思维可视化是指运用一系列图示(包含实物图示)或图示组合把本来不可见的思维呈现出来,使其更加清晰。
思维可视化是一种高效工作和学习的策略,被可视化的思维更有利于理解和记忆,可以有效提高信息加工及信息传递的效能。
幼儿思维的主要特点是主体形象性,他们在学习时对“思维可视化”有着极大的需求。如果教师将“思维可视化”的策略运用到幼儿的科学活动中,可以促进幼儿主动构建科学经验,形成科学思维。
一、前期经验可视化——猜测促思
猜测是幼儿科学探究中很重要的一个环节,是幼儿以自己的已有经验为基础,通过对问题的分析、加工、归纳,或将其与有类似关系的特例进行观察、比较、分析、归纳,再通过推理、联想和综合,对结果做出预测性的判断。
当然,这些判断有可能是正确的,也有可能是错误的。无论正确与否,我们都可以通过猜测、记录等方法把猜测的结果呈现出来。
这样不仅可以让教师了解幼儿的前期经验,有针对性地调整教学重难点,也能让幼儿在分享观点的同时清楚地看到同伴的猜测,促使他们去思考、探究、验证。
例如,在小班科学活动“沉与浮”中,在探究哪些材料可以沉入水底前,教师出示了一张图表,上面画有弹珠、积木、泡沫、餐巾纸等,让幼儿猜测哪些材料可以沉下去(打√)哪些不可以(打×)。
由于这些材料是幼儿日常生活中经常接触的,幼儿有一定的经验,很快就能够把他们的猜想记录下来了。
因为个体发展的差异,猜测记录的结果有相同的,也有不同的。
把这种有差异的信息传递给幼儿,有利于激发幼儿的好奇心,促使他们积极探究,主动思考,构建新的认知体系。
将猜测结果记录下来的过程,就是幼儿前期经验呈现的过程,是“思维可视化”的一种表现。
二、思维过程可视化——构思梳理
幼儿在思考问题的过程中主要是基于动作或者形象,以直觉行动思维和具体形象思维为主,如果动作停止或形象消失,都会影响他们思维的完整性、连贯性。
如果把他们的思维过程可视化,助他们一臂之力,效果就会大幅提升。
例如,在中班科学活动“旋转吧,陀螺”中,在幼儿初步探究出陀螺的平衡和中间的中心轴之间的逻辑关系后,教师抛出问题:“如何增加陀螺的旋转时长?”
这其实是一个正向思维和逆向思维相结合的问题,即需要先通过调节陀螺的中心轴位置让陀螺先旋转起来,然后再反过来,根据陀螺的旋转位置不断调整中心轴的位置,使其保持长时间的平衡进而一直旋转。
这个问题有一定的难度,挑战性比较强。幼儿思考交流、分享表达都比较零碎,缺乏连贯性和条理性。
教师采取的方法是适时地将调整陀螺的步骤图,一步一步呈现出来,将他们的思维过程可视化,帮助他们梳理调整步骤,为后面的持续旋转打下基础。
三、思维结果可视化——倒推反思
基于幼儿的年龄特点,科学活动并不一定要幼儿自己探究得出结果,幼儿也不可能思考探究出所有的结果。
但是,这并不意味着教师不需要给幼儿这些结果。相反,当结果率先出现,反而会激发幼儿积极思考和继续探究,甚至能打破原有的思维定式,培养他们灵活的思维能力,并获得成功的体验。
例如,在大班科学活动“光与影的秘密”中,幼儿需要用镜子探索光的反射,实现让光源能够穿过障碍物成功反射到目标物体上。
第一二次的探索,由于障碍物只有一个,对于幼儿来说比较容易做到,但是第三次的探索,障碍物变成了多个,需要打破原来只用一个镜子来反射的思维定式,这是这个年龄段的幼儿很难想得到的。
如果一味让幼儿自主探索,获得成功的概率非常小,反复的失败只会让幼儿感到沮丧,从而失去探究兴趣。
如果教师直接示范,或者手把手教给幼儿方法,幼儿虽然能够成功,但是探究的兴趣会大大减少。
如何既能让幼儿保持兴趣,又能让他们自己想到办法呢?
教师是这样做的:出示一张光源反射路线图,让幼儿仔细观察和思考,如何通过不同的障碍物,能够反射到目标物上。
从图里幼儿获取了有效的信息,经过尝试他们很快获取了成功。
这种可视化思维结果的前置,就像是一种倒推法,让幼儿反向思考,幼儿在挑战欲的驱使下,必须仔细观察,运用方法去尝试,最终获得成功的体验。
四、思维可视化——拓展激思
科学探究是无止境的,幼儿的科学活动并不是玩一次就结束了。
科学现象之间都有一定的逻辑关系,如果幼儿能够沿着一定的方向继续思考、探究,形成一系列相关的项目活动,就有可能通过多次探究,概括出科学现象之间的逻辑关系,养成良好的科学思维。
因此,教师可以根据具体的科学活动,将这些思维呈现出来,让幼儿从中提取有效信息。
例如,在科学活动“旋转吧,陀螺”的最后环节,教师展示了各种各样的陀螺,并且和幼儿一起搜集了纸杯、橡皮泥、小木棍等这些生活中的常见材料,帮助幼儿一起拓展思维。
这种思维方式的延伸,不仅极大地激发了幼儿继续探究和制作的兴趣,也为幼儿打开了更大的思维空间。
此后的一段时间,幼儿陆续自发地在区域游戏中制作不同材料的陀螺,当缺少材料的时候,他们还能自发地思考用什么材料能够替代,最后幼儿用到了扭扭棒、硬纸板等材料。
思维方向的拓展延伸,不仅引发了幼儿关于陀螺的项目化科学活动,而且让幼儿创造性地思考替代材料自制陀螺。
综上,教师应当重视“思维可视化”策略在幼儿科学活动中的运用,将科学探究的焦点集中到思维上,让幼儿主动思考,这对培养和发展幼儿良好的科学素养有非常重要的意义。