信息技術支持下小學科學課堂互動模式創新

本研究探討了信息技術支持下小學科學課堂互動模式的創新路徑，通過實踐案例與教學反思，發現信息技術能夠有效創設沉浸式學習情境、優化課堂互動結構、提升學生的科學素養與協作能力。

傳統的小學科學課堂中，師生互動形式單一、學生參與度不足等問題制約了教學效果的提升，而信息技術的引入，如交互式白板、虛擬仿真實驗、移動學習終端等，為課堂互動模式的轉型提供了更多技術支撐。

" 一、信息技術融入小學科學課堂的必要性

小學生有著較強的好奇心，然而傳統講授式教學卻很難持續吸引他們的注意力，像AR/VR、互動游戲、虛擬實驗以及新媒體平臺等信息技術，可把抽象的科學知識轉變為可視化、動態化的內容，讓課堂變得更加生動且有趣，以及如天體運行、微觀世界等科學現象沒辦法在課堂當中直接進行觀察，不過信息技術可模擬高風險或者復雜的實驗，提供安全、低成本的剖析機會。智能教育平臺可以依據學生的水平推送差異化資源，如微課、互動練習等，以此幫助教師實現因材施教，彌補傳統課堂“一刀切”的不足之處。

" 二、信息技術支持下小學科學課堂互動模式的創新策略

" （一）虛擬結合的實驗互動模式

信息技術深度融入小學科學課堂，給其給予了前所未有的神秘感與吸引力，在地球科學這類包含抽象概念的教學里表現突出。以教科版五年級《地球表面的變化》為例，教師可構建多層次數字化教學場景，借助VR頭顯設備，學生可以“穿越”到環太平洋火山帶，在360°全景里觀察巖漿從地幔上涌以及火山錐形成的整個過程。當虛擬熔巖流擦身而過時，觸覺反饋裝置會產生輕微震動，多種感官受到刺激，使得板塊運動理論變得鮮活且可感知。對于地震教學，AR技術能把課桌瞬間轉變成動態地殼模型，學生用手指在平板上滑動就能模擬斷層錯動，系統會實時生成不同震級對應的地表裂縫三維投影。在實驗環節，每組學生都配備物聯網傳感器套裝，把地溫傳感器插入不同質地的土壤，如沙土、黏土、礫石等，平板馬上會顯示熱傳導速率曲線，憑借調節模擬太陽光源的智能燈箱，光強傳感器會自動記錄各類地表物質的反射率數據，AI算法會將這些參數轉化為色彩漸變的動態熱。這種沉浸式剖析解決了“無法重現的自然災害”和“肉眼不可見的地質過程”這兩大教學難點，還依靠數據可視化培養了學生的實證思維。當火山噴發模擬器的二氧化硫濃度讀數與周邊“植被枯萎”的VR場景產生關聯時，孩子們可自發總結出“火山活動影響生態環境”的完整證據鏈。

" （二）基于信息技術的游戲化教學

學生天性愛玩，把游戲融入小學科學課堂，能讓學生于輕松愉悅氛圍里主動去探索知識。如在教科版五年級下冊《環境與我們》的教學當中，教師可以設計一個“生態守護者”角色扮演游戲，讓學生成為環保科學家、城市規劃師或者生態工程師，在虛擬或者現實場景里解決實際的環境問題。課堂之上，教師借助互動白板創設一個“污染治理挑戰”情境：某條河流因工廠排放廢水致使魚類大量死亡，學生要分組合作、剖析污染源、提出可行的治理方案。每個小組可扮演不同角色：環保局官員負責制定政策、科學家研究水質數據、工程師設計污水處理裝置。學生經討論、實驗模擬，如用濾紙凈化“污水”以及方案展示，最終在互動白板上呈現自身解決方案，系統會依據方案可行性給予即時反饋與評分。另外，教師還可以引入數字化模擬游戲，讓學生在平板上操控虛擬角色，在“城市生態修復”任務里種植樹木、建設濕地公園，觀察不同措施對空氣質量、生物多樣性所產生的影響。這種游戲化學習方式能提高學生參與感，還可以讓他們在解決問題過程中深刻領會環境保護的關鍵性，培養科學思維與社會責任感。

" （三）新媒體驅動個性化互動

隨著在線教育平臺的逐漸完善，小學科學教師可突破傳統課堂的限制，借助學生熟知的教育平臺來輔助教學，讓科學知識變得更為生動有意思。比如，教師可預先在國家中小學智慧教育平臺中搜索優質科普內容，挑選與課程有關的教學視頻，然后在課堂上播放這些短視頻，借助其生動的動畫、直觀的實驗演示以及通俗易懂的解說，幫助學生更有效地理解抽象的科學概念。觀看視頻之后，教師可以組織學生進行分組討論，鼓勵他們提出問題，并引導他們運用AI聊天工具查找相關資料，培育自主學習能力，在課堂互動環節，讓學生分享自己學到的科學知識，甚至鼓勵他們仿照科普視頻的風格，用手機錄制簡短的“科學小實驗”或者“知識解說”視頻在班級內展示。這種教學方式可提升學生的科學素養，還可鍛煉他們的表達能力，使科學學習變得更加貼近生活、充滿趣味。

" 三、結語

本研究聚焦信息技術與小學科學課堂的深度融合，探討如何利用數字化工具重構課堂互動模式，以激發學生學習主動性、促進科學思維的深度發展，并為未來智慧課堂的構建提供實踐依據。

（作者單位：北京師范大學天津生態城附屬學校）