科学活动中“思维可视化”策略的运用

郁玲玲

思维可视化是指运用一系列图示（含实物图示）或图示组合把本来不可见的思维呈现出来，使其更加清晰。这是一种高效工作和学习的策略。被可视化的思维更有利于理解和记忆，可以有效提高信息加工及信息传递的效能。

幼儿思维的主要特点是具体形象性，他们在学习时对“思维可视化”有着极大的需求。将“思维可视化”策略运用到幼儿的科学活动中，可以促进幼儿主动建构科学经验，形成科学思维。

一、前期经验可视化——猜测促思

幼儿活动内容的选择要贴近幼儿的生活，体现教育内容生活化。来源于生活的科学活动内容，是建立在幼儿已有经验基础上的。

猜测是幼儿科学探究中很重要的一个环节，是幼儿以自己的已有经验为基础，通过对问题的分析、加工、归纳，或将其与有类似关系的特例进行观察、比较、分析、归纳，再通过推理、联想和综合，对结果作出预测性的判断。当然，这些判断有可能是正确的，也有可能是错误的。无论正确与否，我们都可以通过猜测、记录等方法把猜测结果呈现出来。这样不仅可以让教师了解幼儿的前期经验，有针对性地调整教学重难点，也能让幼儿在分享观点的同时清楚地看到同伴的猜测，促使他们去思考、探究、验证。

例如，在中班科学活动“弯管穿越”中，在探究哪些材料可以穿越弯管前，教师出示了一张图表，上面画有小珠子、游戏币、游戏棒、扭扭棒等，让幼儿猜测哪些材料可以穿越弯管（打√），哪些不可以（打×）。由于这些材料是幼儿日常生活中经常接触的，幼儿有一定的经验，很快就把他们的猜想记录下来了。由于个体发展的差异，猜测记录的结果有相同的，也有不同的。把这种有差异的信息传递给幼儿，有利于激发幼儿的好奇心，促使他们积极探究，主动思考，建构新的认知体系。

牛顿说：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。”将猜测结果记录下来，就是幼儿前期经验呈现的过程，是“思维可视化”的一种表现。

二、思维过程可视化——梳理构思

幼儿在思考问题的过程中主要是基于动作或形象，以直觉行动思维和具体形象思维为主，如果动作停止或形象消失，都会影响他们思维的完整性、连贯性。如果把他们的思维过程可视化，助他们一臂之力，效果就会大大提升。

例如，在大班科学活动“小小浮力秤”中，在幼儿初步探究出纸杯承重与水位高低之间的逻辑关系后，教师抛出问题：“怎么利用一袋50克的玉米称出更多袋50克的玉米？”

这是一个正向思维和逆向思维相结合的问题，即需要先通过已知的50克袋装玉米找到水位升高的位置，然后再反过来，依据水位上升的这个位置来称出其他50克玉米。这个问题有一定难度，挑战性比较强。幼儿思考交流、分享表达都比较零碎，缺乏连贯性和条理性。

教师采取的方法是适时地将称玉米的步骤图一步步呈现出来，将他们的思维过程可视化，帮助他们梳理称量步骤，为后面称量玉米打下基础。

三、思维结果可视化——倒推反思

基于幼儿的年龄特点，科学活动并不一定要幼儿自己探究得出结果，幼儿也不可能思考探究出所有的结果。然而，这并不意味着教师不需要给幼儿这些结果。相反，当结果率先出现，反而会激发幼儿积极思考和继续探究，甚至能打破原有的思维定式，培养他们灵活的思维能力，并获得成功的体验。

例如，在大班科学活动“筷子架桥”中，幼儿需要探索用筷子架桥，实现三个桥墩中心能够置物的目标。第一次探索，三个桥墩间距小于筷子的长度;第二次探索，桥墩间一个间距大于筷子的长度;第三次探索，三个桥墩间距全部大于筷子的长度。前两次架桥难度适中，幼儿在自主探索中获得了成功，第三次探索失败了，因为相邻筷子上下错落交叉的架构方法，需要打破前两轮筷子架构的思维定式，是这个年龄段的幼儿很难想得到的。

如果一味让幼儿自主探究，获得成功的概率非常小，反复的失败往往会令幼儿感到沮丧，从而失去探究兴趣。如果教师直接示范，或者手把手教给幼儿方法，幼儿虽然能成功，但探究的乐趣也会大大减少。

如何既能保持幼儿的探究兴趣，又能让他们自己架构成功呢？

教师是这样处理的：出示一张已经架构好的实物图示，让幼儿仔细观察和思考筷子的架构形式。从这张图里面，幼儿主动获取了有效信息：相邻筷子之间是一上一下错落交叉、互相支撑的，有别于原有经验。经过尝试，幼儿很快挑战成功了。

这种可视化思维结果的前置，就像是一种倒推法，让幼儿反向思考。幼儿在挑战欲的驱使下，必须先仔细观察桥的架构方法，解开架构的秘密，再运用这种方法去尝试，最终获得成功的体验。

四、思维方向可视化——拓展激思

科学探究是无止境的，幼儿的科学活动并不是玩一次就结束了。科学现象之间都有着一定的逻辑关系，如果幼儿能沿着一定的方向继续思考、探究，形成一系列相关的项目活动，就有可能通过多次探究，概括出科学现象之间的逻辑关系，养成良好的科学思维。因此，我们根据具体的科学活动，将这种思维方向呈现出来，让幼儿从中提取有效信息。

例如，在科学活动“制作瓶盖不倒翁”的最后环节，教师展示了用气球、纸杯、蛋壳等生活中常见材料制作的不倒翁，帮助幼儿拓展思维。这种思维方向的延伸，不仅极大地激发了幼儿继续探究和制作的兴趣，也为幼儿打开了更大的思维空间。

此后一段时间，幼儿陆续自发地从家里带来了蛋壳、纸杯、气球等材料，在区域游戏中制作不同材料的不倒翁。当缺少材料时，他们还会积极思考用什么材料降低重心。例如，在用纸杯制作不倒翁时，为了降低重心，幼儿用到了五子棋、油画棒、橡皮、电池等材料。

在一系列科学小制作活动中，幼儿还创造性地发现小罐子、半圆形或半环形单元积木、透明胶带、双面胶等都可以用来做不倒翁。

思维方向的拓展延伸，不仅引发了幼儿关于不倒翁的项目化科学活动，而且让幼儿创造性地思考可以降低重心的多种材料，并找到了不倒翁玩具之间的逻辑关系：只要能滚动的、中空的或者能摇动的（如半圓形单元积木等）都可以用来做不倒翁。

爱因斯坦说：“我的所有点子都是通过画图得来的，语言只不过是我用来向别人解释我的想法的工具。”我们应当重视“思维可视化”策略在幼儿科学活动中的运用，将科学探究的焦点集中到思维上，让幼儿主动思考，学会思考。这对培养和发展幼儿良好的科学素养有着非常重要的意义。