科学的课堂中都要展开专门的研究，学生在听、说、读、写、绘画、观察和动手操作中，积累起新的表象，从而开阔了视野、增长了见识。

此外，表象的积累并不局限于课堂之中。小学科学课程标准中提出：“要引导学生利用广泛存在学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习，将学生的科学学习置于广阔的背景之中，帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的科学经历。”［5］由此可知，教师在教学中还要鼓励学生的好奇心和探究欲，教会学生在生活中进行观察和实践。例如，让学生统计一个月的天气情况、观察小区里的树叶形状、观察蚯蚓的运动、养蚕并记录其生命周期的变化、在家长的陪同下去科技馆参观等等。当我们在做这些事时，自然而然地就在脑中形成了或静态或动态的表象。这种表象与经验相联系，为我们以后的学习生活打下基础。

2.2 在科学探究中，教师要灵活地运用表象进行教学。

科学探究往往从一个问题开始，教师要学会利用学生原有的表象来创设问题情境。例如，“为什么海水看上去是蓝色的，而捧起来看却是无色的呢？”蓝色的大海和手中透明的水这两种表象学生已经从生活中获得了，但是这两种表象之间存在的冲突，往往会激发学生的探究欲望。再如，“筷子插入水中为什么会变弯呢？”、“为什么树叶在春天是绿色的，在秋天就变黄了？”等等，这些问题都是以学生已有的表象为基础的。

在问题提出后，接下来就是要进行猜想和假设。猜想是对现象背后可能原因的判断，它的提出和甄选都需要以学生的原有表象为依托。例如，关于物体沉浮的猜想，因为学生的头脑里有石头沉在水里和叶子飘在水面的表象，因此可能会提出如下猜想：重的物体会下沉、轻的物体会上浮；大的物体会下沉，小的物体会上浮等。但我们同样可以根据原有的表象进行排除：苹果比轮船轻的多，也小的多，但放在水中，苹果沉下去而轮船浮在水面上，由此去除了不合理的猜想。这样不仅提高了课堂效率，更让学生有了一个思维加工的过程，依据严谨的逻辑推理对形成的多种可能性进行分析、筛选，最后形成假设。［6］教师要学会唤醒和利用这些表象。

在开展实验时，学生需要对实验现象进行观察，这一过程便会在头脑中积累新的表象。例如，磁铁靠近铁粉盒时，铁粉的排布会出现变化；把粉笔扔入水中，会有气泡产生，并且粉笔会慢慢下沉；探究热对流时，在烧开的水中加入锯末，锯末会或循环或上升的运动等等。这些实验现象对学生来说是新奇的，教师要善于让学生记住这些现象并在脑海中形成表象。实验结束后，教师可以让学生描述实验的过程，在表达和交流中，学生把头脑中的表象转化成语言，因此表象得到加深。

2.3 在小学科学技术活动中，教师要清楚认识表象的重要作用。

小学科学学习技能包括智力技能和操作技能，操作技能的重要组成部分是技术产品的制作能力。技术产品的制作过程由设计和操作两个环节构成。技术产品的设计过程是指为实现某种目的，对事物形象的确定。它是对原有表象的改变、拆分、重组，形成一系列新形象的组合过程。例如，当学生们用纸造一座“桥”时，会在心里把自己见过的桥都回想一遍，如梁桥、拱桥、斜拉桥、立交桥等等，然后再利用这些桥的表象或模仿或创新地构想出自己想要制作的桥梁的结构和造型，最好可以用图纸画下来。技术的操作过程是指将设计形象凭借工具依照流程形成物化产品的过程。这一过程实际上考验的是对表象的操作和动作的协调。例如，在钉钉子时，锤子落下去前，头脑中一定会呈现出手到钉子帽的路径，并且这个弧线会在脑中重复好几遍，直到觉得能准确无误为止。这就是表象在起作用，对行为程序的把握就是对表象的把握。所以，教师在开展技术活动时，可以先给学生展示一些成品，使学生关于此类事物的表象丰富起来。在制作时，教师要鼓励学生先想后做，做到心中有数，不要盲目开始，到最后又要重来。

总而言之，表象与形象思维、想象力、创造力和情感、右脑的开发都有着密切的联系，学生所获得的表象越具有多样性，越能帮助他们更快地发现蕴含于知识中的内在规律。小学科学的学习中要帮助学生尽可能多地积累表象，并利用表象理论进行教学。

参考文献

［1］宋丽波.表象的心理学研究与想象力训练［M］.北京：北京科学技术出版社，2006.

［2］林崇德.思维心理学研究的几点回顾［J］.北京师范大学学报（社会科学版），2006，05：35-42.

［3］张厚粲.心理学［M］.北京：高等教育出版社.2002.

［4］黄希庭，徐凤姝.大学生心理学［M］.上海：上海人民出版社，2003.

［5］中华人民共和国教育部.科学（3-6年级）课程标准（实验稿）［S］.2001.

［6］王国风，叶宝生，李长征.多元化小学科学教育的理论与实践［M］.北京：首都师范大学出版社，2015.