科学思维教学策略 [思维可视化的教学策略]
思维可视化的教学策略
--------食物的消化
摘要：
任何教学活动，都应以学生已有的认知结构为基础，在动态生成的过程中让学生主动建构自己对世界的理解。采用科学合理的教学策略，让学生的思维活动在教学过程中“可视化”，能帮助教师依照学生的认知需要和特征，去组织、调控教学活动，有效引导学生经历探求知识的形成过程。
思维可视化的教学策略有动手画，学生前概念可视化；交流分类，矛盾揭示可视化；搜寻证据，自我校正可视化；反映学生思维发展轨迹，概念建立过程可视化。
关键词：
思维可视化；教学策略；解暗箱；调控
思维可视化的教学策略
--------食物的消化
任何教学活动，都应以学生已有的认知结构为基础，在动态生成的过程中让学生主动建构自己对世界的理解。采用科学合理的教学策略，让学生的思维活动在教学过程中可视化，能帮助教师依照学生的认知需要和特征，去组织、调控教学活动，有效引导学生经历探求知识的形成过程。
在这个案例教学中，教师主要采用了以下思维可视化的教学策略：
1、动手画，学生前概念可视化
教学前，学生对人体消化器官和食物流程并非白纸一张，采用在人体轮廓图中画出食物的“旅行”，学生喜欢，也适合每个学生详尽地、有效率地表达出自己原认知信息，使教师能更全面了解把握学生的认知背景，更准确地预测学生的认知活动需要和指向，把教学活动建立在可靠的信息源的基础上，以学生的前概念作为探究活动的生长点。
2、交流分类，矛盾揭示可视化
不同的学生有不同的认知背景，矛盾是求知的动力，问题是探究的方向。在教学中教师指导学生用语言描述与视频展示相结合的方法交流分享，在鲜活、生动的直观中引发学生从自己原认知中去发现矛盾，从而激起学生想办法去寻求证据的探究愿
望，把探究人体消化器官和食物流程及其方法，转化为自我建构知识的自主需要。
3、搜寻证据，自我校正可视化
建立在学生提出办法用听诊器跟踪食物，利用获取的间接信息引发反思，主动对前概念进行自我校正，通过展示比较，进一步发现产生新矛盾，学生体会到使用听诊器跟踪方法的局限性，激起学生想用新方法解决新问题的需要，从而主动接纳教师提供的可视化资料，再次对自己先前的认知进行反思，并通过可视化消化器贴图游戏活动等，认识人体消化器官和食物流程。
4、反映学生思维发展轨迹，概念建立过程可视化
在这个案例教学中，反映出学生经历前概念、发展中的概念、形成较科学的概念，以及产生新问题需要等，新概念的连续发展做到了可视化。这样为学生自我评价反思有生动具体可视依据。教师对自己教学反思评价也有实在可靠具体的可视依据，对教师进一步改进教学，提升理念具有很强的实效性。
我们认为这样的方法，对当前课改倡导学生自主、合作学习交流主动建构，课堂教学充满生命的活力具有重要借鉴意义。
当然，有好方法让学生思维可视化，这就要求教师一定要更加关注学生，关注学生的思维活动，在教学过程中，根据学生的思维发展，适时地修改教学设计，调控教学过程，对教师的教学能力要求更高。
附：教学实录
思维可视化的教学策略
————《食物的消化》
一、背景分析：
本课是苏教版《小学科学》四年级上册《食物与消化》单元的第三课。本单元密切联系学生的饮食实际，在指导学生获取食物的营养、食物的合理搭配、食物的消化等认识过程中，培养学生搜集与运用资料的能力，初步获取一些“解暗箱”的科学认识方法，引导学生积极关注自己的饮食与健康，增加学生乐于用到的科学知识和方法去改善自己的生活与解决实际问题的能力。
本课是在学生学习了食物的营养搭配的基础上，通过引导学生跟踪食物在人体内的流程，认识人体的主要消化器官及在人体里的顺序和大致位置，通过了解食物在人体内的变化，初步了解消化的作用，并养成良好的饮食习惯，学生借助生活经验和资料，借助工具间接感知等方法，培养学生进行合理推测和“解暗箱”的初步能力。
在执教“食物的消化”时，根据调查了解到，学生对消化器官和消化有一些肤浅的、残缺不全的乃至错误的认识，而且这些认识都来自书本，或是他人讲述的，学生并未经历人类对人体消化器官的探究过程，因此，在设计这课时，我们以画“水和馒头在人体里的“旅行”图为切入点，让学生凭借已知，先作出推测，然后再借助听诊器跟踪小馒头和水在人体内的通行情况，用感知和工具去搜集获取的间接信息，修改自己的“旅行”图，由于听诊器的局限性，课堂教学不可能完全重演前人的探究过程，也不可能对人体进行解剖，考虑到借助前人的认识成果获取认识，也是学生建构知识的一种重要方法。因此，我设计了一组用X 光线观察显影物在人体内的流程课件，让学生从课件中获取新信息，促使他们进一步反思自己的看法，从教学过程中体会到一些“解暗箱”的方法，培养他们不满足现成答案而去追求知识形成过程的兴趣和能力。
