玩轉(zhuǎn)圖像資源提升探究效益

1、杭州市第九屆小學(xué)科學(xué)優(yōu)秀論文評選玩轉(zhuǎn)圖像資源，提升探究實效（淳安縣姜家鎮(zhèn)中心小學(xué) 章榮華）【摘 要】針對當(dāng)前科學(xué)探究學(xué)習(xí)中“動手有余，動腦不足”的現(xiàn)狀，本文在分析與文獻(xiàn)查找中認(rèn)識到“圖像資源”的運用是提升科學(xué)探究實效的重要策略。實踐中，學(xué)生借助“科學(xué)圖畫、示意圖、結(jié)構(gòu)圖”開展探究學(xué)習(xí)，創(chuàng)新了三種新的學(xué)習(xí)樣式，并從“示范板演、卡片導(dǎo)學(xué)、可視反饋、全面評價”四個維度建構(gòu)了促進(jìn)該學(xué)習(xí)方式有效運行的保障措施。【關(guān)鍵詞】玩轉(zhuǎn) 圖像資源 探究式學(xué)習(xí) 一、現(xiàn)狀點擊：動手有余，動腦不足在日常聽課調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)科學(xué)探究中學(xué)生一到動手操作環(huán)節(jié)就表現(xiàn)的熱情十足，而一旦涉及那些像“你認(rèn)為月球上的環(huán)形山是怎樣形成的？

2、假如消化系統(tǒng)的某一方面出現(xiàn)問題，將會發(fā)生什么情況？我們怎樣做才能證明水、食用油、洗潔精等，誰流動的快？”等“假設(shè)、分析、方案策劃”動腦環(huán)節(jié)，學(xué)生卻一片默然。課堂總體可以用“動手有余，動腦不足”加以形容，其中動腦不足具體表現(xiàn)在“動腦時間不足，動腦層面不廣，動腦深度不夠”三個層面。（一）動腦時間不足。課堂上，學(xué)生主動性的發(fā)揮基本體現(xiàn)在“動手、動腦”兩個主要方面。從它們在課堂占有的時間量看來，一節(jié)40分鐘的科學(xué)探究課，學(xué)生參與動手探究的時間往往占20-25分鐘，而動腦探究的時間基本保持在4-6分鐘左右。用4-6分鐘時間來進(jìn)行“假設(shè)、分析、策劃方案”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足的。（二）動腦層面不廣。從參與動腦的的學(xué)生

3、數(shù)看來，一般一堂課上積極參與動手的學(xué)生占到了90%，而積極參與動腦的學(xué)生不足12.5%，而且每堂課上，能積極參與動腦的學(xué)生總是那么幾個優(yōu)生。另外，面對不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，參與動腦的學(xué)生數(shù)也不同，一般“假設(shè)、分析”環(huán)節(jié)參與的學(xué)生數(shù)少之可憐，方案策劃環(huán)節(jié)參與的學(xué)生數(shù)有所改觀。（三）動腦深度不夠。從課堂現(xiàn)狀看來，即使學(xué)生有動腦的積極性，但學(xué)生在各類“假設(shè)、分析、方案策劃”中仍然表現(xiàn)出深度不夠的問題。一種狀況是學(xué)生在動腦環(huán)節(jié)不知從什么地方開始思維，一直處于迷茫、糊涂、困境之中而無法自拔，思維的結(jié)果是收獲甚微或無所收獲；另一種情況是學(xué)生在動腦環(huán)節(jié)缺乏深度，對事物的分析、認(rèn)識只停留在某一個層面，或只認(rèn)知了事物

