让学生“画”出探究的科学

吴章德

[摘   要]在小学科学教学中，引导学生进行科学探究学习是十分重要的。在引导学生开展科学探究的过程中，让学生画“简笔画”，能够有效地优化科学探究活动，使学生正确科学地构建科学概念，并促进学生思维的发展，让学生的科学探究学习更高效、更深入。

[关键词]小学;科学探究;简笔画

在小学科学教学中，引导学生进行科学探究学习是十分重要的。科学探究除了要让学生们动手操作以外，还要引导学生的思维参与整个过程。引导思维参与的过程有时候需要借助一些具象的事物来展示，而作为一种图形化的语言——简笔画，可以一目了然地展现出事物的基本形态，具有示意性强和概括性好等特点。小学生在理解和记忆事物方面主要依靠的是感性记忆，思维以具体形象思维方式为主。在科学探究的过程中让学生画简笔画，能够展现学生的思维，使学生思维效率得到提高。同时，简笔画还能够帮助学生看到事物的本质，促进探究和完善表达，从而让小学生的科学探究学习更深入。

一、借助简笔画，“画”出科学“前概念”

“前概念”指的是在对知识进行学习之前，学生根据自我经验所创建的经验型知识模型，不过这种知识模型很可能是不科学甚至不正确的。但是由于受到先入为主的心理影响，学生在以后正确科学地构建知识模型时会有一定的困难。此时，如果教师能在课堂引导学生使用简笔画来进行前概念的揭示，并对思维雏形进行暴露，则不仅有利于教师的教学，而且也能更好地引导学生进行自主学习。

例如，在教学“点亮小灯泡”这一课时，主要是引导学生对小灯泡和电池的结构进行思考，然后手动对电路进行连接。在学习本课之前，学生已经对小灯炮和电池有一定的了解，有的甚至在玩耍时已经连接并点亮过小灯泡。因此开始时，教师可以让学生以简笔画的形式画出小灯泡和电池的结构。如图1中的“（1）—（3）”展现的便是学生对小灯泡和电池的结构的错误理解。学生在看到别人的画之后便认识到自己的错误之处，这也激发了他们继续探究的欲望。此时，教师提供给学生真实的小灯泡和电池，让学生对其进行观察;然后再让学生进行绘画，他们便能够画出正确的结构，如图1中的“（4）”，从而为后面的教学提供了基础。

在这节课的教学过程中，教师引导学生将观察和画简笔画进行结合，以直观的教学方式让学生的前概念立体化，通过学生自己画出教学起点为教师的后续教学指明了方向，同时也激发了学生的求知欲，更是在潜移默化中影响了学生对周边事物的观察方法与态度。

二、借助简笔画，“画”出科学猜想

科学探究活动中非常重要的一步是引导学生猜想，在此過程中，学生根据自身经验进行思考后得到一种假设性结论。这种结论的主要作用是引导学生对前概念进行质疑和验证真伪，但是由于这种结论是思维的产物，比较抽象，很难直接用语言来讲述清楚，而借助简笔画就能起到很好的解释作用。

例如，在教学“空气占据空间吗”这一课时，为了让学生更好地对空气占据空间的性质进行理解，教师做了实验演示：把一个乒乓球放到水槽中，之后把一个塑料杯扣在乒乓球上，并将杯子的杯口放在水面上。然后，教师提问：“如果我继续把杯子往水下压，一直压到杯口与水槽底部齐平才停下来，这个时候你们猜想一下乒乓球会在杯子的哪个位置？”让学生进行讨论和分析，并让学生把讨论后得到的结果画在示意图上。

在学生讨论完之后，教师让每个小组给出讨论结果图（见图2），然后让学生对自己所画部分的观点进行介绍。此时，学生会着重注意水杯里空气有多少这一点上。然后让学生自己动手实验验证假设。由于经过了讨论，学生都对空气占据空间这个问题有了一定的认识，并做实验证明了自己的假设，否定了其他错误的假设，因此这个概念在学生脑海的印象也就更为深刻。