让学生自己建构知识，需要足够的时间，根据学生学习需要，我将本课分为了两个课时，下一课时将研究食物的消化过程和作用。因为人的认识活动是能动而有关联的，在本节课的教学中，学生的一些前概念包消化的内容，因此在课末我安排了让学生思考所学，提出问题，使这两课时教学具有内在的逻辑联系，并把查阅资料、上网等间接获取知识的方法迁移到课后。
二、教学实录
教学过程
（一）、通过谈话引出问题
师：我们前面已经学过食物的营养和食物的搭配，现在谁来说说你今天早餐是怎样搭
配的？
生说早餐的搭配。
师：很好。你们想没想过食物进入人体内是怎样旅行的吗？好，我来当人体模型，请个同学边讲边在老师身上指。
生面对全班学生指食物进入人体内的旅行
师：还有不同意见吗？
学生举手。
师：看来同学们还有不同的想法，那，我们今天就来研究食物在人体内是怎样“旅行”的（出示课件 提出问题）。
（二）、学生凭借已有知识，画出旅行图，交流、汇报，引发矛盾冲突。
师：老师给每个同学都准备了一张人体轮廓图，（视频展台展示人体轮廓图）图中我们用水和馒头代表我们吃的食物，现在请同学们根据你的推测，用铅笔在图上画出这两种食物在人体里的“旅行”线路，并注明器官的名称。可以相互讨论、交流。 学生画图，教师指导、观察（学生活动约5分钟）
师：好，请各小组交流，选出代表全班交流。
生：小组代表在实物投影台上展示汇报。
师：小组还有补充的吗？
师：同学们的推测很多，大家都认为食物只有一个入口，不同的是：出口有一个的，有2个的，还有没有出口的，还有认为食物还要经过心脏、肺等等。你们看水和馒头在人体里有这么多“旅行”线路，可能吗？
生：不可能
师：为什么不可能？
生：人是一样的，只会一种线路。
师；那么到底是怎样“旅行”的呢？有办法证明你们的推测吗？
生：用X 光、CT 、解剖、听诊器等。
师：大家都说了很多办法，都很好，我们今天先用听诊器来跟踪水和馒头在人体里的“旅行”，验证各小组的推测。
（三）、学生用听诊器跟踪水和馒头在人体内旅行，修改图，交流，发现新矛盾
师：如何使用听诊器呢？请两位学生上来示范，其它同学要仔细的看。你们谁听谁吃东西，现在你们怎么听。
生：按照我们小组推测的“旅行”路线顺序听。
（生边做，师边指导）。
师：同学们你们想动手做吗？
生齐答想
师：请看大屏幕（出示课件讲解听诊器使用要领）：
1、按照“旅行图”顺序用听诊器逐个跟踪
2、跟踪时，耳塞放入耳朵，手握听筒的金属面，薄膜面贴在要听的部位。
3、每听一个部位都要喝一大口水或吞咽一大口馒头。
4、使用听诊器要保持安静
5、根据实验结果，用泡沫笔补充或修改“旅行”图，听明白了吗？
生：明白了
师：请小组长上来领材料
（学生实验，教师指导）
师：请小组长将材料收进实验筐里。现在请每个小组汇报你们修改、研究结果。 生：（小组代表在实物投影台上展示汇报）
师：几乎每个小组都对原来的旅行图进行了修改，但是还是有很多不同路线，这说明我们用听诊器听的方法还是不能准确的确定食物的旅行线路，我们刚才还想了照CT 、X 、解剖等方法。
（四）、展示课件，引导学生根据课件资料获取食物“旅行”的正确路径
师：老师再给你们提供一个资料，医生在给病人做诊断时，有时会让病人喝入稠状物质，通过利用X 光的照射，可以观察到这种稠状物在人体中内通行的情况。
师：请同学们看屏幕（多媒体展示）假如我们把这种稠状物看成是水和馒头，请同学们再一次推测食物在我们人体内是怎样通行的。
生：（学生看课件说）
师：大家都同意吗？
生：同意
师：经过人类长期的研究、探索，科学家最终证实了食物在人体内是这样“旅行”的：从口腔进入、通过食道到达胃，再进入小肠、大肠。这些器官叫做消化器官，另外还有肝，虽然食物没有通过肝，但它也是消化器官。
（五）、游戏贴图活动，加深认识消化器官及其在人体内的大致位置：
师：下面我们做一个人体贴图游戏，好吗？我给每个小组准备了一件文化衫，各个消化器官的图片，每个小组选一个同学做模特，其他同学将器官图片贴在他的身上，看哪个小组贴的又快又准。组长领材料。
生：（学生活动，教师巡视指导）
师：请各组模特上台，面向大家。我们来评评哪个组贴的好。
同学们点评，修改。
（六）、学生小结与反思：
师：通过今天的学习，你们有什么收获？还有什么想继续研究的问题？
生：通过今天的学习，我知道了胃、大肠、小肠等消化器官在那个部位。
生：我不仅知道消化器官在那个部位，我还知道它们的作用，我想了解这些消化器官是怎样消化食物的？
生：我知道了食物是怎样旅行的。
生：我知道了肝和胃的作用，还想知道还有其他的消化器官吗？
师：通过我们今天跟踪水和馒头的“旅行”，用绘图、用听诊器、看资料的方法认识了食物在人体内的“旅行”，看来同学们收获不小。还有很多感兴趣的问题，比如刚才同学们说到的肝和胆有消毒作用吗？我们吃的食物在人体中是怎样消化的呢？下课后，同学们可以去请教医生、查阅资料、上网等，下一节课我们再来一起研究。