4、的部分而沒有認(rèn)識全面。探究教學(xué)法的運用不但可以促進(jìn)學(xué)生加深對科學(xué)概念的理解，同時可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家認(rèn)識自然的方式。但從現(xiàn)狀看來，要達(dá)到上述目標(biāo)，需要我們在動腦探究環(huán)節(jié)做出深入的探討，實現(xiàn)“動手和動腦協(xié)同發(fā)展”，方能促進(jìn)科學(xué)教學(xué)走出新的實效。二、靜心思考：認(rèn)識不深，策略匱乏為什么在科學(xué)探究中，動腦探究環(huán)節(jié)達(dá)不到應(yīng)有的實效呢？究其緣由，主要有以下兩點原因。（一）教師對科學(xué)探究的認(rèn)識偏頗。當(dāng)前教材在編排體系上以“活動”為結(jié)構(gòu)，這些“觀察、實驗”活動的完成，在大班背景下是很費時間的，因此教師會不自覺地將那些動腦所需的時間予以擠占。久而久之，一線教師在這種慣性中淡忘了理論上所闡述的關(guān)于科學(xué)探究的內(nèi)涵

5、，而在基于個體實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上將科學(xué)探究的重點定位在行動探究方面。這種偏頗的認(rèn)識讓動腦探究失去了生存的土壤。 （二）結(jié)構(gòu)良好的動腦探究策略匱乏。動腦，是一個思維加工與變革的過程。它的發(fā)生與發(fā)展離不開相應(yīng)的內(nèi)容，只有以內(nèi)容相支撐，學(xué)生才能開展“分析、綜合、類比”等思維活動。同時對于小學(xué)生來說，只有內(nèi)容以具體而直觀，長久而穩(wěn)定的方式加以呈現(xiàn)，才能更多層面地鏈接學(xué)生的思維斷層，促進(jìn)學(xué)生的思維在直觀的對比中，借鑒中獲得持久的發(fā)展。但從當(dāng)前常態(tài)課的動腦探究環(huán)節(jié)看來，一線教師并沒有建構(gòu)起具有良好結(jié)構(gòu)的動腦探究策略，甚至還表現(xiàn)的相當(dāng)匱乏?；谝陨戏治觯覀冋J(rèn)識到只有重新建立引領(lǐng)學(xué)生有效動腦探究的相應(yīng)策略，并

6、給教師一種成功的體驗，學(xué)生的動腦探究才能重新走出實效。因此立足學(xué)生特點，在查閱文獻(xiàn)中提出“玩轉(zhuǎn)圖像資源，提升探究實效”的假設(shè)。認(rèn)為這種探究學(xué)習(xí)方式一則符合科學(xué)課程的性質(zhì)的，科學(xué)概念與科學(xué)原理是建立在豐富而具體的科學(xué)現(xiàn)象之上的，圖像的運用能為科學(xué)課程提供豐富、穩(wěn)定、宏觀的具像資源；二則吻合小學(xué)生認(rèn)知特點的，探究教學(xué)是很理性的，這種理性的形成需要建立在一定的圖像思維之上。三、實踐操作：玩轉(zhuǎn)圖像，提升實效 它是“玩轉(zhuǎn)圖像資源，提升探究實效”的簡稱，本文下指皆同?！巴孓D(zhuǎn)圖像，提升實效”是指學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)時，將“觀察、操作、實驗”的具象結(jié)果用抽象的“科學(xué)圖畫、示意圖、結(jié)構(gòu)圖”記載下來，并借助這種資源激

7、發(fā)學(xué)生積極動腦，有效動腦，提升科學(xué)探究的實效。在這里，圖像是探究學(xué)習(xí)開展的基礎(chǔ)，是探究學(xué)習(xí)深化的關(guān)鍵，是探究學(xué)習(xí)獲得升華的根本。它的踐行定能實現(xiàn)科學(xué)課堂“理”與“趣”的統(tǒng)整，主要有三種具體操作樣式。（一）在玩轉(zhuǎn)“科學(xué)圖畫”中提升實效。它是指學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中將觀察、操作、實驗所得轉(zhuǎn)化為科學(xué)圖畫（或圖片）的一種探究學(xué)習(xí)方式。教師用圖像式作業(yè)呈現(xiàn)探究任務(wù)，以激發(fā)學(xué)生開展正確、規(guī)范、有序的探究活動，從中建構(gòu)屬于自己的科學(xué)圖畫，并在交流展示的基礎(chǔ)上暴露一些認(rèn)知上的迷茫點、矛盾點、差異點，從而引發(fā)新的探究行為發(fā)生。為此，學(xué)生開展探究前，教師將文字描述不清的操作要點用圖像的方式展現(xiàn)出來；探究中，引領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)造