通过简笔画，学生可以将脑海中的假设和猜测形象、声动、立体地展示出来，而且其所画出的图画又可以对后期实验方案的操作和设计起到铺垫和指导作用，是学生对假设结果进行思考与讨论的媒介，能够促使学生在动手实验时更加积极。

三、借助简笔画，“画”出实验记录

实验操作的过程是一个根据假设进行论证，再通过找寻证据验证论证结果是否成立的过程。所以在操作时，要记录所看到的现象和结果，而简笔画能够帮助学生对这些进行记录，为后期的思考和探讨提供材料，让学生能够更好地对逻辑思维信息进行处理。

例如，在教学“月相变化”这一课时，重点引导学生理解“月相变化与月球公转”的关系，利用模拟实验，让学生把头当做参照物，利用眼睛对月相的运动变化进行观察，使黑白球绕头公转，这样学生就可以直观地看到月相的变化。在实验时，教师让学生把观察到的现象填写到观察记录表中。

学生把月球在四个不同位置的不同月相画在了观察记录表中（见图3），从中能够看到显著的变化规律。通过简笔画，学生能够有一个清晰的动态变化认识。通过观察图3，还可以得知月相形状的变化能够为分析农历时间和月相变化之间的关系提供参考。图3中四个点将月球公转的轨道划分成了四个部分，这让学生可以更好地对上弦月、下弦月、满月和朔月进行理解。

在实验时，学生利用简笔画对实验结果和思维发展过程进行了记录，这一过程使信息得以内化。在实验中，教师要对学生进行引导，让学生的思维意识得到激发，从而有利于学生构建正确的科学概念。

四、借助简笔画，“画”出思维节点

学生真正构建起科学概念的标志是能主动应用科学结论。科学习题里很多都会涉及到结论的应用，而这些题目的内容都比较抽象，很难通过实验操作把所讲述的现象明确地显示出来，不利于学生进行理解。从这个角度来看，简笔画起到了重要的辅助作用，它能将隐性的思维过程显性化，同时为学生的思维发展提供很好的节点。

例如，在“给冷水加热”一课里有一道思考题：“相同体积的10℃的冷水和50℃的热水，哪个重？”大部分学生在初次遇到此题时都不知道要怎样思考和解答，这时教师没有直接给学生讲解答案，而是以简笔画的形式，引导学生画出题目内容，将题目中的意思具体化、形象化，再通过所创建的思维节点来具体分析问题，让学生理解并构建了“冷水变热水时体积变大，但质量不变”的科学概念。

根据图4中“（1）—（2）”给出的题目意思，教师可以引导学生对图中两杯水的重量进行比较。学生们根据示意图进行思考：假如把“（1）”杯中的水进行加热，直到水温上升到50℃时，就可以依照之前的概念，继续用简笔画画出图4中“（3）”展示的变化，即体积变大而质量不变。此时，“（2）（3）”图中的水温度是一样的，就可以直接比较二者质量的大小，并得出最终结论。画这些简笔画的过程，促进了学生主动思考，其实也就是思维发展的过程，学生通过这些图显现出了复杂的隐性思维。

在很多时候，当学生进行理性思维时，由于内容过于抽象，需要一些实物来帮助对比和思考。教师引导学生以简笔画的形式进行解题的过程，也是一个思维加工的过程。在这个过程中，学生通过绘图来更好地理解题目的内容，而画出的图形在成为学生思维起点的同时又为下一步解题提供了新的思维节点。有了这些形象的图形作支撑，学生思维的发展更加深入。

综上所述，教师在小学科学教学中，应该在把握整体教学目标和要求的基础上，在教学的各个步骤中，引导学生通过画简笔画恰当地画出各种形象来认识和学习不同的概念。这个绘图的过程，也是一个从直观认知到抽象再现的思维加工过程。长此以往，学生通过画简笔画能够表现更加清晰的思维。从这个角度来看，利用简笔画不但能培养学生各方面综合学习的能力，更能完善其探究性学习中的表达方式和记录方式，可谓裨益良多。

参考文献（编者略）