数字教育资源在小学科学实验教学中的应用

摘要：在智能时代，数字化教育资源已成为提升教学效果、促进学生个性化发展的重要手段。本文以小学科学实验教学为切入点，探讨了数字化教育资源的特点及其在教学中的应用策略。文章以三个具体实验课例为基础，阐述了如何利用虚拟仿真、在线课程、交互动画等数字资源，激发学生探究热情，培养科学素养，优化学习体验。研究表明，恰当运用数字化教育资源，能显著提高小学科学实验教学的趣味性和有效性，值得在教育教学实践中大力推广。

关键词：数字化教育资源；小学科学；实验教学；应用策略

引言：科学素养是现代公民必备的基本素质，对学生未来的全面发展具有重要意义。小学阶段是培养科学兴趣、树立科学精神的关键时期。科学实验作为小学科学课程的重要组成部分，在帮助学生理解科学原理、掌握科学方法等方面发挥着不可替代的作用。然而，受限于场地、设备、安全等因素，许多学校的科学实验教学还不够理想，难以充分调动学生的学习积极性。随着信息技术的飞速发展，数字化教育资源日益丰富，为科学教育注入新的活力。虚拟仿真、在线课程、交互动画等形式多样的数字资源，能够打破时空限制，让学生身临其境地感受科学魅力。合理利用数字化教育资源，对于突破小学科学实验教学的瓶颈，实现因材施教、个性化学习具有重要价值。

一、数字化教育资源的特点

数字化教育资源是指以数字化形式呈现的、能够支持教与学过程的各类资源，包括数字教材、微课视频、电子书刊、虚拟实验、在线测评等。与传统资源相比，数字化教育资源具有下列突出特点：

（一）表现形式多样化

数字资源可以文本、图像、音视频、动画、虚拟现实等方式呈现，能充分利用学生的多感官通道，提供沉浸式、交互式的学习体验，满足学生的个性化需求。理论研究表明，运用多种感官接收信息，能促进大脑皮层不同区域的协同发展，有利于提高学习效率[1]。

（二）时空范围扩展化

得益于互联网技术，数字化教育资源能够实现随时随地、按需获取和使用。学生不必受限于课堂，可以根据自身节奏安排学习进度。同时，利用在线平台，学生还能跨越地域限制，与名师大家、学习伙伴开展交流互动。一项调查显示，83%的受访学生认为数字资源让学习变得更加灵活和便捷。

（三）内容呈现生动化

数字技术的发展极大地拓展了教育内容的呈现方式。例如，增强现实技术可将抽象概念形象化，让学生"零距离"观察微观世界；动态模拟系统可通过参数调节反复演示各类实验现象，加深学生对科学规律的理解。生动逼真的内容呈现，能充分调动学生的学习兴趣，实现寓教于乐[2]。

二、数字化教育资源在小学科学实验教学中的应用

小学科学实验作为培养科学素养的重要途径，需要教师因地制宜地设计教学活动，为学生提供动手实践、自主探究的机会。数字化教育资源以其特有的优势，为优化科学实验教学提供了新的思路和方法。下面，本文将以三节小学科学实验课为例，具体阐述数字资源的教学应用策略。

（一）利用虚拟仿真，感知溶解奥秘

在三年级上册《加快溶解》一课中，学生需要通过实验探究影响溶解快慢的因素。传统教学中，学生往往局限于有限的实验条件，无法全面观察溶解过程中的微观变化，而虚拟仿真技术则能有效弥补这一不足。教学中，教师可利用虚拟仿真软件，让学生在虚拟实验室中模拟溶解过程。通过调节温度、搅拌等参数，学生能直观地感受到不同条件下溶质粒子的运动状态。同时，配合微观动画演示，学生还能观察到粒子层面的溶解机制，加深对"类似相溶"等科学原理的理解。研究表明，将宏观实验与微观模拟相结合，有助于学生构建科学概念，提高实验探究能力。在实验操作的基础上，教师还可引导学生利用数据分析工具，对比不同条件下的溶解曲线，归纳影响溶解快慢的一般规律。数字化的数据处理，不仅能提高学生的信息素养，更有利于学生在海量实验数据中发现规律、建构知识。

（二）集萃在线课程，领略磁电奥妙

在二年级下册《磁铁和我们的生活》一课中，教师需要帮助学生认识磁铁的性质及其应用。但是，由于受到材料、场地等条件的制约，学生往往缺乏探究磁电现象的机会。而丰富的在线科普课程资源，则为解决这一难题提供了新的路径。教学中，教师可以引导学生登录优质在线课程平台，选择与磁铁相关的学习项目。例如，在《磁生电》专题中，学生能通过视频演示、动画模拟等方式，直观认识到磁场变化产生感应电流的现象。在互动环节，学生还能动手拖曳导线，亲身感受导线切割磁感线与感应电流方向、大小之间的关系。除了在线学习外，教师还可鼓励学生利用网络平台中的创客工具，尝试设计简易的磁电小发明。从磁铁电机到无线充电器，从趣味实践到工程设计，在线课程为学生的科技创新搭建起了一座桥梁。

（三）驾驭交互动画，探寻摩擦真谛

四年级上册《运动与摩擦力》一课，旨在让学生通过实验认识摩擦力与运动方式的关系。在传统教学中，学生常常难以观察到不同物体表面的微观结构差异，也无法准确测量摩擦力的大小。而交互式动画恰好能够为学生提供一个观察、操作、思考的平台。例如，利用交互式动画软件，教师可以为学生呈现不同材料表面的微观结构特点。通过放大、旋转等操作，学生能够观察到光滑表面与粗糙表面在微观上的区别，并据此推测摩擦力产生的原因。在探究摩擦力大小与物体运动方式关系时，教师还可引导学生通过参数调节，模拟不同条件下物体的运动状态。例如，通过调节物体的质量、接触面积、表面材料等，学生能够直观感受这些因素对摩擦力的影响。基于动画呈现的实验数据，学生还能进一步分析影响摩擦力的主要因素，加深对摩擦规律的理解。值得一提的是，交互动画还能帮助学生将摩擦知识与生活实际相联系[3]。例如，在动画场景中设置冰面、沙地等不同路况，学生可以通过控制小车的行驶，体验摩擦力的实际应用。在游戏化的探究过程中，学生不仅能加深知识理解，更能提升分析问题、解决问题的能力。

结语：综上所述，数字化教育资源以其生动性、交互性、开放性等特点，为小学科学实验教学插上了腾飞的翅膀。从感知溶解奥秘的虚拟仿真，到领略磁电奥妙的在线课程，再到探寻摩擦真谛的交互动画，形式多样的数字资源激发了学生探究科学的兴趣，拓展了实践科学的空间。在未来的教育教学中，教师应立足学情、目标和内容，精心设计教学活动，因地制宜地选用数字化教育资源，为学生营造自主、合作、探究的学习氛围。

参考文献：

[1]朱改敬.数字化技术使实验教学更加有趣有效[J].小学科学，2024，（03）：46-48.

[2]周晓懿.数字化实验在小学科学教学中的优势分析及探讨[J].新教育，2024，（S1）：193-195.

[3]刘燕红，胡林.基于数字技术的小学科学可视化实验教学策略[J].教育信息技术，2020，（Z2）：153-155.