基于思維建模的概念學(xué)習(xí)過程探析

陳娉娉

【摘要】小學(xué)科學(xué)是小學(xué)生必學(xué)的一門科目，能夠提高小學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)造力，實(shí)現(xiàn)對小學(xué)生的素質(zhì)教育。基于思維建模的概念學(xué)習(xí)過程是一種嶄新的教學(xué)理念，有助于教師改變教學(xué)現(xiàn)狀。教師利用科學(xué)合理的手段，幫助學(xué)生對出現(xiàn)的問題進(jìn)行思維建模，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，使其更加高效地認(rèn)識問題、解決問題。這種教學(xué)方式有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和綜合能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】思維建模;概念學(xué)習(xí);小學(xué)科學(xué)

思維建模指的是借助思維建模工具將學(xué)生內(nèi)在的思維過程建立模式，實(shí)現(xiàn)可視化的一種學(xué)習(xí)方法。而概念學(xué)習(xí)則指的是選擇同一類屬性的知識開展學(xué)習(xí)，將不同屬性的知識排除。基于思維建模進(jìn)行概念學(xué)習(xí)，教師需要明確預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，采取科學(xué)合理的手段，帶領(lǐng)學(xué)生對問題進(jìn)行思考和分析，使其建立思維模型，從而更加高效地認(rèn)識問題、解決問題。概念學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)小學(xué)生的思維能力，使小學(xué)生積極參與科學(xué)知識的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，從而提升課堂教學(xué)效率[1]。

一、基于思維建模的概念學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中存在的問題

（一）缺乏明確的目標(biāo)定位

在實(shí)際的教學(xué)過程中，部分教師沒有對基于思維建模的概念學(xué)習(xí)形成明確的認(rèn)知，缺乏明確的目標(biāo)定位，導(dǎo)致課堂教學(xué)毫無目的性，或者出現(xiàn)了方向錯(cuò)誤的情況，嚴(yán)重影響了對小學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。由于受傳統(tǒng)教育觀念的影響，大部分教師過于注重教授科學(xué)理論知識，忽視了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，這就導(dǎo)致學(xué)生并沒有掌握思維建模和概念學(xué)習(xí)的方法，在課堂中缺乏實(shí)際體驗(yàn)，影響了對學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)意識的培養(yǎng)，不利于學(xué)生的全面發(fā)展。

（二）對思維建模的概念學(xué)習(xí)意識淡薄

教師對思維建模的概念學(xué)習(xí)過程僅停留在表面的認(rèn)知上，難以將教學(xué)活動和生活實(shí)際有效結(jié)合起來開展教學(xué)，教學(xué)活動過于形式化，缺乏趣味性，教學(xué)內(nèi)容無法高效地引導(dǎo)學(xué)生形成良好的思維模式，整體教學(xué)缺乏實(shí)用性和邏輯性，整體教學(xué)效果較差，不利于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展[2]。

二、基于思維建模的概念學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）增強(qiáng)思維建模意識

在小學(xué)科學(xué)課中滲透思維建模概念學(xué)習(xí)，有利于提高小學(xué)生對思維建模的重視程度，使其在學(xué)習(xí)科學(xué)知識時(shí)，明確其中存在的變量關(guān)系，掌握科學(xué)知識之間的聯(lián)系，并深入挖掘這一聯(lián)系，構(gòu)建知識體系，完善思維，增強(qiáng)自身的思維建模和概念學(xué)習(xí)意識。

（二）有利于優(yōu)化思維教學(xué)模式

在小學(xué)科學(xué)課堂中，基于思維建模的概念學(xué)習(xí)，教師首先要提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假設(shè)、構(gòu)建模型、推理驗(yàn)證，并掌握一些知識的實(shí)際應(yīng)用方法。概念學(xué)習(xí)這一教學(xué)模式不僅能夠消除傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端，構(gòu)建高效的科學(xué)課堂，還能使教師優(yōu)化思維教學(xué)模式，提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量[3]。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

基于思維建模的概念學(xué)習(xí)，教師應(yīng)深入小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，引導(dǎo)小學(xué)生學(xué)會運(yùn)用思維建模學(xué)習(xí)科學(xué)知識。在逐步深入的學(xué)習(xí)過程中，小學(xué)生能夠熟練地運(yùn)用這一學(xué)習(xí)模式，并認(rèn)識到思維建模在概念學(xué)習(xí)中的重要性。在這一思維模型的幫助下，學(xué)生還能深入挖掘科學(xué)知識的內(nèi)涵和本質(zhì)，靈活掌握知識的運(yùn)用方法，培養(yǎng)自身的科學(xué)思維能力，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高自身的科學(xué)素養(yǎng)水平。

三、基于思維建模的概念學(xué)習(xí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用措施

（一）引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，導(dǎo)入學(xué)習(xí)概念

小學(xué)科學(xué)的大部分內(nèi)容和生活實(shí)際有著一定的聯(lián)系。因此在開展思維建模的概念學(xué)習(xí)活動時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中的問題，使其敢于提出問題，并形成積極探索的意識;應(yīng)注意靈活運(yùn)用教材內(nèi)容，使學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)問題，并逐步掌握思維建模的概念學(xué)習(xí)方法;可以在課堂中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活化情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生敢于表達(dá)自己的想法，從而逐步建立學(xué)生的思維建模意識，使其能夠根據(jù)本堂課的主題發(fā)散自身的思維，聯(lián)系所學(xué)知識，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

