学生思维原点的测查及其运用

王兴林

所谓思维原点，是指学生运用科学概念进行思考、解决问题之前，对某一现象或事件早已在大脑中形成的认识或观念。这种认识、观念是基于学生的长期日常生活经验形成的，受学生的生活环境、学习阅历、语言发展的影响，是学生最真实、最原始的表现，影响着学生进一步学习的质量与效果。在小学科学教学中，教师如果基于学生的思维原点，精心设计探究活动，能充分调动学生科学学习的积极性，使学生的探究具有针对性，有利于增强学生的探究能力，对培养学生的科学素质具有重要的意义。

在现实的小学科学教学中，教师对学生思维原点的认识还没有得到足够的重视，许多探究活动依然是站在教师理解的角度进行设计的，没有真正找到教学的起点。可见，只有建立在学生思维原点为起点上的探究活动，才是真正意义上的探究，其探究才是有效的。在这些理念的指导下，笔者尝试对小学科学课《电》单元涉及的电池、电流两个概念进行相关的测查和分析，了解学生关于电池、电流的思维原点，并对科学教学提出了自己的思考，为以后科学教学提供借鉴。

一、学生的思维原点测查

要了解学生的思维原点，教师要做大量的测查工作，这些工作往往都需要在课前完成。做好测查前的准备工作是科学教师全面了解学生思维原点的重要环节，也是测查工作顺利开展的保障因素。为了使课前测查工作顺利进行，需要做好以下几个方面的工作。

（一）明确测查目的

电池、电流是物质世界《电》单元中的两个下位概念。教师要明确这两个概念所包含的内容，通过测查，了解各年龄阶段的学生对电池和电流两个概念的思维原点。

（二）精心设计测查问题

针对电池和电流这两个概念精心设计测查问题，体现学生的年龄特征和认识特点。表1是笔者关于电池、电流测查时设计的问题。

（三）合理选择测查方法

1.创设宽松平等的测查氛围，消除学生的心理压力和思想顾虑。在测查过程中，教师应站在学生的角度去思考，根据学生反映问题的角度和措辞及时进行调整，沿着学生的思路，顺着学生的思维适时追问，以测查学生对概念的真实的思维原点。尽量不插话，以免打断学生的思维。

2.测查时，要精心设计测查的问题，创设好相关的情境，然后通过和学生的对话交流获得他们的思维原点。必要时可以借助电池和简单电路实物对学生进行提问。访谈时，教师要创设学生熟悉的情境，避免测查学生受其他同学或外界因素的干扰，产生人云亦云的现象，以期得到真实的思维原点。低年级主要采用一对一访谈的方法进行；中、高年级采用访谈和问卷调查相结合的方式进行。

3.访谈时，要选择学生熟悉的场所，尽量使用学生熟悉的语言，采用比较亲切的态度，消除学生的恐惧心理，使学生的思维自然流露。教师要注意倾听学生的发言，尊重学生的看法，不要用自己的言行给学生以暗示，以免影响测查的真实性。

4.测查时，要尽量照顾到学生的年龄特点，不拔高对学生的要求；如果学生用语言不便于表达，可以要求学生画图表示。教师可以借助录音设备（如录音笔）或录像设备进行记录，然后用文本资料的形式对探查结果进行整理，归类分析，完成探查工具。

二、思维原点测查结果的整理及分析

采用随机的方法从学校的每个年级选择30名学生进行测查，全校六个年级共180名学生参与了测查。

（一）整理测查结果，制作测查工具

测查结束后，按照低、中、高三个学段来统计，笔者把每个学段学生关于电池和电流的认识做了整理，并制作了小学生电池、电流思维原点的测查结果表（见表2），以便后面的科学教学找到教学的起点。

（二）对思维原点测查的结果分析

从学生的测查结果来看，学生关于电池和电流思维原点有以下几个特点：

1.思维原点的感性成分多

学生关于电池、电流的思维原点往往是从自己理解的角度出发，对某一现象或事件进行直观形象的解释，或者借助类似的经验进行解释。这种思维原点的最大特点就是感性成分多了一些，停留在感性认识的水平上。例如一至四年级的学生对电流动的方向认识有这样几种：从电池的两端到灯泡，从灯泡到电池的两端，从电池的一端到灯泡（如下图）。

这几种想法都是学生对电流流动方向直观的经验在头脑中的抽象表现，是学生根据自己的生活经验想象出的一种观念，体现了学生凭借自己的感觉和生活经验来认识事物的特点。由于受到年龄特点的影响和语言表达的制约，小学生的思维以具体形象思维为主，多以自己的生活经验和感性认识作为解释现象或事物的依据，他们用自己的眼睛去看世界，形成了自己的思维原点，但这些思维原点大都与自己的生活经验有关，描述往往与真实的事物、现象不一致，很难触及到事物的本质。学生关于电池、电流的思维原点是学生的“原生态”的真实认识，其中感性成分多一些，反映了学生对电池、电流的原有认识。

2.思维原点具有差异性

对于同一现象事物，不同年级的学生会有基于自己视角的不同解释。可以看出，学生的思维原点具有差异性。这些差异主要是学生的生活经验和学习经历的不同。通过测查活动可以看出，不同年级的学生对电池、电流的认识也不尽相同，即使同一年级的学生，由于家庭环境、学习阅历和生活经验不同，对电池、电流的认识上也有着一定的差异。如电池内部的认识：低年级个别学生知道电池里有黑乎乎像炭一样的东西；中年级学生初步了解电池是一种能；高年级学生了解电池是一种能源，各种能量之间可以转化；电池的电力是有限的。这些都说明学生的原有认识具有差异性。

