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在科学探究活动中，学生一到动手操作环节就表现得热情十足，而一旦涉及那些“假设、分析、方案策划”等动脑思考环节，学生就一脸茫然。究其缘由，主要是教师教学方法的缺失及对学生思维节奏把握不当造成的。小学生对科学概念与科学原理的学习，是建立在丰富而具体的科学现象之上的，图像的运用能为科学课程提供丰富、稳定的资源，这也与小学生的认知特点相吻合，即在一定的图像思维之上逐步形成科学理性。为此，笔者尝试了在科学探究活动中借力图像资源的优势引领学生进行探究学习。
学生探究学习时，教师以图像为支架，指导学生将观察、操作、实验的结果用科学图画、示意图、结构图等方式记录下来，并借助这种图像资源激发他们积极、深入地思维，从而提升科学探究的实效。在这个过程中，学生对图像进行创造、整理和分享，实现科学课堂“理”与“趣”的统一。
一、玩转“科学图画”
科学图画是指学生在对客观事物的外形进行描画中产生的作品。学生与生俱来就有兴趣以大自然中的动植物为对象，边观察边绘画，如画蜗牛、蚂蚁、大树、花等。通过科学图画可以促进学生的探究学习，促使他们更加细致、耐心地观察客观事物。
在具体教学中，教师可以参照“图画驱动—图画创造—图画展评—续发探究”的基本步骤展开，即教师用图像式作业呈现探究任务，以激发学生进行正确、规范、有序的探究活动，从而完成属于自己的科学图画，并在交流展示的基础上暴露一些认知上的迷茫点、矛盾点、差异点，继而引发学生新的探究。
案例1：
教學“蚕的生长变化”内容时，教师可以让学生边观察边画出蚕的外形（如图1所示），要求学生尽量细致地把“蚕的身体（分为几节）、头部和足的位置、形态、数量等”描画出来。学生在画的过程中，就会仔细观察蚕每一部分的细节，记下每一个小的特点和线条。这样，学生的观察活动和画图行为相互促进，不仅培养了他们认真、仔细观察的好习惯，同时也有效地提高了他们的观察能力。同时，在本单元的后续活动中，教师也可以让学生对蚕的其他形态（蛹、蛾）进行观察并画图，使学生对蚕的各个形态有更清晰的认识。当学生对蚕有了丰富的、正确的感性认识后，他们会自主地对蚕的不同形态进行比较分析，概括出相同点和不同点，从而对蚕的一生所经历的不同阶段有更深刻的认识。
二、玩转“示意图”
示意图是指学生将看到、想到的一些现象和认识用简笔画的形式表达出来。示意图能以直观形象的方式对知识信息进行描绘，它的运用比较直观形象，富有儿童情趣，能更好地服务思维加工。在科学探究活动中广泛运用示意图，不仅可以使学生的探究思维更活跃，而且可以促进学生的思维走向深刻。
在具体教学中，教师可以参照“定格图像—组织图像—解释图像—应用评价”的基本步骤展开。即让学生在经历了大量行动探究后，以示意图的形式记录自己的所见所闻，并在教师的引领下深入剖析这些图示资源，通过分类等手段建立一定的“并列、从属、对比”关系，进而让学生在思辨中获得科学概念或认识，同时将这一概念或认识应用于新的情境中，并以此评价学生对该概念（事物）的认知情况，促进学生在交流、变式练习中深化或扩张探究行为、探究思维、探究情感等。
案例2：
《点亮小灯泡》一课，在学生观察了小灯泡、导线、电池结构后，教师指引学生用一节电池、一根导线把小灯泡点亮，同时要求学生将“亮的电路图”和“不亮的电路图”以“图示”的形式记录在记录单上（如图2所示），而后引导学生围绕问题展开讨论：这些图像可以分为几大类？每类图像体现了哪些共同特征？图像之间存在着哪些互相矛盾的情况？从图像中可以获得怎样的结论？
用这种借助直观图示对比的方法展开讨论，对于学生掌握“电池正负极、小灯泡两个触点”等专用名词以及理解“电流从电池正极出发流经导线和小灯泡回到电池负极形成回路”“短路、断路、通路”等相关概念都有很大的帮助，他们在画示意图的过程中加深了对电路类型的认识。
在此基础上，教师出示图示练习：判断下图中哪些小灯泡会亮，在图中相应括号里打“√”；哪些连接会产生短路，在图中相应括号里打“△”（如图3所示）。在判断中，学生会遇到第⑤⑥⑦⑧这些让他们重新困惑的情况，而这就是促进学生对原有解释产生质疑、引发深度思维的重要资源。面对此情此景，教师示意学生拿出器材一一验证，结果学生奇迹般发现在这四种电路中，第⑥种情况是通路，第⑦种情况是短路，完全超出了他们的想法。正是这种直观的判断激发了学生思维的新矛盾，促进他们理解“短路与通路”的内涵。
