小學科學教育高質量發展的多元路徑探究

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2025)25-0005-04

科學教育質量關系到學生創新能力的培養，影響未來人才的創新思維和國家創新能力的發展，因此需要關注小學階段科學教育的質量。在這一背景下，積極探索提升科學教育質量的措施，采取科學的教學路徑更有助于培養學生科學實踐能力和科學素養，推動素質教育的進步和發展。

一、小學科學教育存在的問題分析

（一)對科學觀念的理解流于表面

科學觀念是指學生對科學知識的掌握情況，包括對科學的理解，運用科學知識解釋生活問題和自然現象的能力。在當前科學教育背景下，小學生對科學觀念的理解流于表面，應用科學知識的能力不足，難以使用科學知識解決生活中面臨的問題。比如，由于很多小學科學教學器材不足，無法展開科學實驗教學，學生普遍動手能力差，他們雖然能夠理解科學知識，但缺乏深入思考的機會，很少將科學知識和生活實踐相結合，對科學觀念的理解較為淺顯。

(二)科學實踐能力普遍薄弱

科學實踐能力是科學教育的關鍵目標，學生在實踐活動中得到訓練，才能體驗學習的過程，從而培養科學思維和素養。科學教育課堂上，培養科學實踐能力應當是一個系統性過程，能夠以趣味性問題為起點，引導學生經過提出猜想、制訂計劃、動手實踐、得出結論，最終得到自己的觀點或總結自己的發現。但目前受到教學活動單一、教學資源局限等多方面的影響，學生缺乏鍛煉科學實踐能力的機會，影響科學實踐能力的提升。

(三)缺乏良好科學的態度和探究興趣

具有良好科學態度和興趣更能激發學生的好奇心，主動參與到科學探究活動中，為培養學生科學素養奠定基礎。當前，科學教育中小學生科學態度和興趣不高也是普遍存在的問題。一方面，受到年齡較小、缺乏良好的學習習慣影響，學生對科學技術等話題不感興趣；另一方面，很多家長、學校不重視科學教育，也影響到小學生對科學教育的態度。

(四)運用科學思維存在模式化問題

科學思維是指對客觀事物的概括，運用總結整合、對照類比等思維對經驗事實和理論解釋進行關聯。目前，大部分小學生存在從眾心理，缺乏質疑精神，運用科學思維存在模式化的問題，運用總結演繹、對照類比、整合分析等思維方法不足。科學思維是科學素養的基礎，模式化的科學思維會限制小學生創新意識的培養，導致學生思維能力薄弱，對小學生思維能力的發展產生不良影響。

二、促進小學科學教育高質量發展的教學路徑

（一）安排小組式合作探究活動

小組合作探究活動作為科學教育過程中常見的教學形式，但傳統小組合作探究活動流于表面，很多學生在討論過程中未進行深度討論，常出現學生聊天、玩鬧等情況，偏離小組互動教學的自標。同時，教師選擇小組合作探究問題不當，學生缺乏積極性，沒有動手實踐展開實驗，并不利于實現教學目標。因此，推動小學科學教育的高質量發展，需要教師充分發揮出小組合作探究活動的價值，能夠引導學生積極參與到活動中。使學生通過和同組同學的互動受到思維的啟發，激發學生的創新意識，得到科學素養的成長。

以蘇教版《升旗的方法》為例，在教學前，教師需要合理分配分組，確保每個小組都具備學習能力強、課堂表現活躍和學習能力較多、參與課堂活動不積極的同學。在學生分組后，教師需要設定教學情景，提問：同學們每周都要升國旗，有沒有人觀察過國旗是如何升到最高處的呢？同時，在課堂上播放升國旗視頻，快速抓住學生的注意力，引導學生進行思考。對學生而言，定滑輪、力的方向等是新的知識點，學生具有較強的學習興趣，教師可以提出問題：定滑輪裝置具體起到什么作用，定滑輪是省力還是費力？提出問題后，讓學生以小組為單位展開討論，并且以小組為單位使用實驗器材進行實驗，搭建定滑輪裝置后使用彈簧測力計進行測量，一名同學記錄每次測量的數據。在實驗過程中，有同學提出假設，全組同學通過實驗驗證假設，最終通過小組實驗后總結出答案。在實驗過程中，有的小組成員在操作時沒有檢查彈簧測力計是否歸零，出現數據錯誤，由于組員沒能發現這一問題，最終發生了偏差。教師可以將這一組同學作為案例，總結實驗錯誤的原因，培養學生科學的態度和素養。經過學生小組探究發現，定滑輪不會改變力的大小，只會改變力的方向，借助定滑輪改變升國旗力的方向，可以在地面上將國旗升起。

(二)利用VR技術引入游戲活動

VR技術即虛擬現實技術，其可以通過計算機技術生成虛擬環境，通過佩戴AR眼鏡，佩戴者可產生真實的視覺體驗，進行直接的交互。在科學教育領域中，教師仍然以多媒體技術為主要教學工具，對學生而言缺乏新鮮感，教師在課堂上開展游戲活動，也無法保證每名學生都能參與其中，學生的游戲體驗較差，久而久之，部分學生參與度下降，不利于科學課堂教學效果。對此，教師可以積極引進VR技術，利用VR眼鏡的支持建設真實的情景，并保證每名同學直接參與到課堂上，得到良好的學習成果。特別是VR技術可以真實呈現出科學知識形成的過程，學生能夠體驗發現總結知識的過程，更有助于培養小學生的科學素養。