3.思维原点中不科学的看法不易改变

不同的学生，对同一现象或事物的思维原点不同，其中有正确的，也有不科学的。学生感性认识比较丰富的那些思维原点，在大脑中留下了深刻的、比较固定的观念。但是这种观念存在于某一系统中，不是孤立存在的，即使不科学的看法在学习中也很难改变。在测查中，笔者发现每个年段的个别学生对电流流动的方向都认为从电池的正极或负极到达灯泡，电灯就亮了。这种认识到高年级都不容易改变。

4.随着年龄的增长，思维原点中正确的认识逐渐增多

通过对各年级学生电流流动方向的测查结果进行汇总、整理，结果见表3。

1.从灯泡到电池的正负极 12 20 8 13.3 1 1.7

2.从电池的正极或负极到灯泡 29 48.3 18 30 2 3.4

3.从电池的正负极到灯泡 19 31.7 10 16.7 1 1.7

4.从电池的负极流向灯泡，再从灯泡流向正极 - - 13 21.7 5 8.3

5.从电池的正极流向灯泡，再从灯泡流向负极 - - 11 18.3 51 85

从调查结果可以看出：不同年级的学生对电流流动方向的思维原点是不同的，而且从人数上看，各种看法的比例也是不同的，其中有正确的，也有不正确的。随着年龄和学习经历的增加，不正确的思维原点的人数比例越来越少，正确的思维原点的人数的比例逐渐增大。这些现象说明，学生不正确的思维原点随着年龄的增长、生活经验和学习经历的增加，可以向正确的方向转化。从这种意义上看，小学科学教育的重要性，是通过丰富的探究活动，转化学生不正确的思维原点，构建科学的概念体系。

三、思维原点检测对教学设计的影响

通过测查，学生的思维原点充分地暴露出来，使教师获得了学生关于科学概念的最“原生态”的第一手资料，从而找到了学生科学学习的起点。建构主义理论认为，学生的学习不是从空白开始的，已有的经验会影响现在的学习。还是以电池、电流概念为例，通过思维原点的检测，了解学生的前概念后，教师便可对教学进行一定的调整。

（一）巧用直观手段，构建抽象概念

在小学阶段，小学生的思维逐渐过渡到以抽象思维为主要形式，他们的抽象逻辑思维在很大程度上仍是直接与感性经验相联系的，具有很大成分的具体形象性。通过此前的检测，也不难看出，在学生建构概念体系的过程中，当一些现象或事物比较抽象时，由于受到思维特点和语言发展水平的制约，低年级学生很难触及到事物的本质，往往形成一些不科学或不正确的思维原点；但是随着年龄的增长和学习经历的增加，学生的日常经验逐渐增加，对事物的外部特征的成分的关注逐渐减少，逐渐关注事物的本质特征，比较容易形成正确的思维原点。因此，在科学教学中，教师要充分利用和借助实物、图片、模型、标本、多媒体设备等直观手段进行组织教学，使学生在直观的学习环境中主动探究，帮助学生建立正确的、清晰的认识。如，学生在建构“点亮小灯泡需要一个完整的回路”这个概念时，比较抽象、很难建立正确的认识。教学时，教师要给学生提供电池、导线、小灯泡等组装简单电路的器材，引领学生主动探究，大胆实验，在直观的感性体验过程中，主动建构“点亮小灯泡需要一个完整的回路”的正确认识，比仅在大脑中抽象的想象深刻得多。

（二）创设教学情境，转化错误认识

测查发现，基于学生日常生活经验的思维原点中，有的认识是正确的，有的认识是不科学的或不全面的，有的甚至是错误的。对于错误的认识，教师要在思维原点测查的基础上，使学生意识到他们的想法和别人的想法不同，通过创设恰当的教学情境激起学生的认知冲突，通过小组研讨、学生间的争辩，引导学生进行认知调整，转化错误的认识，帮助学生建立正确的认识。

如，对于电流流动方向的错误认识，教师可以先让不同认识的学生交流自己为什么会有这样的认识，进行激烈地辩论。然后通过操作，使学生明白电流流动必须要有一个完整的回路。对于小学生对电流流动的方向有的认为从电池的两端到灯泡，电流到达灯泡，灯泡就亮了；有的认为从电池的正极到达灯泡，从灯泡回到电池，灯泡就亮了；还有的认为电流是从灯泡流向电池的两端。这些认识，仅凭学生组装简单电路点亮小灯泡来推测电流流动的方向，是很难断定谁对谁错的。这时，教师通过朝一个方向运动的人流或水流形象的类比，从正面给予引导，告知学生：科学家通过特殊的观察工具发现，电流总是朝一个方向流动的。并且约定，电是从正极流出，并经用电器回到负极的。最后，教师可以借助多媒体课件（如右图），动态直观地展示电路中电流流动的路线及方向，帮助学生把错误的认识转化为正确的认识。

总之，对学生进行思维原点的检测，是认识学生、了解学生的一种有效手段。教师应科学使用这种教学手段，以学生的思维原点为教学的起点，精心设计教学活动，使学生的探究更具针对性，帮助学生建构科学的认知体系。

（江苏省徐州市铜山区大彭实验小学 221150）