三、玩转“结构图”
结构图是指能表示事物间的结构及相互联系的一种图像，通常也将其称为“思维导图”。结构图与我们大脑处理事物的方式相吻合，能以直观形象的方式对信息进行描绘，建构符合大脑认知的整体认知。结构图的介入，有利于学生的思维走向更发散、更有序、更立体，进而提升学生的科学素养，培养他们科学学习的兴趣，帮助他们突破科学探究的难点。
利用“结构图”进行科学教学，这种方法通常应用于让学生阅读“图文资料”后展开思维探究的教学情境中。在具体教学中，教师可以参照“图文参阅—结构初构—交流展示—绘本童话”的基本步骤展开。即，学生阅读了书本中的各类图文资料后，在教师的指导下将自己对图文资料的理解画成结构图，并在集体交流结构图的内涵过程中及时修正自己对事物的认识。
案例3：
“岩石”内容的教学中，在学生完成了“探索岩石变化的原因”四个实验后，教师让学生讨论大自然中的岩石发生变化可能是受到哪些因素的影响。让学生在参阅书本资料的基础上用结构图的形式将自己的思考表述出来。学生在丰富多彩的结构图中都提及了影响岩石变化的因素有气温变化、风吹的影响、植物和动物的生存以及流水的冲击。不同的是，有的学生将“时间”因素也考虑进去了，认为岩石的变化是一个长期的过程（如图4所示），甚至需要多年时间。有的学生却认为这个过程是很短暂的，还有的学生认为这些因素对岩石的影响是有序列的，是按照一定的顺序在影响岩石的模样（如图5所示）。
结构图将学生思维中的“真”与“伪”、认识的继承与发展毫无保留地呈现在大家的面前，最后大家在研讨中认识到，大自然中岩石的风化是一个受“气温、大气、水、动植物”综合作用的过程，它是一个随着时间变化而不断变化的过程。在此基础上，教师还引领学生将这一科学原理用科普童话的形式演绎出来，并配上自己画的各类插图，以培养学生的想象能力，促进学生深化认识科学原理，激发学习兴趣。
在小学科学教学中，“画图法”是常用的教学方法之一。教师指导学生把观察、实验、阅读所得的有效信息用不同方式的“科学图像”呈现出来，引导学生对“科学图像”进一步分析、判断、推理、归纳，能有效激发学生深入探究，促进学生的“意义建构”，提升学生的科学素养。
（本文系浙江省农村青年教师专项研究立项课题“以玩转图像为支架的探究教学研究”的阶段性成果，课题编号SNQ012。）
浙江省淳安县姜家镇中心小学（311722）
学生探究学习时，教师以图像为支架，指导学生将观察、操作、实验的结果用科学图画、示意图、结构图等方式记录下来，并借助这种图像资源激发他们积极、深入地思维，从而提升科学探究的实效。在这个过程中，学生对图像进行创造、整理和分享，实现科学课堂“理”与“趣”的统一。
一、玩转“科学图画”
科学图画是指学生在对客观事物的外形进行描画中产生的作品。学生与生俱来就有兴趣以大自然中的动植物为对象，边观察边绘画，如画蜗牛、蚂蚁、大树、花等。通过科学图画可以促进学生的探究学习，促使他们更加细致、耐心地观察客观事物。
在具体教学中，教师可以参照“图画驱动—图画创造—图画展评—续发探究”的基本步骤展开，即教师用图像式作业呈现探究任务，以激发学生进行正确、规范、有序的探究活动，从而完成属于自己的科学图画，并在交流展示的基础上暴露一些认知上的迷茫点、矛盾点、差异点，继而引发学生新的探究。
案例1：
教學“蚕的生长变化”内容时，教师可以让学生边观察边画出蚕的外形（如图1所示），要求学生尽量细致地把“蚕的身体（分为几节）、头部和足的位置、形态、数量等”描画出来。学生在画的过程中，就会仔细观察蚕每一部分的细节，记下每一个小的特点和线条。这样，学生的观察活动和画图行为相互促进，不仅培养了他们认真、仔细观察的好习惯，同时也有效地提高了他们的观察能力。同时，在本单元的后续活动中，教师也可以让学生对蚕的其他形态（蛹、蛾）进行观察并画图，使学生对蚕的各个形态有更清晰的认识。当学生对蚕有了丰富的、正确的感性认识后，他们会自主地对蚕的不同形态进行比较分析，概括出相同点和不同点，从而对蚕的一生所经历的不同阶段有更深刻的认识。
二、玩转“示意图”
