以视觉表象促进学生科学概念的形成和发展

刘焱奇

科学概念是指符合客观规律的、通过正确的思维而形成的人们对事物本质属性的正确认识。对科学概念的关注和研究是当代科学教育的一个重要特点，也是当代科学教育发展的需要。视觉是学生获取信息最重要的感官之一，学生在科学学习中一次成功的示范、演示、板演，能起到千言万语说不清、一看就分明的作用，给学生留下深刻的表象，对概念的构建起到积极的作用。本文从直观的演示操作、生动的实物材料、形象的多媒体课件入手，分析如何在小学科学教学过程中，让学生通过视觉这一感官来获得科学信息，进而促进学生科学概念的形成与发展。

一、以直观的演示操作为学生打开构建的大门

在学生科学概念构建的过程中，引导性实验起着举足轻重的作用，在这类实验的处理上，我们应该深入地考虑展开的方式，比如是放手让学生自己去经历，还是与学生一起来探究。如果紧扣教学过程的各个环节，采用引导性演示并密切配合内容的讲解，能起到深化理解知识，帮助建立表象，进而抽象概括形成概念的作用。引导性演示实验不能先由教师做给学生看，再讲给学生听，把学生当作被动接收的“仓库”，使演示与学生的思维活动脱节，忽视学生学习的主动性，教师要在演示的同时引导学生观察，不断启发提问，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使概念合情合理地被构建起来。

如在教学物质在水中的溶解时，先让学生观察高锰酸钾颗粒，然后让学生猜测，把它放入水中会怎么样，再把高锰酸钾放入水中，让学生仔细观察高锰酸钾的变化。在老师的操作下，高锰酸钾颗粒在水中像紫色的丝带拖入杯底，像“仙女散花”，不一会儿整杯水都变成了紫色。通过亲身感受高锰酸钾颗粒在水中的变化过程，学生们对“溶解”概念的形成经历了从“高锰酸钾慢慢消失、慢慢变扩散”到“微粒、均匀分布”，在脑海中勾勒出了“均匀”“扩散”等几个与“溶解”概念相关的关键词的形象，而且生动直观。学生永远也不会忘记那杯被高锰酸钾颗粒染成紫颜色的水。教师再用这个实验现象让学生去解释：为什么食盐水的每个地方都一样咸？或者其他的溶液，就很容易达成了。

教师规范而直观地演示实验操作，不仅能激发学生的学习兴趣和探究欲望，而且能把实验现象和过程完整地呈现在学生的面前。学生通过细致的观察、深入的思考、严谨的分析，使具体表象印在脑中，促进科学概念的形成与发展。

二、以生动的实物材料给学生留下鲜活的表象

小学生抽象思维能力不强，而对形象直观的事物的记忆比较深刻。我们可以运用实物、图片或簡笔画等直观手段呈现学习情境，给学生留下生动鲜活的表象。实物教学的好处是容易使学生产生亲近感，学生乐于接受，印象较为深刻。学生通过观察实物，并根据观察所得，画出其形象，突出被观察事物的主要特征。可以为自己的“心灵地图”着上丰富的颜色，并促进其科学概念的形成与发展。

如在教学物体在水中的沉浮时，教师一开始就向学生出示了小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、啤酒瓶盖、木块、橡皮等实物，让学生先预测，再实验。看看有没有出现预测错误，思考这是为什么。同时全班讨论：我们在预测时，判断物体沉浮的依据是什么？影响物体沉浮的因素有哪些？为后续研究做了很好的铺垫。教学时，除了用实物展示外，我们还用图片或简笔画来突出事物或现象的本质特征。

三、以形象的多媒体课件激发学生构建的兴趣

多媒体教育是把计算机技术、多媒体技术和现代教学方法有机结合起来的一种辅助教学手段。小学科学课本中，有很多内容仅仅是少量文字表述或简单图画的展示，由于学生年龄小，知识面窄，理解能力不强，观察不细致，生活经验少，很难进行探究式学习。必须借助于形象直观的材料来进行教学，而多媒体正是最好的载体。在多媒体环境下，可以为学生提供大量的感兴趣的信息资源，再现真实的情境，使学生在轻松、活泼的良好氛围中自主、积极地学习，为自己的心灵地图“润色”。同时也拓宽了学生的眼界，增强了学生探索知识的强烈欲望，从而产生学习科学知识的浓厚兴趣。计算机多媒体技术集声音、画面、文字于一体，能展现微观世界，微缩宏观世界，模拟实验现象，打破了学生认知中的时空界限，使得学生主动参与，激发了学习兴趣，符合学生的思维习惯。

如在教学日食和月食时，教师事先制作成多媒体课件，通过动画展示月球、地球、太阳三种天体从左至右的位置关系，演示三球同时运动，当月球绕地球运动到地球在太阳照射下的影区，月球逐渐由部分变暗到全部变暗，此时月偏食、月全食便发生了。这种动画的辅助，使月食发生的原因和规律变得比较形象易懂，有助于学生建立表象，促进科学概念的形成与发展。

从这些课的教材内容呈现来看，不见得有那么形象，但是老师借助于现代化的教学手段，使原先枯燥的、深奥难懂的内容变得有声有色，激发了学生的学习兴趣，在他们的脑海中留下了深刻的印象。

基于视觉表象，是建构科学概念的基点，也是学生构建科学概念的有效途径。当然，在科学学习过程中，学生还可以通过运动表象、听觉表象，来对科学的学习从简单习的事实性知识向对概念有自我理解的内化提升，让他们将课本上知识与自己的各种想法结合起来，用自己的语言、方式、逻辑来表述，甚至于会以一种质疑的眼光来看待一些与自己想法不一致的科学知识，这对于小学生来说不能不说是一种进步。

【作者单位：扬州市育才小学  江苏】