例如，在學(xué)習(xí)“奇妙的光”這一單元內(nèi)容時(shí)，教師可以詢問學(xué)生在生活中光的應(yīng)用及光的自然現(xiàn)象，鼓勵(lì)學(xué)生踴躍回答，積極分享自己觀察到的一些現(xiàn)象。有的學(xué)生提出光在生活中可以用于照明，這類光屬于人工光。有的學(xué)生提出太陽光可以幫助植物生長。在詢問學(xué)生后，教師可以為學(xué)生演示一些關(guān)于光的小實(shí)驗(yàn)，如小孔成像。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了光在生活中的多種應(yīng)用。有一位善于觀察的學(xué)生詢問教師：筷子放進(jìn)水里面，就像折了一樣，這是什么原因呢？教師可以為學(xué)生演示光的折射過程，引導(dǎo)學(xué)生自行動手實(shí)驗(yàn)，逐步建立對光的認(rèn)知，使其透過表象挖掘本質(zhì)和內(nèi)涵，認(rèn)識到光學(xué)知識在生活中的具體應(yīng)用，構(gòu)建思維模型，更加深入地學(xué)習(xí)本單元的內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）針對問題，提出假設(shè)，使學(xué)生建立思維建模意識

教師在開展科學(xué)教學(xué)時(shí)，可以在課堂中提出一些小問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲。教師可引導(dǎo)學(xué)生針對棘手的問題提出一些假設(shè)，針對假設(shè)進(jìn)行大膽的想象。在這個(gè)過程中，教師需要給予學(xué)生正確的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的解題思路。例如，在學(xué)習(xí)磁鐵的相關(guān)特性時(shí)，教師可以提問學(xué)生生活中磁鐵的主要應(yīng)用途徑，引導(dǎo)學(xué)生思考交流，積極作答，隨后根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，繼續(xù)提出問題：“影響磁鐵磁性的因素有哪些？”教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假設(shè)，使其發(fā)散思維，進(jìn)行大膽想象，并根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在課堂中或者課下，收集資料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。有的學(xué)生假設(shè)磁鐵的磁性與磁鐵的大小、形狀有聯(lián)系，教師可根據(jù)這一假設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生驗(yàn)證猜想，發(fā)散學(xué)生的思維，引導(dǎo)其構(gòu)建思維模型。這個(gè)過程是培養(yǎng)小學(xué)生邏輯思維的過程，有助于加深學(xué)生對思維建模的認(rèn)識，使其嘗試?yán)盟季S建模來解決問題，通過實(shí)驗(yàn)等手段來證明自己的猜想，養(yǎng)成科學(xué)的思維建模習(xí)慣，從而提高學(xué)生思維建模的能力。

（三）利用思維建模解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

學(xué)生的概念學(xué)習(xí)過程是一個(gè)由未知到已知、由簡單到復(fù)雜的過程。在這一過程中，教師需要引導(dǎo)和幫助學(xué)生，使其樹立思維建模意識，利用思維建模來解決生活中遇到的一些問題。教師可以在課堂中引入一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，引導(dǎo)學(xué)生完成概念學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，教師可以將觀察蛋的孵化過程實(shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)中，在實(shí)驗(yàn)前制訂好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，讓學(xué)生提出問題進(jìn)行假設(shè)，猜測蛋的孵化過程。學(xué)生根據(jù)教師的要求制訂了一個(gè)觀察計(jì)劃，并收集了關(guān)于蛋孵化過程的圖片，將蛋放在儀器上面，觀察蛋孵化的變化情況，隨后結(jié)合所收集的資料進(jìn)行記錄，寫下自己的一些猜想。在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生定期觀察孵化過程，并記錄觀察結(jié)果來驗(yàn)證自己的猜想。教師在這個(gè)過程中充當(dāng)引導(dǎo)者角色，為學(xué)生提供一些正確的思路指導(dǎo)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以詢問學(xué)生：觀察蛋的孵化過程，你有什么發(fā)現(xiàn)？有的學(xué)生提出了卵生長的變化，并和大家分享了自己收集的資料和實(shí)驗(yàn)記錄。教師給予其表揚(yáng)和鼓勵(lì)，并詢問其他學(xué)生是否有其他的意見，有的學(xué)生提出了不同的觀點(diǎn)。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生共同探索，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到自己在思考過程中存在的問題，從而使其彌補(bǔ)思維漏洞，構(gòu)建良好的思維模型，開展高效學(xué)習(xí)。

（四）總結(jié)評價(jià)，掌握規(guī)律

課堂總結(jié)評價(jià)也是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生鞏固課堂所學(xué)的知識，查漏補(bǔ)缺。因此在教學(xué)結(jié)束后，教師需要抽出一些時(shí)間，對學(xué)生課堂的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行全面的評價(jià)，可以通過生生互評、學(xué)生自評和師生互評的多元化評價(jià)方式，掌握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生高效地掌握思維建模的學(xué)習(xí)模式，使其養(yǎng)成良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

總而言之，在課堂中滲透思維建模的概念學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生利用這種模式在自己的思維過程中建立一個(gè)模型，使其在今后的學(xué)習(xí)中，能夠高效地利用這個(gè)思維模型思考、探索問題，并不斷激發(fā)自身的科學(xué)思維，提高對科學(xué)知識的掌握能力，提升自身的學(xué)習(xí)能力，建立嶄新的概念，對世界產(chǎn)生新的認(rèn)知，從而促進(jìn)自身全面發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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