——指向深度学习的小学科学可视化教学实践改进
深圳实验学校小学部 刘洋
（二）、基于探究记录可视，推进论证学习
论证学习在本质上是个体推理、交互对话和批判性思考等多方面交互学习的实践。可以说论证学习就是深度学习。科学记录作为论证的主要依据，对论证的开展具有关键作用。然而，不少教师缺乏对记录单的可视化设计意识——文字量大、冗余信息过多等情况时有发生。双重编码理论认为，同时以视觉形式和语言形式呈现信息能够降低认知负荷和增强理解。因此，探究记录单的设计要引起我们足够的重视。
1、要能指向关键信息
把学生的注意力指向关键信息是可视化的内在要求之一。儿童在实验过程中会面对许多的材料并搜集到很多证据，但并不是所有材料和证据都能够为论证提供有效支撑。
以教科版六年级《定滑轮和动滑轮》为例，儿童在使用改进前记录单（图3）设计方案时成功率很低。分析发现，由于部分凸显器材功能性的关键信息（滑轮的转轴、绳子两端挂钩等）未被凸显，导致了儿童的注意力被分散。改进后的记录单（图4）不仅凸显了材料的功能性，并且去掉了画铁架台和钩码的环节，使儿童能够集中精力思考钩码位置和绕线方式这一影响学习的关键信息。
2、要能引领实验操作
一份可视化程度较高的探究记录不仅能够减轻儿童的认知负荷，还可以引领儿童的实验操作，为论证提供可靠的证据。
以教科版三年级《水和食用油的比较》一课为例，由于低段儿童动手能力较弱，在进行较为复杂的实验操作时，教师仅靠语言指导往往会导致儿童在操作中“挂一漏万”。经过改良的探究记录（图5）将实验过程以图示的方式清晰呈现，让可视化深度参与儿童认知加工过程，引领儿童开展实验操作，有效降低实验的失误率。
（三）、基于实验数据可视，建构科学概念
通过对比和分析发现数据之间的联系，归纳其背后隐含的规律是建构概念的常用方式。由于语言文字自身的“碎片化”特性并不利于建构概念，所以当儿童面对大量不同关系和类型的数据时往往会无所适从，甚至畏惧和逃避。而可视化表达具备强烈的“整体性”特征、并易于“表达关系”，能够更好地加工复杂的信息。因此，教师要有数据加工的意识，在数据的呈现方式上善于“化零为整”，帮助儿童将碎片化的数据变得可视起来。
以教科版五年级《传热比赛》为例，哪种数据呈现方式更容易被儿童可视呢？显然是第二种（图5）。第一种方式（表2）虽然将数据放在了一起，但它们“貌合神离”，需要儿童自行整合处理后才能建立整体性理解。方式二则利用统计图对数据进行整合——铜、铝、铁分别对应三条“跑道”，儿童只需将本组贴纸贴在“跑道”上即可。这种方式十分形象，不仅能够吸引儿童去关注“比赛”结果，也便于有联系地去观察和比较他组的数据，实现概念的内化与建构。
综上，指向深度学习的小学科学可视化教学，转变的是学生的学习方式，也是教师的教学理念。它符合儿童的心理特征，能激发儿童学习的兴趣，激活儿童的探究思维，让儿童在探究中建构，在批判中理解，这种变化最终都将给儿童带来探究能力的提升，带来儿童课堂气质的嬗变！
参考文献
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