小学科学“G-star 数智课堂”教学模式的构建与实践路径分析

伴随着科学技术的高速发展，信息技术已经广泛运用到教育教学的各个环节当中。随着科学技术的飞速发展，信息技术已广泛应用于教育教学的各个环节。小学科学作为义务教育阶段的重要学科之一，对培养学生科学素养、创新意识和实践能力具有十分重要的作用。如何在小学科学教学中有效运用现代信息技术，优化教学模式，提高课堂教学质量，已成为当前亟待解决的问题。“G-star 数智课堂”教育模式应运而生，为小学科学课堂教育注入了更新的活力。

一、“G-star 数智课堂”教学模式概述

“G-star 数智课堂”教育模式是在现时代信息技术环境之下，以学生为中心，以培育学生核心素质为目标，通过创建教育情境，引领学生主动探究，合作学习，激发学生的学习兴趣，提升学生综合应用知识的能力进而进一步实现高效课堂的一种新型教育模式。该模式利用大数据分析、人工智能、虚拟现实等先进技术手段，为学生提供沉浸式、个性化的学习体验，充分调动学生学习的主动性和积极性。同时，“G-star 数智课堂”还注重培养学生的科学思维和创新意识，鼓励学生勇于质疑、敢于尝试，在问题解决的过程中提升逻辑推理等关键能力，为学生的终身发展奠定坚实基础[1]。

二、小学科学“G-star 数智课堂”教学模式的构建与实践路径

（一）创设情境导入，进行探究式教学

小学生思维活跃，好奇心强，容易被新奇有趣的事物吸引，“G-star数智课堂”教学充分利用这一特点，在教学过程中精心设计与教学内容紧密相关的情境，如动画、视频、游戏、实物演示等，以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。

比方说，在对“观察植物”教师可以利用虚拟仿真技术，创建一个虚拟的植物生长环境。学生在虚拟环境中种植不同的植物，通过调整光照、水分、土壤等环境因素，观察植物生长状况的变化。在探究过程中，学生可以近距离观察植物的根、茎、叶等部位的结构特点，了解植物生长发育的规律。例如，他们可以测量记录植物生长的速度，观察叶片的形态变化，探究植物开花结果的过程等。教师引导学生思考植物生长过程中遇到的问题，鼓励他们提出自己的见解和疑问。学生通过小组合作、讨论交流，综合运用已有知识，推理假设，并通过虚拟实验来验证自己的想法。在探究植物奥秘的过程中，学生亲身感受到生命的神奇，体会到大自然的美妙，培养了爱护环境、敬畏生命的情怀[2]。

（二）合理运用信息技术手段，优化课堂教学过程

“G-star 数智课堂”教育模式以现代信息技术为支撑，科学应用多种信息技术手段，为小学生提供丰富多样的学习资源，创建可视化以及立体化的教育环境。小学科学教师可以充分利用多媒体课件、微视频、动画以及虚拟现实技术等技术，生动形象的呈现出教育内容，协助小学生理解抽象的科学概念，进一步加强小学生对于知识内容的掌握与理解。与此同时，信息技术的运用也为学生提供了自主学习以及个性化学习的机会。

比方说，在对“植物的变化”这一教育内容进行讲解的过程当中，教师可以利用虚拟仿真技术，创设一个动态模拟植物生长变化的虚拟场景。学生在虚拟环境中种植不同植物，通过调节虚拟环境中的温度、湿度、光照等因素，观察植物在不同条件下生长发育的变化过程。例如，学生可以设置不同的四季场景，观察植物在春、夏、秋、冬季的形态变化。他们还可以模拟不同的极端天气，如干旱、洪涝等，了解植物的适应机制。通过反复试验和比较，学生探究出影响植物生长的关键因素。在虚拟环境中，学生可以使用“时间加速”功能，在短时间内观察到植物从种子发芽到开花结果的整个生命周期。这种沉浸式的观察体验，让学生直观地理解植物生长发育的规律。学生在探究过程中提出问题，通过查阅资料、小组讨论、请教老师等方式寻求答案。

（三）开展合作探究，培养学生核心素养

核心素质是学生适应社会发展需要所必需的品格与重要能力。小学科学“G-star 数智课堂”教育模式注重培育小学生的创新意识以及科学精神，引领小学生在小组合作中探究科学态度以及价值观。小学科学教师设计探究活动，使得小学生通过交流分享、动手实践以及小组讨论等方式，共同完成探究任务。在合作探究过程当中，学生学会尊重他人、团结合作，提升语言表达能力以及沟通能力，逐渐形成科学思维品质。

比方说，在对“我们的身体”教师可以充分利用网络学习社区，组织学生开展小组合作学习。学生通过查阅资料、互动讨论等方式，了解人体各个系统的结构和功能。例如，在学习消化系统时，小组成员可以分工合作，分别负责口腔、食道、胃、小肠、大肠等部位。他们通过查找图片、视频等资源，详细了解各个器官的结构特点和生理功能。然后，小组成员通过头脑风暴、角色扮演等互动方式，将各个器官的功能串联起来，形成对消化系统整体工作过程的认识。在探究过程中，学生提出疑问，如“为什么我们会饿？”，“为什么吃了辛辣的食物会肚子疼？”等。小组成员通过分析问题、查阅资料、请教老师等方式，共同寻求答案。他们学会运用已有知识分析问题，逐步构建起完整的人体知识框架。

结语

小学科学“G-star 数智课堂”教学模式是信息技术与教育教学深度融合的产物，体现了以学生发展为本的教育理念。该模式从学生的认知特点和学科特性出发，遵循教育教学规律，运用前沿科技成果，为学生提供了良好的学习体验，实现了培养学生综合素质的目标。鉴于此，上文首先就对“G-star 数智课堂”教学模式进行了概述，然后从多个方面对小学科学“G-star 数智课堂”教学模式的构建与实践路径进行了探究，希望可以为相关探究人员及工作人员提供一些理论性的借鉴与参考。

参考文献

[1] 张开明 . 小学科学学科“教学评”融合教学模式的建构 [J]. 天津教育 ,2024,(31):174-176.

[2] 孙娜 , 陈俊强 . 基于大概念的小学科学大单元教学模式建构与实践——以“探索宇宙”单元为例 [J]. 中小学教材教学 ,2024,(09):67-74.