基于思維建模的概念學習過程探析

陳娉娉

【摘要】小學科學是小學生必學的一門科目，能夠提高小學生的科學思維能力和創(chuàng)造力，實現對小學生的素質教育?；谒季S建模的概念學習過程是一種嶄新的教學理念，有助于教師改變教學現狀。教師利用科學合理的手段，幫助學生對出現的問題進行思維建模，從而激發(fā)學生的學習思維，使其更加高效地認識問題、解決問題。這種教學方式有利于提高學生的學習水平和綜合能力，促進學生的全面發(fā)展。

【關鍵詞】思維建模;概念學習;小學科學

思維建模指的是借助思維建模工具將學生內在的思維過程建立模式，實現可視化的一種學習方法。而概念學習則指的是選擇同一類屬性的知識開展學習，將不同屬性的知識排除。基于思維建模進行概念學習，教師需要明確預期的教學目標，采取科學合理的手段，帶領學生對問題進行思考和分析，使其建立思維模型，從而更加高效地認識問題、解決問題。概念學習能夠培養(yǎng)小學生的思維能力，使小學生積極參與科學知識的學習和實踐中，從而提升課堂教學效率[1]。

一、基于思維建模的概念學習在小學科學教學中存在的問題

（一）缺乏明確的目標定位

在實際的教學過程中，部分教師沒有對基于思維建模的概念學習形成明確的認知，缺乏明確的目標定位，導致課堂教學毫無目的性，或者出現了方向錯誤的情況，嚴重影響了對小學生科學思維的培養(yǎng)。由于受傳統(tǒng)教育觀念的影響，大部分教師過于注重教授科學理論知識，忽視了學生的個性化發(fā)展，這就導致學生并沒有掌握思維建模和概念學習的方法，在課堂中缺乏實際體驗，影響了對學生自主探究學習意識的培養(yǎng)，不利于學生的全面發(fā)展。

（二）對思維建模的概念學習意識淡薄

教師對思維建模的概念學習過程僅停留在表面的認知上，難以將教學活動和生活實際有效結合起來開展教學，教學活動過于形式化，缺乏趣味性，教學內容無法高效地引導學生形成良好的思維模式，整體教學缺乏實用性和邏輯性，整體教學效果較差，不利于學生科學思維的發(fā)展[2]。

二、基于思維建模的概念學習在小學科學教學中的應用價值

（一）增強思維建模意識

在小學科學課中滲透思維建模概念學習，有利于提高小學生對思維建模的重視程度，使其在學習科學知識時，明確其中存在的變量關系，掌握科學知識之間的聯(lián)系，并深入挖掘這一聯(lián)系，構建知識體系，完善思維，增強自身的思維建模和概念學習意識。

（二）有利于優(yōu)化思維教學模式

在小學科學課堂中，基于思維建模的概念學習，教師首先要提出問題，引導學生進行假設、構建模型、推理驗證，并掌握一些知識的實際應用方法。概念學習這一教學模式不僅能夠消除傳統(tǒng)教學模式存在的弊端，構建高效的科學課堂，還能使教師優(yōu)化思維教學模式，提高小學科學教學質量[3]。

（三）有利于培養(yǎng)學生的科學思維能力

基于思維建模的概念學習，教師應深入小學科學教學過程中，引導小學生學會運用思維建模學習科學知識。在逐步深入的學習過程中，小學生能夠熟練地運用這一學習模式，并認識到思維建模在概念學習中的重要性。在這一思維模型的幫助下，學生還能深入挖掘科學知識的內涵和本質，靈活掌握知識的運用方法，培養(yǎng)自身的科學思維能力，養(yǎng)成良好的學習習慣，提高自身的科學素養(yǎng)水平。

三、基于思維建模的概念學習在小學科學教學中的應用措施

（一）引導學生善于發(fā)現問題，導入學習概念

小學科學的大部分內容和生活實際有著一定的聯(lián)系。因此在開展思維建模的概念學習活動時，教師應引導學生善于發(fā)現生活中的問題，使其敢于提出問題，并形成積極探索的意識;應注意靈活運用教材內容，使學生結合教材內容發(fā)現生活中的科學問題，并逐步掌握思維建模的概念學習方法;可以在課堂中為學生創(chuàng)設生活化情境，激發(fā)學生的學習興趣，使學生敢于表達自己的想法，從而逐步建立學生的思維建模意識，使其能夠根據本堂課的主題發(fā)散自身的思維，聯(lián)系所學知識，構建知識網絡。