8、出基于自身認(rèn)識的科學(xué)圖像；探究后，通過小組或集體交流的方式展評各自建構(gòu)的圖像，并從中挖掘出新的探究話題進(jìn)行現(xiàn)場探究。一般可以參照“圖畫驅(qū)動-圖畫創(chuàng)造-圖畫展評-續(xù)發(fā)探究”的基本步驟展開。這種以創(chuàng)造科學(xué)圖畫為目的的探究學(xué)習(xí)活動，有助于小學(xué)生將記錄觀察到現(xiàn)象和他人分享信息，它比普通文字記錄更能引領(lǐng)學(xué)生傾注更多的精力在細(xì)節(jié)上，從而使觀察活動更有效，使學(xué)生準(zhǔn)確地積累對觀察對象的感性認(rèn)識，幫助他們建構(gòu)科學(xué)概念。例如教學(xué)蠶的生長變化一課，在讓學(xué)生觀察蠶時，讓學(xué)生畫出蠶的外形，就要求學(xué)生注意蠶的身體分幾個部分，頭部是怎么樣的，身體分為幾節(jié)，足的位置、形態(tài)、數(shù)量又是怎樣的，要求盡量細(xì)致地表達(dá)出來。在畫的過程中

9、，學(xué)生檢索自己哪些細(xì)節(jié)沒有仔細(xì)觀察，就會更加仔細(xì)地觀察那一部分的細(xì)節(jié)，記下每一個小的特點和線條。這樣，觀察和畫圖就相互促進(jìn)，有效地提高了每個學(xué)生的觀察能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)觀察的好習(xí)慣。在本單元中的后續(xù)活動中，也可以讓學(xué)生對蠶的其他形態(tài)(蛹、蛾)進(jìn)行觀察并畫圖，使學(xué)生對蠶的各個形態(tài)有更清晰的認(rèn)識。有了豐富的、正確的感性認(rèn)識后，學(xué)生會自主地對蠶的不同形態(tài)進(jìn)行比較分析，概括出相同點和不同點，如“蛹的外形和蠶有什么不同”、“蠶蛾的身體的各個部分分別是蠶蛹的哪部分發(fā)育而來的”，從而對蠶的一生所經(jīng)歷的幾個階段有了更深刻的認(rèn)識。總之，這種描畫科學(xué)圖畫的觀察方式可以運用在對動物、植物的觀察學(xué)習(xí)中。如

10、對蝸牛、螞蟻、蚯蚓、金魚、蠶的一生等觀察記錄，對大樹、葉形、葉脈、根、莖、花、果實、種子等的觀察記錄，對顯微鏡下微生物、細(xì)胞、葉子的氣孔的觀察記錄等。（二）在玩轉(zhuǎn)“示意圖”中提升實效。它是指學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中將觀察、操作、實驗所得轉(zhuǎn)化為示意圖的一種探究學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在經(jīng)歷了大量行動探究后，以示意圖的形式記錄自己的所見所聞，并在教師的引領(lǐng)下深入剖析了課堂圖示資源，對圖像進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，通過分類等手段建構(gòu)一定的“并列、從屬、對比”關(guān)系，進(jìn)而在思辨中獲得科學(xué)概念或認(rèn)識，同時將這一概念或認(rèn)識應(yīng)用于新的情境中，以評價學(xué)生對該事物的認(rèn)知情況，促進(jìn)學(xué)生在交流、變式練習(xí)中深化或擴(kuò)張?zhí)骄啃袨?、探究思維、探究情感等

