數字化時代下的實驗教學探討

〔摘" "要〕" 隨著科技的不斷發展，數字化逐漸滲透到教育領域。在小學科學實驗教學中，數字化技術的應用正改變著教學方式和方法。因此，在小學科學實驗教學過程中，教師需要充分發揮數字技術的優勢，創新教學方式方法，引導學生正確使用數字工具和平臺，培養學生的信息素養和綜合能力，提升實驗教學的效果，為學生的全面發展奠定堅實基礎。基于此，本文將探討數字化時代下小學科學實驗教學的實踐。

〔關鍵詞〕" 小學科學；數字化時代；實驗教學；實踐探討

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2024）" 20" " 064-066

數字化技術在教育領域的應用逐漸改變了以往的教育方法。在小學科學實驗教學中，數字化技術的應用正改變著教學方式和方法。數字化技術不僅為實驗提供了更豐富、更精準的資源和方法，還極大地拓展了實驗教學的形式和途徑，從而促進學生的全面發展，提高小學科學課堂教學質量。在這樣的背景下，如何有效地利用數字化技術提升小學科學實驗教學的質量，成為一個值得深入探討的問題。

一、提供個性化學習

數字化下，學生可以通過網絡學習、在線視頻等方式，獲取科學知識和實驗指導，實現個性化學習。同時，數字化平臺還可以提供在線測試、作業提交、成績反饋等功能，幫助學生更好地掌握科學知識和方法。此外，數字化平臺還可以為學生提供豐富多彩的學習資源和工具，促進學生的多元化學習和創新能力的發展。因此，教師應該積極探索和應用數字化技術，為學生提供更加個性化、多樣化、便捷化的學習方式，提高學習效果和學生的綜合素質，從而滿足不同學生的學習需求，幫助學生更好地了解知識內容，提高小學科學教學效果。

例如，在《空氣的成分》教學過程中，首先，教師可以利用氣體分析儀、壓力傳感器等實驗設備，實時記錄實驗數據，并自動處理和分析數據，幫助學生更好地理解實驗結果和科學原理，從而提供更加精準的實驗數據和結果。同時，利用氣體分析儀、壓力傳感器等實驗設備，還可以為學生提供更加個性化的實驗方案和指導，引導學生自主探究和學習。其次，教師可以利用虛擬實驗室，為學生提供更加安全、便捷的實驗環境。虛擬實驗室可以模擬真實的實驗環境和條件，讓學生在計算機上進行實驗操作。通過虛擬實驗室，學生可以更加自由地探索實驗現象和規律，不受以往實驗設備和場地的限制。同時，虛擬實驗室還可以避免以往實驗中可能出現的危險和誤差，提高實驗的安全性和準確性。最后，教師還可以利用數字化技術，為學生提供更加個性化、多元化的學習評價。如教師可以利用數字化平臺，為學生提供在線測試和作業提交等功能。通過在線測試和作業的完成情況，教師可以對學生的學習情況進行實時跟蹤和評價，并及時反饋給學生，幫助學生更好地了解自己的學習情況。同時，教師還可以利用數字化技術，為學生提供更加豐富、多元的學習資源和工具，如數字圖書館、在線課程、虛擬實驗室等，促進學生的多元化學習和創新能力的發展。

二、提升探究能力

在小學科學課堂上合理地引入數字化儀器，能夠豐富實驗教學的形式，提高實驗儀器的可操作性。這也對教師和學生的課堂探究提出了更高的要求。在以往的小學科學課堂上，教師會先親自演示一遍，再把學生分為若干組進行實驗。數字化系統的實驗方法能夠突破原有的實驗方法，使教師在實驗過程中，一邊進行講解一邊進行數據分析，在后續學生分組實驗時，也能夠把小組實驗的數據結果通過網絡分享給其他小組，小組和小組之間互相比較，從中發現問題。在這個實驗過程中，不僅能提高實驗儀器的可操作性，還能增強學生的探究能力，開發學生的思維。

例如，在《燈泡亮了》教學過程中，首先，教師可以利用數字化實驗器材，如數字電流表、電壓表等，引導學生進行電路連接實驗。通過實時監測電流和電壓的變化，學生能直觀地理解燈泡亮起的原因和條件，增強對電路知識的理解。其次，教師可以利用數字化技術，如數據分析軟件、動畫演示等，引導學生自主探究。教師可以提供一些實驗數據和資料，讓學生自行設計實驗方案，通過數據分析軟件對實驗數據進行處理和分析，得出結論。同時，教師還可以利用動畫演示，幫助學生理解電路的工作原理，進一步加深學生對知識的理解。最后，教師可以利用數字化技術，引導學生進行拓展探究。如教師可以引導學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。通過數字化技術的運用，可以讓學生更加深入地探究問題，拓展學生的思維和視野。

三、強化實驗效果

開展數字化實驗教學，不僅可以利用精密儀器精準獲取實驗數據，而且還可以打破以往實驗儀器設備的限制，為學生開辟更加廣闊的思維空間，強化學生理性思維。利用計算機相關軟件可以對科學實驗的過程進行全過程精細化展現，幫助學生對實驗現象進行全面觀察，增加對科學實踐的感性了解，激發學生的參與興趣。這對于培養小學生的科學探究精神很有幫助。同時，數字化技術的運用還可以提高實驗的安全性和準確性，培養學生的科學探究精神和創新能力。因此，教師在教學過程中應該注重數字化技術的運用，為學生提供更加豐富、多元的學習體驗。

