浅议小学科学课虚拟学习情境设计

【摘 要】我国于2010年颁布《小学科学新课程标准》，要求小学科学教师必须立足于生活实践，培养学生解决问题和研究问题的能力，同时更加关注通过设置学习情境的方式来提升学生学习效率和教师教学效率。随着信息化时代的全面来临，小学科学课堂能够灵活运用信息技术来设置虚拟学习情境，弥补传统课堂缺陷，优化教学效果。本文以研发现阶段小学科学课堂教学现状以及存在的问题作为切入点，探索引入虚拟学习情境的可行性，分析具体引入的方式，期望能够为相关理论和实践研究奠定基础。

【关键词】小学科学课；现状与问题；虚拟学习情境

1小学科学课教学现状以及存在的问题

1.1教学方法落后，难以突出学科特点

现阶段我国大多数地区小学科学课教学使用的教学方法仍旧比较落后，主要还是教师讲解、演示、通过实验验证一些科学知识，局限于课堂教学，教师为主、学生为辅的课堂教学模式没有得到改变。学生普遍学习积极性不高，课堂教学过程中，教师和学生的交流互动比较少。例如在《植物的生长》教学过程中，老师只是空泛讲解植物生长过程，但是学生没有亲自种植，也没有通过直观的视频资料观摩植物生长的过程，所以学习知识很死板，记忆知识也不牢固。这样一来，小学科学课的学科特点无法被突出。

1.2教学设备与资源严重缺乏

小学科学课教学最主要的特点就是操作性和实践性，学生对于观察和动手做有很大的兴趣，所以小学科学课需要有足够的设备与资源，保障实验室环境好，教师能够有好的教学环境。但是很多学校目前仪器设备和资源处于短缺状态，并非所有学生都有动手参与的机会，对于地球运转、遗传和进化、生物遗传等知识来说，如果不充分利用教学设备与资源则无法达到最佳教学效果。

1.3利用信息技术创立虚拟学习情境少

很多小学科学课堂已经具备开展虚拟学习情景教学的条件，但是教师主要是利用信息技术来收集、查找教学资料，很少开展设计虚拟情境教学的实践活动。因此，学生的探究性学习能力以及配合能力还是相对薄弱。很多科学课适合在虚拟情境中开展教学的内容都没有被教师有效地规划和设计，仍采用古板的方式教学，学生学习主动性不强。

2设计小学科学课虚拟学习情境可行性探讨

2.1虚拟技术已经达到能够支持教学活动的水平

小学科学在小学阶段是必修课，该门课程的基础是生动形象的自然现象，通过教学，要求小学生能够领悟与体有关生命世界（动物、植物、人）、物质世界（物体、物质、运动、能量等）和地球与宇宙（地球概貌与物质、太阳系、地球运动以及引起的变化等）的科学现象和科学知识。除此之外，还要求小学生能够掌握科学的研究技能与方法，提升发现问题和解决问题的能力，发展创造思维，开发他们的求知欲与好奇心。目前很多小学已经具备开展虚拟教学情境的技术与环境，比如说讲授太空知识，可以创造虚拟学习情境，学生能够在逼真的太空环境中遨游，借助操作鼠标、键盘等方式学习太空知识，把握太空规律，身临其境感受宇宙的奥秘。开展虚拟情境教学并不意味着完全将传统的教学方式彻底摒弃，虚拟情境教学仅仅是帮助学生学习科学知识的一种方式和辅助手段。

2.2设计小学科学课堂虚拟学习情境具有显著优势

2.2.1实现真实情境形象化教学

在虚拟的教学情境中，学生转换了参与身份，成为虚拟情境中的主导者，在虚拟的世界中，由计算机、交互的多媒体作为基础高度还原和模拟，提升学生参与感，融入活动中，并非是简单地盯着计算机屏幕观看，虚拟技术能够利用图像、声音、图形高度创造逼真的环境，学生身处其中，非常容易有临场感。在小学科学教学过程中应用虚拟情境教学，能够展现高科技技术，是教育信息化和现代化发展的表现。

2.2.2不受时间与空间限制

虚拟学习情境不会受到时间与空间限制，参与者能够随时学习，教师也能够利用多媒体随时把握学生的信息，对信息进行加工，并且及时传递信息，这样的学习方式能够刺激学生的感官，优化教师教学方式，教师能够结合学生兴趣构建一个科学的学习计划，最大化提升教学效果。

2.2.3能够重复操作，便利简单

小学科学教学过程中需要重视科学实验教学，通过实验的方式掌握科学知识，由于受到教学资源有限、季节影响、地域差异等因素影响，很多学生无法借助实验的方式来理解事物本质。虚拟学习环境能够彻底突破这种限制，学生可以重复操作，操作方式更加便利简单，也能够避免危险，最大化节约了实验成本。

3小学科学课虚拟学习情境设计方法与步骤

3.1分析教学目标

在整个教学活动中，最关键的就是分析教学目标，这是达到教学效果的主要依据，也是设计虚拟学习情境的首要工作。确立教学目标要以学习者的水平和具体的教学内容为基础，了解学习的难点，注重新旧知识的衔接，把握教学的重点。教学目标分析主要包含情感价值目标、知识技能目标、过程和方法等等具体目标。

3.2分析学习者特点

小学科学课主要是针对六岁到十二岁儿童展开，这一年龄段的儿童缺乏抽象性思维，思维相对简单，对知识具有强烈的好奇心，能够主动探索和学习新知识，思维活动主要依靠已经积累的经验，期望得到家长和老师的鼓励，对于偏爱的老师教授的课程更感兴趣。

3.3分析教学内容

小学科学课程在小学阶段是必修课，基础是生动的自然现象，要求小学生能够理解生命世界、地球与宇宙、物质世界等方面知识，这些内容有助于提升学生的想象力、理解力和分析问题的综合能力。是小学生掌握地理、历史等其他知识的基础，对于之后成长与学习有关键性的帮助。

3.4确立虚拟学习情境

3.4.1确立虚拟的直观学习情境

主要帮助学生以形象的方式对事物产生直观的感知。利用多媒体技术，将抽象的问题形象化、复杂的问题简单化，使得学生提升学习兴趣，更容易接受和理解知识，激发学生主动学习的兴趣，让课堂教学气氛更活跃。

3.4.2创建虚拟问题的学习情境

主要关注学生提问，帮助学生深入理解和思考问题。教师要结合学生的思维特点和心理特点，创设虚拟问题学习情境，在具体的节点处设置问题，使得学生对于要学习的知识有好奇心，培养学生的思维方式、记忆力、注意力。可以通过虚拟游戏、虚拟漫画、虚拟角色设置等具体的方式创建虚拟问题的学习情境，加深学生对教学内容的理解。

3.4.3确立虚拟实验学习情境

这一情境设置的目的是提升课程对学生的吸引力，学生在虚拟的学习情境中，能够主动学习，通过实验的方式提升动手能力，加深对知识的理解与记忆。传统小学科学课堂往往缺乏活力，实验过程中比较死板，但是虚拟实验学习情境比较灵活，能够培养学生的创新能力。

4总结

虚拟情境设计在小学科学课堂的应用符合新课程发展要求，能够凸显学生的课堂主人翁地位，提升学生主动学习的及积极性与想象力。并且这种教学方式符合时代发展的要求，能够和国际发展有效接轨。因此，本文探索了虚拟情境设计在小学科学课堂中的应用，日后针对这一领域还会不断加大研究力度，拓展研究的广度与深度。

参考文献：

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作者简介：

陈乾宝，男，（1983.2～ ）浙江仙居，职称：小教一级，研究方向：小学科学。