11、。一般參照“定格圖像組織圖像解釋圖像應(yīng)用評價”的基本步驟展開，它是而是一個不斷循環(huán)往復(fù)的過程。因此，整個探究教學(xué)過程實質(zhì)是指引學(xué)生自主完成圖像到圖示的建構(gòu)過程，在這個過程中，圖像從無序走向有序，從散亂走向結(jié)構(gòu)，而這個過程正是學(xué)生思維從直觀走向抽象的發(fā)展過程，它的運用不僅啟發(fā)學(xué)生的思維走向深化與擴(kuò)展，同時也能反襯學(xué)生的行為探究，使其更加有序、有效。例如教學(xué)點亮小燈泡一課，在學(xué)生觀察了小燈泡、導(dǎo)線、電池結(jié)構(gòu)后，教師指引學(xué)生用一節(jié)電池、一根導(dǎo)線把小燈泡點亮，同時指導(dǎo)學(xué)生將亮的電路圖和不亮的電路圖以“圖示”的形式記錄在記錄單上（如圖1），而后引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題展開討論：這些圖像可以分為幾大類？每類圖像體

12、現(xiàn)了哪些共同特征？圖像之間存在著哪些相矛盾的情況？從組織的圖像中可以獲得怎樣的結(jié)論？這種借助直觀圖示對比的方法展開討論，對于學(xué)生掌握“電池正負(fù)極、小燈泡兩個觸點”等專有名詞以及理解“電流從電池正極出發(fā)流經(jīng)導(dǎo)線回到電池負(fù)極形成回路，短路、斷路、通路”的相關(guān)概念都有極大的幫助，小學(xué)生在圖示參照中自然加深了對電路的類型認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上，教師出示圖示練習(xí)（如圖2），在判斷中，學(xué)生遭遇到了第種讓自己重新困惑的情況，而這就是促進(jìn)學(xué)生對原有解釋發(fā)生質(zhì)疑，其內(nèi)涵發(fā)生擴(kuò)張的重要資源。面對此情此景，教師示意學(xué)生拿出器材一一驗證，結(jié)果學(xué)生奇跡般發(fā)現(xiàn)在這四種電路中，第種情況是通路，第中情況是短路。完全超越了自己的想法

13、。正是這種直觀的判斷激發(fā)了學(xué)生思維的新矛盾，擴(kuò)張了“短路與通路”的內(nèi)涵。（三）在玩轉(zhuǎn)“結(jié)構(gòu)圖”中提升實效。它是指學(xué)生在學(xué)習(xí)中將觀察、操作、實驗所得轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)圖的一種探究學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在閱讀了書本中的各類圖文資料后，在教師的指導(dǎo)下將自己對圖文資料的理解畫成結(jié)構(gòu)圖，并通過集體交流結(jié)構(gòu)圖的內(nèi)涵時修正自己不科學(xué)的認(rèn)識，同時按照科學(xué)的認(rèn)識編制出科普童話。這是一場抽象到具象，具象又轉(zhuǎn)化為抽象的探究過程，對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、想象能力都很有好處。一般可以參照“圖文參閱結(jié)構(gòu)初構(gòu)交流展示繪本童話”的基本步驟展開。結(jié)構(gòu)圖的編制對于學(xué)生探究事物間的結(jié)構(gòu)、聯(lián)系，對深化學(xué)生的思維、認(rèn)知有重要的作用。它常常應(yīng)用與通過閱讀