例如，在《運動物體的位置》教學過程中，首先，教師可以利用數字化實驗設備，如傳感器、數據采集器等，對運動物體的位置進行精準測量和記錄。這些設備可以實時采集實驗數據，并將其轉化為圖表、數字等形式，幫助學生更直觀地理解運動物體的位置變化。其次，教師可以利用計算機軟件進行模擬實驗。通過模擬實驗，教師可以對運動物體的位置進行精確控制和調整，幫助學生更好地理解實驗原理和過程。同時，模擬實驗還可以避免以往實驗中可能出現的危險和誤差，提高實驗的安全性和準確性。最后，教師還可以通過數字化技術引導學生自主探究。如教師可以讓學生利用數字化設備自行設計實驗，探究運動物體的位置變化規律。通過自主探究，學生可以更加深入地理解相關知識，培養學生的科學探究精神和創新能力。

四、拓展實驗教學

具體分析小學科學實驗教學可以發現，學生進行的科學實驗，都以培養學生科學意識和知識探究能力為目標，開展的科學實驗通常為驗證性實驗。在小學階段開設探究性實驗教學可以幫助小學生建立起對物理學科的興趣與信心。而就當前我國小學實驗教學現狀及設備實際水平來看，小學生使用的實驗器材較為落后，難以在真正意義上開展探究性實驗。在小學階段對實驗教學進行改革和創新，以全新實驗儀器收集資料，依據可見數字進行實驗分析，并與信息技術相融合，能夠為學生提供線上的科學教學資源，從而實現由注重知識傳授的驗證性實驗到注重學生科學素養發展的探究性實驗的轉變，更好地解決上述問題。

例如，在《材料的導熱性》教學過程中，首先，教師可以利用數字化技術獲取更精準的實驗數據。在實驗中，需要測量不同材料在不同溫度下的導熱性能。以往的方法是通過溫度計和計時器來測量，數據比較粗糙，誤差較大。而借助數字化技術，如使用熱電偶和數據采集器，可以更精確地測量溫度變化，獲取更準確的實驗數據。其次，教師可以利用數字化技術來實時監控實驗過程。通過高清攝像頭和計算機軟件的配合，可以實時監控實驗過程中材料的狀態和溫度變化，及時發現實驗中的異常情況，避免實驗事故的發生。同時，學生也可以通過計算機軟件觀察實驗過程，更直觀地理解材料的導熱性能。最后，教師可以利用數字化技術來分析實驗數據。通過計算機軟件的數據分析功能，可以快速地處理實驗數據，繪制出各種圖表和曲線，幫助學生更好地理解實驗結果。同時，學生也可以通過計算機軟件自主探究實驗數據，發現材料導熱性能的規律和特點。

五、強化實踐教學

數字化時代下，實踐教學的重要性更加突出。虛擬實驗室等數字化實踐場景可以幫助學生更加直觀地理解科學實驗過程和原理，從而更好地掌握科學知識和方法。同時，虛擬實驗室還可以為學生提供更加便捷、安全、高效的實驗環境，降低實驗成本，提高實驗效率。因此，教師應該積極探索和應用虛擬實驗室等數字化實踐場景，幫助教師更好地講解抽象的生物概念，提高學生的學習興趣和積極性，為學生提供更加豐富、多樣化的實驗體驗，促進學生的實踐能力和創新能力的培養。

例如，在《光合作用》教學過程中，首先，教師可以利用虛擬實驗室來模擬光合作用的過程。通過數字化技術，可以生動地展示葉綠體如何吸收光能，如何將光能轉化為化學能，以及如何合成有機物等過程。這樣的教學方式能夠讓學生更加直觀地理解光合作用的原理，提高學生的學習興趣和積極性。其次，教師可以引導學生進行虛擬實驗。在虛擬實驗室中，學生可以自由地探索各種實驗條件對光合作用的影響，如光照強度、二氧化碳濃度、溫度等。通過這種方式，學生可以在安全的環境下嘗試各種實驗條件，從而更好地理解光合作用的機制和影響因素。最后，教師可以利用數字化技術進行數據分析。通過收集實驗數據并進行分析，學生可以更加深入地理解光合作用的本質和規律。同時，教師還可以引導學生利用數字化技術將數據可視化，將實驗數據以圖表、圖像等形式呈現出來，幫助學生更好地理解和掌握實驗結果。

綜上所述，數字化環境下，小學科學實驗教學具有無限的可能性。數字化技術為實驗教學提供了豐富的資源和工具，使教學更加生動、直觀，有助于激發學生的學習熱情和興趣。同時，數字化技術也提高了實驗教學的精準度和效率，有助于培養學生的科學探究精神和實驗技能，為學生的全面發展奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]尤春來.數字化實驗設備在小學科學探究中的應用解析[J].中小學信息技術教育，2022（11）：73-74.

[2]張明琪.數字化實驗對小學科學教學模式轉變的影響[J].湖北教育（科學課），2022（9）：53-55.

[3]朱鈺.小學科學與技術學科數字化實驗的應用與研究[J].上海課程教學研究，2020（11）：28-31，40.

[4]尤志津.數字化實驗教學在小學科學實驗探究中的應用[J].小學科學（教師版），2019（1）：37.