依科學小課題研究加強思維可視化實施

思維可視化即讓學生運用形象、符號、動作等多種手段、界面直觀、深入淺出地表現自己思維的過程。

一、依托科學小課題研究。加強實施思維可視化形式的研究。

1、引導學生把思維畫出來。

像“紙橋承重”、“超級搭建”等動手操作性小課題研究活動深受學生的喜愛，可以說，每個學生拿到材料都能動手操作一番，但是我們沒有盲目的讓學生去做簡單的操作。而是引導學生在動手之前先動腦，先將自己的設計方案用畫設計圖的形式展現出來，然后小組交流討論，通過交流，我們發現學生認識到設計圖中的不足，如，在紙橋搭建中如何增強紙橋結構的穩定性、如何增強紙橋橋墩的承重力等，然后讓學生再一次修改自己的設計圖，最后讓學生按照自己的設計圖操作，學生在整個活動中，不僅節約了時間，更重要的是提高了活動的質量。

像“農村露天垃圾如何處理”、“校園綠色花木調查與研究”等調查研究型的小課題研究，由于不同小組研究的內容不同，為了能讓小組之間清晰的分享勞動成果，在小課題研究的匯報交流階段，我們引導學生將本小組研究的結果用畫概念圖的形式表現出來加以交流，學生在交流的過程中不僅增加了交流的容量，更重要的是突出了交流思路的清晰度。

2、引導學生把思維做出來。

像“我設計的新型垃圾筒”、“我的奇思妙想”等發明創造型的小課題研究，我們通常引導學生把自己的想法做出來。在發明創造型小課題研究活動中，學生的思維屬于發散性思維，要鼓勵學生多想、敢想、會想，為了提高活動效率，我們首先采用圖表記錄的形式引導學生將“加一加”、“剪一剪”、“擴一擴”的方案及時記錄下來，或者，發出一個主題，然后讓大家圍繞主題盡可能多的想方案，并用畫、寫的形式記錄下來，通過這樣的方式，學生能將頭腦中的一些“金點子”及時捕捉到，然后引導學生將自己的想法用模型的形式做出來，如在“我設計的新型垃圾筒”活動中。學生做出來許多令人佩服的作品，有防二次掏垃圾的環保垃圾筒、干濕垃圾筒、便攜式垃圾袋等，為了展現學生的作品，我們還舉辦了“我設計的新型垃圾筒”交流會，學生在交流會中聽——說—議，吸取別人好的做法，同時還對自己作品不合理的地方進行了多次修改。

3、引導學生把思維寫出來、說出來。

像“種子萌發條件的研究”、“鐵釘在什么條件容易生銹”等科學實驗型小課題研究活動，這類小課題研究活動側重引導學生開展實驗研究，學生對實驗過程非常感興趣，而往往忽視科學、合理實驗方案的設計，為了判斷學生的思維過程是否正確，是否合理，是否科學，我們嘗試讓學生將自己的實驗方案寫出來、說出來，然后對不同的實驗方案進行追問，和學生展開充分的對話，深度了解學生思維的過程中的問題。如“種子萌發條件的研究”屬于一個對比實驗，學生在實驗方案中多數考慮不周全，尤其是實驗控制條件的不變，通過讓學生寫方案、說方案、提問題，不斷進行思維碰撞，使實驗方案的設計逐步科學、合理。

二、依托科學小課題研究，加強思維可視化功能的研究。

1、思維可視化的診斷功能。

思維可視化診斷功能是指一種通過可以覺察的視覺方式將思維進行外化呈現，并加以了解判斷。教師在科學課堂中、在小課題研究中，通過一定的方式讓學生思維外顯，一方面能讓我們教師及時了解學生學習的認知狀態，有助于教師根據學生現有的認知狀態合理的改變教學思路及活動思路，通過我們的實踐、調查，發現這樣的教學更有利提高課堂效率，更有利于促進學生的發展。另一方面，也能讓學生了解自己最初的想法，當然這些想法有的是正確的，有的是錯誤的，并對自己的想法加以改進、完善。

2、思維可視化的促進功能。

思維可視化的促進功能在“金點子創意”等頭腦風暴小課題研究活動中體現的明顯。頭腦風暴它是由10個左右的成員組成，大家在自由愉快、暢所欲言的氣氛中，目標指向同一個物體，自由交換想法或點子，并以此激發與會者創意及靈感，以產生更多創意的方法。大家在交流的過程中，會進發許多創意、靈感，這些創意、靈感由自己、或專門的記錄員記錄下來，并且不做任何評判，然后在討論的過程中以及討論完畢后，所有的記錄內容向參與者公開共享，最后大家對各種觀點進行評價，提出不適合或者重復的內容，將相似的觀點聚集在一起，然后進行再一次的討論，直到得出滿意的結果。在整個過程中，思維可視化能快速讓學生將自己的創意及時的表達出來，同時也能將大家瞬息交流的思維火花捕獲下來，為接下來的研究提供了資料。

3、思維可視化的整合功能。

“小課題研究”是指學生圍繞同一個研究問題，從自身生活和自己的喜好出發，通過自由組隊的合作形式，用類似科學研究的方式選擇不同的小型

課題進行研究，主動地探究知識、獲取知識、應用知識和解決問題的學習活動。學生在研究過程中將信息及時收集、記錄，在研究結束后，通過小組間、大組間作品的展示，學生不僅學到本小組主題的相關內容和概念，也了解了同一主題不同角度的相關內容，使學生通過不同途徑、不同方式進入相同主題內容的學習，獲得全面的理解與認識上的飛躍，培養了學生的創造性、科學素養，使學生在實踐活動中深切體會水與自然、社會的密切聯系。

三、依據科學小課題研究。加強思維可視化評價的研究。

我們在小課題研究評價過程中，不僅重視了科學知識、科學態度等方面的評價，也重點突出了學生科學思維外顯的評價。

總之，學生思維可視化是能夠實現探究有效性的一種有效途徑。通過讓學生的思維可視化，讓學生注重科學小課題研究中的科學設計、記錄、動作等行為，使學習方式由原來的“被動接受、模仿再現、封閉讀書”而變為“主動參與、探究發現、合作交流”。