利用思维可视化工具提升学生问题解决能力

袁茗玮 _ 北京市西城区师范学校附属小学

基于脑科学的相关理论，笔者尝试将思维可视化工具融入小学科学课堂，以帮助学生表征问题解决步骤的思维过程，梳理问题解决策略，从而提升学生的问题解决能力。

1.用“鱼骨图”丰富学生解决问题的思维体系

以首都师范大学出版社三年级科学上册“流动的水”为例，在这一课中，教师要带领学生一起解决“哪些因素可以帮助水轮转得更快”这个问题。书中所使用的实验记录单以记录实验现象和结论为主，并不能呈现学生在解决问题时的思考过程。所以，我们尝试利用“鱼骨图”对这部分内容进行补充。

“鱼骨图”又名因果图，是一种发现问题“根本原因”的分析方法。在实验设计环节，我们鼓励学生以“鱼骨图”的方式呈现小组的思考过程。学生在小方框内填写增加水量、将水举高等催生因素，“鱼头”框中则是实验的效果：水轮转速提高。如果小组内的同学在实验过程中通过自己的思考又发现了更多可能导致水轮转速提高的方法，还可以继续延长鱼骨，使他们解决问题的思维体系更加丰富完善。

2.用“论点地图”梳理学生不同观点

在“用水量的调查”一课中，学生想要在课堂上解决的问题是找到一种更加科学的测量用水量的方式。有的小组采取称量法，有的小组采取刻度杯测量法，而浇花、淘米、洗菜、洗手等不同的用水场景，也会直接影响用水量的测量方式，学生需要考虑的实验因素较多，容易在思考过程中出现混乱。教师引导学生在小组讨论过程中利用“论点地图”，一步步将小组内的不同论点进行梳理，并与解决方法相对应，逐步接近最优答案。

在这个例子中，小组学生想要解决“如何测量家中洗菜的用水量”这一问题。第一个学生提出可以使用有固定容量的容器。随即就引发了三个不同的论点，针对这些观点，又会出现二次驳斥的论点。以“论点地图”的方式呈现，小组既能在讨论的过程中不遗漏重要的观点和信息，还可以在和全班同学进行交流与分享时，清晰地呈现本组解决问题的思路。

3.用“自我提问单”梳理解决问题的思路

在进行了一段时间思维可视化工具的训练之后，学生已经不满足于教师所设计好的固定的思维可视化工具，他们希望按照自己的思路和方式来设计。在“简单电路”这节课中，学生设计了“自我提问单”来解决检测电路时遇到的问题。相较于其他图示化工具，学生认为这样简洁易懂的呈现，足以帮助他们梳理解决问题的思路。

多种多样的可视化思维呈现方式使小学科学教学内容日趋多样化、生活化，给予学生深入思考的时间和解决问题的空间，培养并提升其解决实际问题的能力。