让孩子爱上科学
—— 基于可视化科学概念教学浅谈
字数：1494
2023-12-31
版名：教育理论
□李自高
让孩子爱上科学，致力于学生科学核心素养培养是2022版科学新课标的总体目标。其中，科学概念被放在小学科学核心素养首要位置，但我们在落实科学概念核心素养的教学中往往会遇到许多困难。如果利用可视化方式把科学概念转化为具体、可见的现象，让学生观察到“看得见”且准确度高的事实，将对学生科学概念核心素养的培养起到至关重要的作用。如何将可视化材料形象、直观地呈现给学生，把较为抽象、复杂的科学概念转化、分解为易于观察和理解的课堂教学内容呢？
一、充分利用可视化材料助力实验事实的呈现
科学课教学中，最重要是做好科学实验，如果实验现象不明显，学生不容易观察到，就会让教学效果大打折扣。我们只有用“放大镜”的思维方式去审视和设计科学实验，才会让实验现象明显呈现。在实践中，我们可以依托可视化材料，组织一系列具体的可操作、可观察的活动，将实验事实清楚、明显地呈现给学生，为建构科学概念打下坚实基础。如“声音是怎样产生的”一课，我们可以借助小黄点、彩色小泡沫球、乒乓球等物体放大振动现象，让学生清楚地看到钢尺、音叉和鼓面发声时的振动。
二、充分利用可视化材料序列呈现助力实验现象记录
科学实验记录是科学课中一个的重要环节，有重要价值。我们要对观察、实验获得的数据进行有效直观的记录，尽可能以可视化的方式呈现，便于学生找寻异同。
1.摆一摆见有无
如“观察一瓶水”一课，让一年级学生开展趣味游戏“摆一摆”，亲身体验用橡皮泥制作出各种形状，并把“无形”的水加入“有形”的橡皮泥框内。学生在这一游戏中感受到“无形”的水变成了自己创造的各种形状，并把这一发现以可视化的方式记录在小组实验盘中。交流时，学生不断地感知“有形”与“无形”之间的联结，以深化对水“无固定形状”科学概念的理解。
2.画一画见异同
学生运用简单的符号、图示记录，既简便、直观，又能够有序地表现出自己思维的过程。如“点亮小灯泡”一课，我们可以鼓励学生画出探究过程中点亮的电路图。学生借助画简单图示的方法，对记录图进行比较，展开层层递进式的研讨。
3.贴一贴显原理
通过实验探究活动，学生搜集到一些实验现象。我们可以利用形象板贴这一可视化记录方式将学生看得到的具体、动态的事物转化成静态图像。如在“压缩空气”一课中，可用彩色圆形磁铁表示空气微粒，板贴的个数表示空气量的多少。使用形象板贴展示“空气占据的空间可被压缩”这一科学概念。
三、充分利用可视化材料图像助力科学概念建构
在可视化实验基础上，在充分的实验事实和数据的支撑下，还要引导学生开展论证。科学课堂中论证的过程就是学生发展思维能力、构建科学概念的好时机。
1.借形象板贴助力科学概念建构
形象板贴可以帮我们再现实验现象并进行抽象的分类与归纳，使其形象化、清晰化、可视化，以此有效激活学生思维。如“磁极间的相互作用”一课，我们利用形象板贴帮助学生将磁极间相互作用这一抽象事物转变为具体、可视的图像，便于学生对实验现象进行分类与归纳，并从中建立联系，发现规律。
2.借实验数据可视化方式助力科学概念建构
不仅可以对抽象的数据进行分析、整理，转化为统计示意图，如柱状图、曲线图等，还可以采用“点阵式”图式呈现，让数据更为形象、清晰、可视。
3.借微课可视助力科学概念建构
在“声音”单元“声音的高与低”一课中，因学生用眼观察发声体振动快慢和用耳听出声音高低存在一定困难，就需借助现代信息技术“微课”，课前拍摄“拨动长短不同的铁尺”视频，再利用慢放32倍速处理微视频。学生通过观看，得出“铁尺伸出装置越长，振动速度越慢，音高越低”这一科学概念，有效解决了“观察发声物体振动快慢引起音高变化”这一教学难题。