例如，在學習“奇妙的光”這一單元內容時，教師可以詢問學生在生活中光的應用及光的自然現象，鼓勵學生踴躍回答，積極分享自己觀察到的一些現象。有的學生提出光在生活中可以用于照明，這類光屬于人工光。有的學生提出太陽光可以幫助植物生長。在詢問學生后，教師可以為學生演示一些關于光的小實驗，如小孔成像。根據這一實驗，學生發(fā)現了光在生活中的多種應用。有一位善于觀察的學生詢問教師：筷子放進水里面，就像折了一樣，這是什么原因呢？教師可以為學生演示光的折射過程，引導學生自行動手實驗，逐步建立對光的認知，使其透過表象挖掘本質和內涵，認識到光學知識在生活中的具體應用，構建思維模型，更加深入地學習本單元的內容，提高學習效率。

（二）針對問題，提出假設，使學生建立思維建模意識

教師在開展科學教學時，可以在課堂中提出一些小問題，激發(fā)學生的求知欲和探索欲。教師可引導學生針對棘手的問題提出一些假設，針對假設進行大膽的想象。在這個過程中，教師需要給予學生正確的指導，引導學生建立正確的解題思路。例如，在學習磁鐵的相關特性時，教師可以提問學生生活中磁鐵的主要應用途徑，引導學生思考交流，積極作答，隨后根據學生的表現，繼續(xù)提出問題：“影響磁鐵磁性的因素有哪些？”教師引導學生進行假設，使其發(fā)散思維，進行大膽想象，并根據自己的想法設計相關實驗，在課堂中或者課下，收集資料進行實驗驗證。有的學生假設磁鐵的磁性與磁鐵的大小、形狀有聯(lián)系，教師可根據這一假設設計一個驗證實驗，幫助學生驗證猜想，發(fā)散學生的思維，引導其構建思維模型。這個過程是培養(yǎng)小學生邏輯思維的過程，有助于加深學生對思維建模的認識，使其嘗試利用思維建模來解決問題，通過實驗等手段來證明自己的猜想，養(yǎng)成科學的思維建模習慣，從而提高學生思維建模的能力。

（三）利用思維建模解決問題，培養(yǎng)學生的科學思維能力

學生的概念學習過程是一個由未知到已知、由簡單到復雜的過程。在這一過程中，教師需要引導和幫助學生，使其樹立思維建模意識，利用思維建模來解決生活中遇到的一些問題。教師可以在課堂中引入一些科學實驗，要求學生參與實驗，利用實驗來培養(yǎng)學生的科學思維能力，引導學生完成概念學習任務。例如，教師可以將觀察蛋的孵化過程實驗引入課堂教學中，在實驗前制訂好實驗計劃，讓學生提出問題進行假設，猜測蛋的孵化過程。學生根據教師的要求制訂了一個觀察計劃，并收集了關于蛋孵化過程的圖片，將蛋放在儀器上面，觀察蛋孵化的變化情況，隨后結合所收集的資料進行記錄，寫下自己的一些猜想。在實驗的過程中，學生定期觀察孵化過程，并記錄觀察結果來驗證自己的猜想。教師在這個過程中充當引導者角色，為學生提供一些正確的思路指導。當實驗結束后，教師可以詢問學生：觀察蛋的孵化過程，你有什么發(fā)現？有的學生提出了卵生長的變化，并和大家分享了自己收集的資料和實驗記錄。教師給予其表揚和鼓勵，并詢問其他學生是否有其他的意見，有的學生提出了不同的觀點。教師可以帶領學生共同探索，引導學生認識到自己在思考過程中存在的問題，從而使其彌補思維漏洞，構建良好的思維模型，開展高效學習。

（四）總結評價，掌握規(guī)律

課堂總結評價也是一個十分重要的環(huán)節(jié)，有助于學生鞏固課堂所學的知識，查漏補缺。因此在教學結束后，教師需要抽出一些時間，對學生課堂的表現和學習成果進行全面的評價，可以通過生生互評、學生自評和師生互評的多元化評價方式，掌握學生的實際學習情況，根據學生的實際情況調整教學模式，引導學生高效地掌握思維建模的學習模式，使其養(yǎng)成良好的科學學習習慣，培養(yǎng)實踐能力。

總而言之，在課堂中滲透思維建模的概念學習，有助于學生利用這種模式在自己的思維過程中建立一個模型，使其在今后的學習中，能夠高效地利用這個思維模型思考、探索問題，并不斷激發(fā)自身的科學思維，提高對科學知識的掌握能力，提升自身的學習能力，建立嶄新的概念，對世界產生新的認知，從而促進自身全面發(fā)展。

【參考文獻】

舒振陽.基于思維建模的概念學習過程探析：以小學科學課為例[J].農村科學實驗，2018（04）：89-90.

劉家亮，趙建華，吳向東.基于思維建模的概念學習過程探析：以小學科學課為例[J].現代教育技術，2011，21（05）：53-56.

萬云立.在小學科學教學中滲入建模思想的研究[J].小學科學（教師版），2016（08）：33.