科學活動中“思維可視化”策略的運用

郁玲玲

思維可視化是指運用一系列圖示（含實物圖示）或圖示組合把本來不可見的思維呈現出來，使其更加清晰。這是一種高效工作和學習的策略。被可視化的思維更有利于理解和記憶，可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。

幼兒思維的主要特點是具體形象性，他們在學習時對“思維可視化”有著極大的需求。將“思維可視化”策略運用到幼兒的科學活動中，可以促進幼兒主動建構科學經驗，形成科學思維。

一、前期經驗可視化——猜測促思

幼兒活動內容的選擇要貼近幼兒的生活，體現教育內容生活化。來源于生活的科學活動內容，是建立在幼兒已有經驗基礎上的。

猜測是幼兒科學探究中很重要的一個環節，是幼兒以自己的已有經驗為基礎，通過對問題的分析、加工、歸納，或將其與有類似關系的特例進行觀察、比較、分析、歸納，再通過推理、聯想和綜合，對結果作出預測性的判斷。當然，這些判斷有可能是正確的，也有可能是錯誤的。無論正確與否，我們都可以通過猜測、記錄等方法把猜測結果呈現出來。這樣不僅可以讓教師了解幼兒的前期經驗，有針對性地調整教學重難點，也能讓幼兒在分享觀點的同時清楚地看到同伴的猜測，促使他們去思考、探究、驗證。

例如，在中班科學活動“彎管穿越”中，在探究哪些材料可以穿越彎管前，教師出示了一張圖表，上面畫有小珠子、游戲幣、游戲棒、扭扭棒等，讓幼兒猜測哪些材料可以穿越彎管（打√），哪些不可以（打×）。由于這些材料是幼兒日常生活中經常接觸的，幼兒有一定的經驗，很快就把他們的猜想記錄下來了。由于個體發展的差異，猜測記錄的結果有相同的，也有不同的。把這種有差異的信息傳遞給幼兒，有利于激發幼兒的好奇心，促使他們積極探究，主動思考，建構新的認知體系。

牛頓說：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發現。”將猜測結果記錄下來，就是幼兒前期經驗呈現的過程，是“思維可視化”的一種表現。

二、思維過程可視化——梳理構思

幼兒在思考問題的過程中主要是基于動作或形象，以直覺行動思維和具體形象思維為主，如果動作停止或形象消失，都會影響他們思維的完整性、連貫性。如果把他們的思維過程可視化，助他們一臂之力，效果就會大大提升。

例如，在大班科學活動“小小浮力秤”中，在幼兒初步探究出紙杯承重與水位高低之間的邏輯關系后，教師拋出問題：“怎么利用一袋50克的玉米稱出更多袋50克的玉米？”

這是一個正向思維和逆向思維相結合的問題，即需要先通過已知的50克袋裝玉米找到水位升高的位置，然后再反過來，依據水位上升的這個位置來稱出其他50克玉米。這個問題有一定難度，挑戰性比較強。幼兒思考交流、分享表達都比較零碎，缺乏連貫性和條理性。

教師采取的方法是適時地將稱玉米的步驟圖一步步呈現出來，將他們的思維過程可視化，幫助他們梳理稱量步驟，為后面稱量玉米打下基礎。

三、思維結果可視化——倒推反思

基于幼兒的年齡特點，科學活動并不一定要幼兒自己探究得出結果，幼兒也不可能思考探究出所有的結果。然而，這并不意味著教師不需要給幼兒這些結果。相反，當結果率先出現，反而會激發幼兒積極思考和繼續探究，甚至能打破原有的思維定式，培養他們靈活的思維能力，并獲得成功的體驗。

例如，在大班科學活動“筷子架橋”中，幼兒需要探索用筷子架橋，實現三個橋墩中心能夠置物的目標。第一次探索，三個橋墩間距小于筷子的長度;第二次探索，橋墩間一個間距大于筷子的長度;第三次探索，三個橋墩間距全部大于筷子的長度。前兩次架橋難度適中，幼兒在自主探索中獲得了成功，第三次探索失敗了，因為相鄰筷子上下錯落交叉的架構方法，需要打破前兩輪筷子架構的思維定式，是這個年齡段的幼兒很難想得到的。

如果一味讓幼兒自主探究，獲得成功的概率非常小，反復的失敗往往會令幼兒感到沮喪，從而失去探究興趣。如果教師直接示范，或者手把手教給幼兒方法，幼兒雖然能成功，但探究的樂趣也會大大減少。

如何既能保持幼兒的探究興趣，又能讓他們自己架構成功呢？

教師是這樣處理的：出示一張已經架構好的實物圖示，讓幼兒仔細觀察和思考筷子的架構形式。從這張圖里面，幼兒主動獲取了有效信息：相鄰筷子之間是一上一下錯落交叉、互相支撐的，有別于原有經驗。經過嘗試，幼兒很快挑戰成功了。

這種可視化思維結果的前置，就像是一種倒推法，讓幼兒反向思考。幼兒在挑戰欲的驅使下，必須先仔細觀察橋的架構方法，解開架構的秘密，再運用這種方法去嘗試，最終獲得成功的體驗。

四、思維方向可視化——拓展激思

科學探究是無止境的，幼兒的科學活動并不是玩一次就結束了。科學現象之間都有著一定的邏輯關系，如果幼兒能沿著一定的方向繼續思考、探究，形成一系列相關的項目活動，就有可能通過多次探究，概括出科學現象之間的邏輯關系，養成良好的科學思維。因此，我們根據具體的科學活動，將這種思維方向呈現出來，讓幼兒從中提取有效信息。

例如，在科學活動“制作瓶蓋不倒翁”的最后環節，教師展示了用氣球、紙杯、蛋殼等生活中常見材料制作的不倒翁，幫助幼兒拓展思維。這種思維方向的延伸，不僅極大地激發了幼兒繼續探究和制作的興趣，也為幼兒打開了更大的思維空間。

此后一段時間，幼兒陸續自發地從家里帶來了蛋殼、紙杯、氣球等材料，在區域游戲中制作不同材料的不倒翁。當缺少材料時，他們還會積極思考用什么材料降低重心。例如，在用紙杯制作不倒翁時，為了降低重心，幼兒用到了五子棋、油畫棒、橡皮、電池等材料。

在一系列科學小制作活動中，幼兒還創造性地發現小罐子、半圓形或半環形單元積木、透明膠帶、雙面膠等都可以用來做不倒翁。

思維方向的拓展延伸，不僅引發了幼兒關于不倒翁的項目化科學活動，而且讓幼兒創造性地思考可以降低重心的多種材料，并找到了不倒翁玩具之間的邏輯關系：只要能滾動的、中空的或者能搖動的（如半圓形單元積木等）都可以用來做不倒翁。

愛因斯坦說：“我的所有點子都是通過畫圖得來的，語言只不過是我用來向別人解釋我的想法的工具。”我們應當重視“思維可視化”策略在幼兒科學活動中的運用，將科學探究的焦點集中到思維上，讓幼兒主動思考，學會思考。這對培養和發展幼兒良好的科學素養有著非常重要的意義。