依托图示记录，赋能研讨交流

□张宁素

研讨交流是科学探究中的一个重要环节。它是学生在经历探究活动后，运用分析、比较、推理、概括等方法得出结论，向他人分享自己的探究结果和观点，并接受他人补充和质疑的互动过程。从某种意义上说，一节科学课中前期的主要活动是为交流研讨做准备的。而在很多科学课上，教师普遍重视探究活动的开展，却忽视了研讨交流的进行。课堂上，学生汇报观察到的现象时，常会出现语言不够简练、内容重复甚至前后不一的现象，而大部分倾听的学生也只是一听而过，很少能进行补充、质疑……这样的交流无疑是浮于表面的、肤浅的。

实践证明，学生依托各种可视化的图示记录来辅助表达，能够较好地再现观察和探究过程，引发生生之间的思维碰撞，使研讨交流深入、有效，从而培养起学生科学研讨的习惯。

一、利用猜想图，助力学生清晰表达观点

科学探究源于科学问题，当学生通过观察或参与情境体验，提出可研究的问题时，教师要引导学生对此问题展开大胆猜想，尽情发表初始想法。低年级学生表达能力较弱，不能较好地表达自己的想法，中高年级学生则难以用语言将一些抽象的现象清晰地表达出来。因此在课前或课堂的导入环节，教师可以让学生画一画、写一写，利用猜想图展现自己对所要研究问题的初始想法。这一做法能使发言者清晰、完整地表达观点，也有利于倾听者进行补充和质疑。

如教学《光是怎样传播的》一课前，教师给每位学生发放一份“光可能是怎样传播的”学习单，引导学生把自己的真实想法画下来、写下来。用画画的方式探讨“电灯的光是怎样把房间照亮的”这一问题，学生能回忆起生活中光的传播现象，以及上节课学到的“光遇到遮挡物时会产生影子”等知识。这些经验和知识为后面的观点交流提供了初始的证据。教师引导学生在表达时先展示猜想图，借助图示来发言，阐述“我是用什么方式来表示光的传播路线？我是怎样想的？”等问题。基于猜想图（如图1），学生能有理有据、条理清晰地表达自己的观点，倾听者借助有声图示，也能及时做出反应。

生1：我用直线表示光，我认为光是沿直线传播的。因为电灯的光不能照亮房间所有的地方，桌子下面有些地方是暗的。而影子是由于遮挡物挡住了光，光不能转弯，所以地上就出现了遮挡物的影子。

生2：我也是这样认为的。光照亮了桌面，但地上有桌子的影子。大家看，当光斜着照射到桌子的时候，桌子挡住了一部分光，因为光是直线传播的，不能转弯传播，所以地上就会有桌子的影子。

生3：我有补充。当光照射到桌面、地面上时，有一部分光会反射出去，我用直线和箭头表示光的反射路线。从我画的图里，大家可以发现我的观点是：光从电灯出发的时候是沿直线传播的，光从桌面和地面反射的时候，也是沿直线传播的。

生4：我认为有无数的光从灯泡发出，光会向各个方向进行传播，而且每一条光线都是直的。因为每当晚上，我总看到中山公园山顶的电视塔会发出射线一样的直直的各种颜色的光线。

图1

从上面的课堂片段可以发现，对于光的传播方式这种抽象的内容，利用图示可以使其变得形象，学生也能清晰地表达出自己的观点。通过对多幅猜想图进行观察比较，教师真正了解了学生对“光的传播”这一知识的掌握情况。可以说，图示比语言更明显地呈现了学生的初始概念。

二、利用观察图，助力学生准确描述现象

观察图是指在科学探究的过程中，学生对一个物体的特征或现象进行深入、细致的观察，并将观察的结果以图示的方式展现出来。绘制观察图能够促使学生细致、全面地观察，真实地记录。借助观察图进行汇报，能帮助学生准确描述、解释，也有助于其他学生更好地做出回应，使交流更有深度。

五年级上册《光和影》一课中，教材设置了探究影子变化特点的三个活动：影子的方向、长短与光源照射的方向、角度有关；影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关；影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。本课活动多，内容抽象，且对实验的要求高。因此，教师为学生提供了精准的实验材料——光影仪。教师在光影仪的底板上铺上A4纸，指导学生在A4纸上用描轮廓的方法画影子，将同一项探究结果画在同一张纸上并做好科学标记。

图2

边观察边画图，可以促进学生更全面、细致地观察影子，为实验后的交流提供第一手可靠的资料。每组都有观察图，学生争着上台，想要展示小组的记录，汇报小组的发现。图2呈现的是其中一组同学的观察图，学生在第一张观察图中的三个影子下方，分别标注了光源照射的角度：30 度、60 度和90 度，然后用不同颜色来区分不同角度照射下的影子。这组学生的汇报如下。