（作者单位：陕西省镇巴县渔渡镇中心小学）
让孩子爱上科学，致力于学生科学核心素养培养是2022版科学新课标的总体目标。其中，科学概念被放在小学科学核心素养首要位置，但我们在落实科学概念核心素养的教学中往往会遇到许多困难。如果利用可视化方式把科学概念转化为具体、可见的现象，让学生观察到“看得见”且准确度高的事实，将对学生科学概念核心素养的培养起到至关重要的作用。如何将可视化材料形象、直观地呈现给学生，把较为抽象、复杂的科学概念转化、分解为易于观察和理解的课堂教学内容呢？
一、充分利用可视化材料助力实验事实的呈现
科学课教学中，最重要是做好科学实验，如果实验现象不明显，学生不容易观察到，就会让教学效果大打折扣。我们只有用“放大镜”的思维方式去审视和设计科学实验，才会让实验现象明显呈现。在实践中，我们可以依托可视化材料，组织一系列具体的可操作、可观察的活动，将实验事实清楚、明显地呈现给学生，为建构科学概念打下坚实基础。如“声音是怎样产生的”一课，我们可以借助小黄点、彩色小泡沫球、乒乓球等物体放大振动现象，让学生清楚地看到钢尺、音叉和鼓面发声时的振动。
二、充分利用可视化材料序列呈现助力实验现象记录
科学实验记录是科学课中一个的重要环节，有重要价值。我们要对观察、实验获得的数据进行有效直观的记录，尽可能以可视化的方式呈现，便于学生找寻异同。
1.摆一摆见有无
如“观察一瓶水”一课，让一年级学生开展趣味游戏“摆一摆”，亲身体验用橡皮泥制作出各种形状，并把“无形”的水加入“有形”的橡皮泥框内。学生在这一游戏中感受到“无形”的水变成了自己创造的各种形状，并把这一发现以可视化的方式记录在小组实验盘中。交流时，学生不断地感知“有形”与“无形”之间的联结，以深化对水“无固定形状”科学概念的理解。
2.画一画见异同
学生运用简单的符号、图示记录，既简便、直观，又能够有序地表现出自己思维的过程。如“点亮小灯泡”一课，我们可以鼓励学生画出探究过程中点亮的电路图。学生借助画简单图示的方法，对记录图进行比较，展开层层递进式的研讨。
3.贴一贴显原理
通过实验探究活动，学生搜集到一些实验现象。我们可以利用形象板贴这一可视化记录方式将学生看得到的具体、动态的事物转化成静态图像。如在“压缩空气”一课中，可用彩色圆形磁铁表示空气微粒，板贴的个数表示空气量的多少。使用形象板贴展示“空气占据的空间可被压缩”这一科学概念。
三、充分利用可视化材料图像助力科学概念建构
在可视化实验基础上，在充分的实验事实和数据的支撑下，还要引导学生开展论证。科学课堂中论证的过程就是学生发展思维能力、构建科学概念的好时机。
1.借形象板贴助力科学概念建构
形象板贴可以帮我们再现实验现象并进行抽象的分类与归纳，使其形象化、清晰化、可视化，以此有效激活学生思维。如“磁极间的相互作用”一课，我们利用形象板贴帮助学生将磁极间相互作用这一抽象事物转变为具体、可视的图像，便于学生对实验现象进行分类与归纳，并从中建立联系，发现规律。
2.借实验数据可视化方式助力科学概念建构
不仅可以对抽象的数据进行分析、整理，转化为统计示意图，如柱状图、曲线图等，还可以采用“点阵式”图式呈现，让数据更为形象、清晰、可视。
3.借微课可视助力科学概念建构
在“声音”单元“声音的高与低”一课中，因学生用眼观察发声体振动快慢和用耳听出声音高低存在一定困难，就需借助现代信息技术“微课”，课前拍摄“拨动长短不同的铁尺”视频，再利用慢放32倍速处理微视频。学生通过观看，得出“铁尺伸出装置越长，振动速度越慢，音高越低”这一科学概念，有效解决了“观察发声物体振动快慢引起音高变化”这一教学难题。
（作者单位：陕西省镇巴县渔渡镇中心小学）
