〔摘" "要〕" 隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化逐漸滲透到教育領(lǐng)域。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用正改變著教學(xué)方式和方法。因此，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師需要充分發(fā)揮數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢，創(chuàng)新教學(xué)方式方法，引導(dǎo)學(xué)生正確使用數(shù)字工具和平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和綜合能力，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。基于此，本文將探討數(shù)字化時(shí)代下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；數(shù)字化時(shí)代；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)踐探討

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2024）" 20" " 064-066

數(shù)字化技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸改變了以往的教育方法。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用正改變著教學(xué)方式和方法。數(shù)字化技術(shù)不僅為實(shí)驗(yàn)提供了更豐富、更精準(zhǔn)的資源和方法，還極大地拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式和途徑，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，提高小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。在這樣的背景下，如何有效地利用數(shù)字化技術(shù)提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，成為一個(gè)值得深入探討的問題。

一、提供個(gè)性化學(xué)習(xí)

數(shù)字化下，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、在線視頻等方式，獲取科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí)，數(shù)字化平臺(tái)還可以提供在線測試、作業(yè)提交、成績反饋等功能，幫助學(xué)生更好地掌握科學(xué)知識(shí)和方法。此外，數(shù)字化平臺(tái)還可以為學(xué)生提供豐富多彩的學(xué)習(xí)資源和工具，促進(jìn)學(xué)生的多元化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此，教師應(yīng)該積極探索和應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，為學(xué)生提供更加個(gè)性化、多樣化、便捷化的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，幫助學(xué)生更好地了解知識(shí)內(nèi)容，提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)效果。

例如，在《空氣的成分》教學(xué)過程中，首先，教師可以利用氣體分析儀、壓力傳感器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并自動(dòng)處理和分析數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果和科學(xué)原理，從而提供更加精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。同時(shí)，利用氣體分析儀、壓力傳感器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還可以為學(xué)生提供更加個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)方案和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí)。其次，教師可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供更加安全、便捷的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。通過虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以更加自由地探索實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和規(guī)律，不受以往實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場地的限制。同時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)室還可以避免以往實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)和誤差，提高實(shí)驗(yàn)的安全性和準(zhǔn)確性。最后，教師還可以利用數(shù)字化技術(shù)，為學(xué)生提供更加個(gè)性化、多元化的學(xué)習(xí)評價(jià)。如教師可以利用數(shù)字化平臺(tái)，為學(xué)生提供在線測試和作業(yè)提交等功能。通過在線測試和作業(yè)的完成情況，教師可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和評價(jià)，并及時(shí)反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生更好地了解自己的學(xué)習(xí)情況。同時(shí)，教師還可以利用數(shù)字化技術(shù)，為學(xué)生提供更加豐富、多元的學(xué)習(xí)資源和工具，如數(shù)字圖書館、在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，促進(jìn)學(xué)生的多元化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

二、提升探究能力

在小學(xué)科學(xué)課堂上合理地引入數(shù)字化儀器，能夠豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式，提高實(shí)驗(yàn)儀器的可操作性。這也對教師和學(xué)生的課堂探究提出了更高的要求。在以往的小學(xué)科學(xué)課堂上，教師會(huì)先親自演示一遍，再把學(xué)生分為若干組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。數(shù)字化系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法能夠突破原有的實(shí)驗(yàn)方法，使教師在實(shí)驗(yàn)過程中，一邊進(jìn)行講解一邊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在后續(xù)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，也能夠把小組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)分享給其他小組，小組和小組之間互相比較，從中發(fā)現(xiàn)問題。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，不僅能提高實(shí)驗(yàn)儀器的可操作性，還能增強(qiáng)學(xué)生的探究能力，開發(fā)學(xué)生的思維。

例如，在《燈泡亮了》教學(xué)過程中，首先，教師可以利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材，如數(shù)字電流表、電壓表等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電路連接實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電流和電壓的變化，學(xué)生能直觀地理解燈泡亮起的原因和條件，增強(qiáng)對電路知識(shí)的理解。其次，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)，如數(shù)據(jù)分析軟件、動(dòng)畫演示等，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。教師可以提供一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過數(shù)據(jù)分析軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，得出結(jié)論。同時(shí)，教師還可以利用動(dòng)畫演示，幫助學(xué)生理解電路的工作原理，進(jìn)一步加深學(xué)生對知識(shí)的理解。最后，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拓展探究。如教師可以引導(dǎo)學(xué)生探究不同類型燈泡的亮起情況，或者探究不同電路連接方式對燈泡亮度的影響等。通過數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用，可以讓學(xué)生更加深入地探究問題，拓展學(xué)生的思維和視野。