生5：这个短影子是光源90 度照射时的影子，较长的这个红色影子是光源60 度照射时的影子，而这个长影子则是光源30度照射时的影子。我们发现，影子长短与光源照射的角度有关，光源直射影子短，斜射影子长，斜射角度越小，影子越长。

其他小组拿自己的观察图同这一组的观察图进行了对比，并给予了补充。

生6：我们组画了5 个影子，1 号和5 号影子都是30 度照射，影长基本一样，但影子的方向不一样。1 号手电筒从左边照射，5 号手电筒从右边照射，所以1号影子在遮挡物的右边，5号影子在遮挡物的左边。2 号和4 号影子也是遵循这样的规律，所以我们认为：影子的方向与光源照射的方向是有关系的。实践证明，依托观察图交流，更能引起生生间的共鸣，学生在互动交流中进一步掌握了影子变化的规律。

三、利用统计图，助力学生科学阐述数据

数据是探究实验中重要的证据，科学结论的得出应该建立在对数据分析的基础上。课堂上，学生完成探究活动后，教师经常会问“你获得了哪些数据”“你能得出什么结论”等直接而又宽泛的问题。这样的交流方式，导致学生间的交流比较浅显，学生的辩论能力得不到训练。因此在呈现数据时，应尽量呈现全班的数据，同时根据学生的学习能力和数据，引入折线图、柱状图等各种统计图，以便对数据进行分析和科学阐述。表1是“电磁铁磁力大小与线圈圈数多少关系”的实验数据。

表1 电磁铁磁力大小与线圈圈数多少关系数据表

续表

生7：我是第1 小组的，我们组的数据是这样的，线圈缠绕20 圈时，吸引的大头针是3 枚，40 圈时，吸引的大头针是12 枚，而60 圈时则吸引了22枚。吸引的大头针的数量多，说明电磁铁的磁力大。从这些数据中可以得出：电磁铁的磁力大小跟线圈的圈数有关，线圈圈数多，磁力大，反之亦然。

师：科学结论需要更多证据的支持。我们来看看其他组的数据是否也有这样的规律。

对于屏幕上的九个小组的数据，学生看了很久，举手的只有5 位同学。此时，教师将各组的实测数据转化成柱状统计图，如图3。

图3

参照表格，对照柱状图，学生很快就发现了电磁铁磁力大小与线圈圈数之间的关系。有同学说：从柱状图中能清楚地发现，全班所有小组的数据都呈现了一个共同的规律：随着线圈数的增加，吸引的大头针数也在增加，说明电磁铁的磁力在增强。

四、利用装置图，助力学生有效交流设计

伽利略曾说过:一切推理都必须从观察与实验得来。可实验怎么做？需要什么材料？实验步骤怎样？这些都是实验探究中比较困难的环节，需要以小组讨论的方式设计出可行的方案，并在全班的展示交流环节中，找到解决问题的方法。

如在教学《水的热胀冷缩》一课时，学生在上一课中用试管和气球皮做实验，已经知道水受热，体积膨胀；受冷，体积缩小。但该实验的现象不明显，学生对此有些失落。于是教师在课前要求学生改进实验装置，并用图和文字的方式表示出来。课上，学生利用自己画的装置图，和同学一起讨论自己的实验装置。

生：我觉得可以用塑料试管，然后在旁边装个出水管，如果水受热膨胀了，水就会从出水管流出来。

生：如果水膨胀得很小，流不出来，那是不是说明水不会受热膨胀呢？

师：你提出了质疑，大家怎么看？

生：我支持他的观点，水没有流出来，并不表示水就没有膨胀，而是这个装置还不够好。我是这样想的：把试管口用橡皮泥封住，然后插入一根透明管子，如果试管里的水膨胀了，管子里就会有水往上升。为了方便观察，我建议装有颜色的水。

生：我觉得你的装置上有透明管子，可以帮助我们看到水上升下降，效果会很好。但我认为试管太小，装的水少，膨胀也会比较小，现象可能不够明显。所以我觉得可以找一个上小下大的容器，这样可以装更多的水，膨胀或缩小的变化会更明显。

师：看来，大家在积极动脑、动口的过程中找到了我们想要的实验装置，真了不起！

之后，学生以最快的速度改进了实验装置，并在全班同学面前进行了汇报。这个集合了全班智慧的实验装置，在《热》单元的学习中发挥了非常重要的作用。

图示记录具有直观、形象、简洁的特点，是学生非常喜欢的一种科学记录方式。实践证明，依托图示记录，能唤起学生表达、交流的欲望，助力落实科学课上的研讨交流，从中发展学生的科学思维，最终提升学生的科学素养。