14、“圖文資料”展開思維探究的教學(xué)情境中。例如教學(xué)巖石會改變摸樣嗎一課，在學(xué)生完成了“探索巖石變化的原因”四個實驗后，教師讓學(xué)生討論大自然的巖石發(fā)生變化會遭遇哪些因素影響？讓學(xué)生在參閱書本資料的基礎(chǔ)上用結(jié)構(gòu)圖的形式將自己的思考表述出來。學(xué)生在豐富多彩的結(jié)構(gòu)圖中都提及了影響巖石變化的因素有“氣溫變化、風(fēng)吹的影響、植物和動物的生存以及流水的沖擊”。不同的是有的學(xué)生將“時間”因素也考慮進(jìn)去了，認(rèn)為巖石的變化是一個長期的過程（如圖3），甚至需要幾年時間，有的學(xué)生卻認(rèn)為這個過程是很短暫的（如圖4），還有的學(xué)生認(rèn)為這些因素對巖石的影響是有序列的，按照一定的順序在影響巖石的模樣（如圖5）。正是這種結(jié)構(gòu)圖將學(xué)生思

15、維中的正與偽，認(rèn)識的繼承與發(fā)展毫不保留地呈現(xiàn)在大家的面前，這種多元化的認(rèn)識是推動科學(xué)發(fā)展的原動力，最后大家在研討中認(rèn)識到大自然中巖石的風(fēng)化是一個受“氣溫、大氣、水、動植物”綜合作用的過程，它是一個隨著時間變化而不斷變化的過程。在此基礎(chǔ)上，為了培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，我們還引領(lǐng)學(xué)生將這一深奧的科學(xué)原理用科普童話的形式演繹出來，并配上自己畫的各類插圖，以促進(jìn)學(xué)生深化科學(xué)原理，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。四、反思體會：四維一體，保駕護(hù)航玩轉(zhuǎn)圖像是一種新式的探究學(xué)習(xí)方式，它的踐行依然離不開教師的指導(dǎo)，因此創(chuàng)新了四維一體的指導(dǎo)措施，以保障期有效運行。（一）示范板演，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)會探究。學(xué)生要將以“科學(xué)圖畫、示意圖及結(jié)構(gòu)圖”

16、記錄探究的結(jié)果是有一定難度的，因此，教師應(yīng)以板演帶領(lǐng)學(xué)生將看到的圖像記錄下來。板演時要把握三個要點：一是呈現(xiàn)媒介的多樣化，課堂上，教師可采用黑板、多媒體軟件、電子白板、掛圖等多種形式來呈現(xiàn)教師的板演過程。二是表達(dá)內(nèi)容的簡約化，表達(dá)時要用簡潔的圖像表征知識，絕不能為了追求視覺的美觀而影響表征效果，這才有利于學(xué)習(xí)者對圖像本質(zhì)和規(guī)律的把握。否則將會給學(xué)習(xí)帶來困難。三是形式選擇的匹配化，不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容在呈現(xiàn)上需要不同的形式方能彰顯獨特的效果。在實際學(xué)習(xí)中，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及要求幫助學(xué)生選擇“科學(xué)圖畫、示意圖、網(wǎng)狀圖、流程圖、圖表、照片”等相對應(yīng)的表現(xiàn)形式。（二）卡片導(dǎo)學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生有序探究。具有導(dǎo)學(xué)

17、功能的卡片運用不僅為學(xué)生提供了繪制“科學(xué)圖畫、示意圖及結(jié)構(gòu)圖”提供了場地，更為學(xué)生的思維加工提供了豐富的素材。它在設(shè)計上體現(xiàn)三大原則：一是將文字指引與圖片表征相結(jié)合，設(shè)計上，除了文字說明外，還介入了圖片，以增加直觀性，幫助學(xué)生理解觀察、探究的操作方法。二是將方法傳授與內(nèi)容探究相結(jié)合，在卡紙中不僅要有具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，更重要的是要建立一套學(xué)法指導(dǎo)。三是將自主學(xué)習(xí)與自我評價相結(jié)合，在卡紙設(shè)計上融入了“態(tài)度之星和智慧之星”的爭星評價項目。例如在陽光下的影子一課教學(xué)中，我們按照以上原則設(shè)計了具有導(dǎo)學(xué)功能的卡紙（如表1）。表1：陽光下的影子一課中卡片的設(shè)計老師的畫我的畫自我評價得我堅持觀察了一天，得4顆星

