信息化时代下的小学科学实验课教学探究

一、信息化时代对小学科学实验课的教学意义

小学科学实验课以“动手实践、探究发现”为核心，旨在引导学生通过观察、操作、分析形成科学认知。传统实验课受限于设备条件、时空环境和安全因素，常存在实验材料不足、现象不明显、危险实验无法开展等问题。而信息化技术的融入，为解决这些问题提供了有效方案。

一方面，信息化技术能突破实验教学的物理限制。例如，通过虚拟仿真实验，学生可“操作”具有危险性的实验（如酸碱反应）或难以实现的宏观 / 微观实验（如地球公转、细胞分裂），在安全环境中直观感受实验过程；另一方面，信息化工具能丰富教学互动形式，如用传感器实时采集温度、湿度等数据，用视频剪辑记录实验过程，帮助学生更精准地分析实验结果。此外，信息化平台还能整合优质教学资源，打破课堂边界，让学生在课后通过在线实验视频、互动习题等延续探究兴趣，实现“课内外一体化”教学。

二、信息化技术在小学科学实验课中的应用路径

（一）虚拟仿真实验：突破安全与设备限制

虚拟仿真实验借助三维建模和交互技术，构建与真实实验一致的虚拟场景，学生通过操作电子设备（如平板电脑、触控屏）完成实验步骤。例如，在“植物生长”实验中，传统教学需等待数周观察生长过程，而虚拟仿真可通过时间加速功能，让学生在 10 分钟内直观看到种子发芽、开花、结果的全过程，并通过调整光照、水分等参数，实时观察不同条件对生长的影响，快速理解变量控制的科学方法。

对于涉及高温、高压或有毒材料的实验（如“酒精灯使用”“电池短路”），虚拟仿真能模拟错误操作的后果（如酒精洒出起火、电池发烫），既避免安全风险，又能让学生通过“试错”强化安全意识。

（二）多媒体工具：强化实验观察与分析

多媒体工具（如视频、动画、传感器）能帮助学生捕捉实验中的关键信息。例如，在“水的沸腾”实验中，传统观察依赖肉眼，难以精准记录温度变化与气泡产生的关联；而通过温度传感器连接显示屏，学生可实时看到温度数值随加热时间的变化曲线，结合慢动作视频回放气泡从“小而少”到“大而密”的过程，直观理解“沸点”概念。

此外，短视频工具（如剪辑软件、手机拍摄）可成为实验记录的辅助手段。学生分组完成实验时，用手机拍摄操作过程，课后通过剪辑标注关键步骤，在课堂上展示并讲解，既能锻炼表达能力，又能通过“复盘”发现实验中的问题（如操作顺序错误、观察遗漏）。

（三）在线学习平台：实现资源整合与个性化指导

信息化平台（如学校教学 APP 、在线教育网站）可整合实验教学资源，形成“预习 - 实验 - 复习”的完整链条。课前，教师通过平台推送实验目的、操作视频和预习习题，让学生提前明确探究方向；课中，学生用平台上传实验数据（如表格、照片），教师通过后台实时查看各组进度，对操作困难的小组进行针对性指导；课后，平台推送拓展资源（如相关科学家故事、进阶实验设计），学生可自主选择感兴趣的内容深入探究。

例如，在“天气观测”单元，学生通过平台记录每日气温、风向等数据，平台自动生成月度气象图表，帮助学生总结规律；教师则根据数据反馈，对未掌握“数据记录规范”的学生推送专项讲解视频，实现个性化教学。

三、小学科学实验课信息化教学的现存问题

（一）技术应用浅层化，缺乏深度融合

部分教师对信息化技术的使用停留在“替代传统工具”层面，例如用 PPT展示实验步骤替代板书，用视频播放替代学生动手操作，未真正发挥技术的探究价值。这种“为信息化而信息化”的教学，不仅无法激发学生兴趣，还可能因过度依赖屏幕减少学生的实际操作机会，违背科学实验“动手实践”的核心目标。

（二）资源整合不足，优质内容稀缺

目前小学科学实验信息化资源存在“分散化”“同质化”问题：部分学校自主开发的虚拟实验与教材知识点脱节；网络资源中，适合小学生认知水平的互动实验较少，多为单向演示视频。此外，不同地区学校的信息化设备差异较大（如城乡学校在平板电脑、传感器等设备上的配置差距），导致优质资源难以普及，形成“资源壁垒”。

（三）教师信息化素养待提升

信息化教学对教师提出了更高要求：不仅需要掌握科学知识，还需熟悉虚拟实验软件、数据处理工具等技术操作，并能设计“技术 + 实验”的探究活动。但部分教师因年龄、培训机会等原因，对信息化工具的使用不够熟练，甚至存在“抵触心理”，导致技术无法有效融入教学环节。

四、小学科学实验课信息化教学的优化策略

（一）坚持“技术服务教学”，平衡虚拟与真实实验

信息化技术是教学的辅助工具，而非替代手段。教学中需明确“真实实验为主，虚拟实验为辅”的原则：基础操作类实验（如组装电路、种植绿豆）必须让学生动手完成，培养操作能力；对危险、抽象或耗时过长的实验，用虚拟仿真补充。例如，在“岩石的风化”单元，先让学生通过真实实验观察“水结冰膨胀对岩石的破坏”，再用虚拟实验模拟“风吹、日晒对岩石的长期影响”，通过“真实体验 + 虚拟拓展”深化认知。

（二）整合优质资源，构建标准化资源库

教育部门可牵头建立区域性小学科学实验信息化资源库，结合教材知识点分类整合资源：按“基础实验”“拓展实验”“虚拟仿真实验”划分板块，标注适用年级、实验目标和操作指南；同时鼓励教师上传原创资源（如自制实验视频、互动习题），通过审核后纳入资源库，形成“共建共享”机制。此外，资源库需适配不同设备（如电脑、手机、投影仪），降低使用门槛，保障城乡学校都能便捷获取资源。

（三）加强教师培训，提升信息化教学能力

学校应定期开展针对性培训，内容涵盖三方面：一是技术操作培训（如虚拟实验软件、传感器使用）；二是教学设计培训（如如何用信息化工具设计探究任务）；三是案例分享（如优秀教师的“虚拟实验 + 真实操作”教学案例）。同时，可建立“教师互助小组”，由年轻教师帮扶年长教师掌握技术，年长教师分享教学经验，形成“技术 + 经验”的提升模式。

五、结语

信息化时代为小学科学实验课注入了新活力，其核心价值在于通过技术创新让实验教学更安全、更高效、更具探究性。但需注意，技术始终是服务教学的工具，只有结合小学生的认知特点，平衡虚拟与真实实验，整合优质资源并提升教师素养，才能真正发挥信息化的优势。

参考文献

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