三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果

開展數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以利用精密儀器精準(zhǔn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且還可以打破以往實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的限制，為學(xué)生開辟更加廣闊的思維空間，強(qiáng)化學(xué)生理性思維。利用計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件可以對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行全過程精細(xì)化展現(xiàn)，幫助學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行全面觀察，增加對科學(xué)實(shí)踐的感性了解，激發(fā)學(xué)生的參與興趣。這對于培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)探究精神很有幫助。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用還可以提高實(shí)驗(yàn)的安全性和準(zhǔn)確性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該注重?cái)?shù)字化技術(shù)的運(yùn)用，為學(xué)生提供更加豐富、多元的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

例如，在《運(yùn)動(dòng)物體的位置》教學(xué)過程中，首先，教師可以利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如傳感器、數(shù)據(jù)采集器等，對運(yùn)動(dòng)物體的位置進(jìn)行精準(zhǔn)測量和記錄。這些設(shè)備可以實(shí)時(shí)采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為圖表、數(shù)字等形式，幫助學(xué)生更直觀地理解運(yùn)動(dòng)物體的位置變化。其次，教師可以利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。通過模擬實(shí)驗(yàn)，教師可以對運(yùn)動(dòng)物體的位置進(jìn)行精確控制和調(diào)整，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和過程。同時(shí)，模擬實(shí)驗(yàn)還可以避免以往實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)和誤差，提高實(shí)驗(yàn)的安全性和準(zhǔn)確性。最后，教師還可以通過數(shù)字化技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生自主探究。如教師可以讓學(xué)生利用數(shù)字化設(shè)備自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究運(yùn)動(dòng)物體的位置變化規(guī)律。通過自主探究，學(xué)生可以更加深入地理解相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。

四、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

具體分析小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，都以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)和知識(shí)探究能力為目標(biāo)，開展的科學(xué)實(shí)驗(yàn)通常為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在小學(xué)階段開設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助小學(xué)生建立起對物理學(xué)科的興趣與信心。而就當(dāng)前我國小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及設(shè)備實(shí)際水平來看，小學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)器材較為落后，難以在真正意義上開展探究性實(shí)驗(yàn)。在小學(xué)階段對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以全新實(shí)驗(yàn)儀器收集資料，依據(jù)可見數(shù)字進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并與信息技術(shù)相融合，能夠?yàn)閷W(xué)生提供線上的科學(xué)教學(xué)資源，從而實(shí)現(xiàn)由注重知識(shí)傳授的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的探究性實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變，更好地解決上述問題。

例如，在《材料的導(dǎo)熱性》教學(xué)過程中，首先，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)獲取更精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中，需要測量不同材料在不同溫度下的導(dǎo)熱性能。以往的方法是通過溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器來測量，數(shù)據(jù)比較粗糙，誤差較大。而借助數(shù)字化技術(shù)，如使用熱電偶和數(shù)據(jù)采集器，可以更精確地測量溫度變化，獲取更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其次，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)來實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)過程。通過高清攝像頭和計(jì)算機(jī)軟件的配合，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)過程中材料的狀態(tài)和溫度變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的異常情況，避免實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。同時(shí)，學(xué)生也可以通過計(jì)算機(jī)軟件觀察實(shí)驗(yàn)過程，更直觀地理解材料的導(dǎo)熱性能。最后，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)來分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)分析功能，可以快速地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制出各種圖表和曲線，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)，學(xué)生也可以通過計(jì)算機(jī)軟件自主探究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)材料導(dǎo)熱性能的規(guī)律和特點(diǎn)。

五、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

數(shù)字化時(shí)代下，實(shí)踐教學(xué)的重要性更加突出。虛擬實(shí)驗(yàn)室等數(shù)字化實(shí)踐場景可以幫助學(xué)生更加直觀地理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程和原理，從而更好地掌握科學(xué)知識(shí)和方法。同時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)室還可以為學(xué)生提供更加便捷、安全、高效的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，降低實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)效率。因此，教師應(yīng)該積極探索和應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)室等數(shù)字化實(shí)踐場景，幫助教師更好地講解抽象的生物概念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，為學(xué)生提供更加豐富、多樣化的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

例如，在《光合作用》教學(xué)過程中，首先，教師可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)室來模擬光合作用的過程。通過數(shù)字化技術(shù)，可以生動(dòng)地展示葉綠體如何吸收光能，如何將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，以及如何合成有機(jī)物等過程。這樣的教學(xué)方式能夠讓學(xué)生更加直觀地理解光合作用的原理，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。其次，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可以自由地探索各種實(shí)驗(yàn)條件對光合作用的影響，如光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等。通過這種方式，學(xué)生可以在安全的環(huán)境下嘗試各種實(shí)驗(yàn)條件，從而更好地理解光合作用的機(jī)制和影響因素。最后，教師可以利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，學(xué)生可以更加深入地理解光合作用的本質(zhì)和規(guī)律。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)將數(shù)據(jù)可視化，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以圖表、圖像等形式呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

綜上所述，數(shù)字化環(huán)境下，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有無限的可能性。數(shù)字化技術(shù)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了豐富的資源和工具，使教學(xué)更加生動(dòng)、直觀，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)也提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的精準(zhǔn)度和效率，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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