18、；同伴說我畫很清楚，得4顆星。共得（ ）顆星?。ㄈ┛梢暦答仯I(lǐng)學(xué)生無阻探究。在玩轉(zhuǎn)圖像學(xué)習(xí)中，課堂反饋應(yīng)采用“拍照、小展板、貼貼墻”等可視反饋手段。一是拍照反饋。拍照反饋是指用相機記錄下學(xué)生觀察、操作的結(jié)果，并通過電視機等設(shè)備將學(xué)生實驗的結(jié)果以圖片的形式展現(xiàn)在全體學(xué)生面前。如在教學(xué)我們來造環(huán)形山一課時，當(dāng)學(xué)生制造出了形形色色的環(huán)形山后，教師可用照相機將學(xué)生造出的環(huán)形山拍成圖片，然后將照相機捕捉到的環(huán)形山圖景與環(huán)形山本身的圖片進(jìn)行比較，這樣為學(xué)生分析造出來的環(huán)形山與真實的環(huán)形山之間到底有什么區(qū)別，這種區(qū)別是有什么原因造成的？實驗的現(xiàn)象與我們實驗的動作之間存在著什么樣的關(guān)系？等問題的探究提供了

19、基本素材。二是小展板反饋?？茖W(xué)課中，當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷每組實驗材料不統(tǒng)一，又無法取得唯一結(jié)果的探究活動時，教師充分利用教室邊上的小展板資源。把本小組的研究成果用圖記錄在小展板上，掛在教室周圍進(jìn)行展示，請各小組在認(rèn)真觀看后在展板上留下意見或建議，作出評價。三是貼貼墻反饋。將學(xué)生繪制的科學(xué)圖畫、示意圖及結(jié)構(gòu)圖等通過張貼或懸掛的方式集中呈現(xiàn)在同一面教師墻或走廊上，以集中反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)所得。如在引領(lǐng)學(xué)生探究擺長與擺動次數(shù)的關(guān)系一課，教師在引導(dǎo)學(xué)生分組探究“15秒時間擺動7次、8次、9次、11次、12次、13次、14次、15次、16次時，擺繩分別為多少長？”的問題 后，要求各組學(xué)生將自己小組的擺拿到黑板上進(jìn)行懸

20、掛，然 表6：貼貼墻反饋形式后讓學(xué)生上前連一連，形成折線圖（如圖6）。這種上墻反饋以直觀清楚的方式促進(jìn)學(xué)生在對比、分析中理解折線圖的含義，認(rèn)清了擺長間距不相等的關(guān)系。（四）全面評價，激發(fā)學(xué)生積極探究。探究，需要學(xué)生付出一定的心智努力，評價是保障學(xué)生持久維持學(xué)習(xí)熱情的重要策略。因此，設(shè)計了“爭星卡評價、展示墻評價、金名片評價”三種評價形式。一是爭星卡評價。爭星卡的設(shè)計是為了評價學(xué)生在學(xué)習(xí)中所表現(xiàn)出來的情感態(tài)度與價值觀這一維度而設(shè)計的一種評價形式。這張卡片設(shè)計了五大方面的內(nèi)容，每一內(nèi)容所達(dá)成的程度賦予了相應(yīng)的“星級”，具體見表2。表2：學(xué)生課堂學(xué)習(xí)星級評價卡姓名： 審核小組：參照標(biāo)準(zhǔn)爭星標(biāo)準(zhǔn)自我評價小組審核學(xué)生樂于將看到的圖像用“科學(xué)圖畫、示意圖、思維導(dǎo)圖”表現(xiàn)出來非常樂于：4星；一般樂于：2星；不 樂 于：0星學(xué)生用科學(xué)圖畫、示意圖、思維導(dǎo)圖表現(xiàn)看到的圖像要體現(xiàn)一些基本要素完全符合：4星；一般符合：