示意图是指学生将看到、想到的一些现象和认识用简笔画的形式表达出来。示意图能以直观形象的方式对知识信息进行描绘，它的运用比较直观形象，富有儿童情趣，能更好地服务思维加工。在科学探究活动中广泛运用示意图，不仅可以使学生的探究思维更活跃，而且可以促进学生的思维走向深刻。
在具体教学中，教师可以参照“定格图像—组织图像—解释图像—应用评价”的基本步骤展开。即让学生在经历了大量行动探究后，以示意图的形式记录自己的所见所闻，并在教师的引领下深入剖析这些图示资源，通过分类等手段建立一定的“并列、从属、对比”关系，进而让学生在思辨中获得科学概念或认识，同时将这一概念或认识应用于新的情境中，并以此评价学生对该概念（事物）的认知情况，促进学生在交流、变式练习中深化或扩张探究行为、探究思维、探究情感等。
案例2：
《点亮小灯泡》一课，在学生观察了小灯泡、导线、电池结构后，教师指引学生用一节电池、一根导线把小灯泡点亮，同时要求学生将“亮的电路图”和“不亮的电路图”以“图示”的形式记录在记录单上（如图2所示），而后引导学生围绕问题展开讨论：这些图像可以分为几大类？每类图像体现了哪些共同特征？图像之间存在着哪些互相矛盾的情况？从图像中可以获得怎样的结论？
用这种借助直观图示对比的方法展开讨论，对于学生掌握“电池正负极、小灯泡两个触点”等专用名词以及理解“电流从电池正极出发流经导线和小灯泡回到电池负极形成回路”“短路、断路、通路”等相关概念都有很大的帮助，他们在画示意图的过程中加深了对电路类型的认识。
在此基础上，教师出示图示练习：判断下图中哪些小灯泡会亮，在图中相应括号里打“√”；哪些连接会产生短路，在图中相应括号里打“△”（如图3所示）。在判断中，学生会遇到第⑤⑥⑦⑧这些让他们重新困惑的情况，而这就是促进学生对原有解释产生质疑、引发深度思维的重要资源。面对此情此景，教师示意学生拿出器材一一验证，结果学生奇迹般发现在这四种电路中，第⑥种情况是通路，第⑦种情况是短路，完全超出了他们的想法。正是这种直观的判断激发了学生思维的新矛盾，促进他们理解“短路与通路”的内涵。
三、玩转“结构图”
结构图是指能表示事物间的结构及相互联系的一种图像，通常也将其称为“思维导图”。结构图与我们大脑处理事物的方式相吻合，能以直观形象的方式对信息进行描绘，建构符合大脑认知的整体认知。结构图的介入，有利于学生的思维走向更发散、更有序、更立体，进而提升学生的科学素养，培养他们科学学习的兴趣，帮助他们突破科学探究的难点。
利用“结构图”进行科学教学，这种方法通常应用于让学生阅读“图文资料”后展开思维探究的教学情境中。在具体教学中，教师可以参照“图文参阅—结构初构—交流展示—绘本童话”的基本步骤展开。即，学生阅读了书本中的各类图文资料后，在教师的指导下将自己对图文资料的理解画成结构图，并在集体交流结构图的内涵过程中及时修正自己对事物的认识。
案例3：
“岩石”内容的教学中，在学生完成了“探索岩石变化的原因”四个实验后，教师让学生讨论大自然中的岩石发生变化可能是受到哪些因素的影响。让学生在参阅书本资料的基础上用结构图的形式将自己的思考表述出来。学生在丰富多彩的结构图中都提及了影响岩石变化的因素有气温变化、风吹的影响、植物和动物的生存以及流水的冲击。不同的是，有的学生将“时间”因素也考虑进去了，认为岩石的变化是一个长期的过程（如图4所示），甚至需要多年时间。有的学生却认为这个过程是很短暂的，还有的学生认为这些因素对岩石的影响是有序列的，是按照一定的顺序在影响岩石的模样（如图5所示）。
结构图将学生思维中的“真”与“伪”、认识的继承与发展毫无保留地呈现在大家的面前，最后大家在研讨中认识到，大自然中岩石的风化是一个受“气温、大气、水、动植物”综合作用的过程，它是一个随着时间变化而不断变化的过程。在此基础上，教师还引领学生将这一科学原理用科普童话的形式演绎出来，并配上自己画的各类插图，以培养学生的想象能力，促进学生深化认识科学原理，激发学习兴趣。
在小学科学教学中，“画图法”是常用的教学方法之一。教师指导学生把观察、实验、阅读所得的有效信息用不同方式的“科学图像”呈现出来，引导学生对“科学图像”进一步分析、判断、推理、归纳，能有效激发学生深入探究，促进学生的“意义建构”，提升学生的科学素养。
（本文系浙江省农村青年教师专项研究立项课题“以玩转图像为支架的探究教学研究”的阶段性成果，课题编号SNQ012。）
浙江省淳安县姜家镇中心小学（311722）