以蘇教版《肥沃的土壤》為例，教師可選擇和這一課貼合的游戲，引導學生佩戴VR眼鏡，保證每個學生都了解使用方法，先學習植物的基礎科學知識，然后由學生佩戴AR眼鏡后開始答題闖關，答對題目最多的學生勝利。教師在展示植物生長實驗中，也能通過VR眼鏡設備展示土壤營養成分對植物生長的作用，學生親自體驗澆水灌溉、施肥和收獲的過程，直觀感受植物種植、開花和結果的過程，從而親身體驗科學知識的規律和過程。VR設備能夠給學生提供真實的情景，對學生而言具有新鮮感和參與興趣，他們可以主動參與到游戲活動中，學習更多植物相關知識，辨認植物形狀特征，提高自身能力。

(三)組織豐富的科學實踐活動

教師通過組織科學實踐活動，讓學生在參與科學實踐活動的過程中學習到科學知識。在設計上，將實踐活動和生活經驗結合，引導學生將科學知識和生活經驗相連接，能夠使學生積極應用科學知識解釋生活現象，解決生活問題，培養學生科學學習的興趣。以《認識感官》這一課為例，對低年段學生而言，學生主要是通過觀察獲取知識，在教學設計上，教師在課堂上安排豐富的實踐活動，借助于實踐活動帶給學生豐富的體驗，將科學知識和生活經驗進行連接。這一課主要引導學生認識自己的感覺器官，了解到各個感官的功能以及互相作用，在此基礎上，能夠對殘疾人的生活不便利進行理解，在生活中能夠主動幫助他們。

在活動設計上，教師提前準備好忙果、葡萄、熱水( 40% ）、冰水、石頭、音響、毛絨玩具、白糖、鹽等。教師通過提問的方式來引導學生，問：（拿起忙果和葡萄)誰能描述一下你看到的水果形狀、顏色和大小？學生回答：忙果是橢圓形，黃色的，有一只手的大小。葡萄是綠色的圓形，比忙果小很多。之后，引導學生總結：通過眼睛觀看來獲得信息，這是我們的視覺信息。教師再引導學生觀察，使用其他感官感受一下這兩種水果，用舌頭品嘗白糖的味道，用鼻子聞水果的氣味，用皮膚感受毛絨玩具的觸覺，用耳朵聽音響發出不同的聲音等，鼓勵學生嘗試表達自己的感受，說出感官感受到的信息。進階活動階段，讓學生觀察冷水和熱水，思考能否通過眼晴觀察來獲取信息進行辨別，鼓勵學生思考，通過哪一感官信息可以辨認。有學生提出，通過皮膚感知冷熱信息進行辨別，通過舌頭品嘗辨認，通過觀察熱水有冒熱氣來辨認。經過親身體驗，更能讓學生認識到每個器官都能獲取到各自的信息，幫助自己來感知事物，綜合運用多個感官獲取信息才能更準確辨認。由此，引出情感教育目標，讓學生通過戴耳機、眼罩體驗視障、聽障人群面臨哪些困難，從而激發學生的共情心理，意識到自己在生活中需要主動照顧殘疾人，運用科學知識幫助其解決生活上的困難，提高學生的科學素養。

(四)開發設計科普劇校本課程

作為一種新型教學活動，科普劇具有寓教于樂的特征，能夠改變傳統沉悶教學活動的氛圍，讓教學內容更具趣味性，讓學生在愉快、輕松的氛圍下進行科學知識的學習。在表演科普劇的過程中，觀眾和表演者都能進人科普劇情景中，隨著科普劇情節，發展完成科學知識的學習。因此，教師可以積極嘗試根據教材內容編排科普劇活動，設計豐富的場景和人物，利用業余時間編排科普劇，組織學生進行排練。在設計科普劇時，教師需要充分考慮受眾，臺詞設計應能被小學生理解，科普劇主題能夠圍繞教材主題展開，注意和學生生活經驗結合，兼具趣味性和豐富性，調動學生參與科普劇的興趣。以蘇教版《食物與營養》的教學為例，如設計蛋白質、糖類、維生素、脂肪等角色，通過角色對話向觀眾科普各個營養素的作用和價值；設計豬肉、雞肉、胡蘿卜、菠菜等蔬菜角色，通過角色對話向觀眾科普食材的營養成分。此外，還可以以劇目對話來進行教學，每個班級排列的課題不同，組織科普劇表演，邀請全校同學、家長一同觀看，這樣不僅表演科普劇的同學能夠獲得豐富的體驗，更熟練地記憶知識，觀看科普劇的同學也能建立深刻的記憶，達到更理想的學習效果。科普劇對學生而言具有較高趣味性，學生參與興趣高，在排練和觀看的過程中，也能學習到知識，將科學知識和自己的生活經驗結合起來，提高對科學知識的應用能力。

(五)開展青少年科技競賽活動

學校可以積極嘗試組織校園青少年科技競賽活動，讓競賽活動激發學生對科學教育的興趣，以競賽獎勵作為學習科學知識的獎勵，給學生帶來更多趣味化體驗。以競賽活動為載體也能給學生提供項目化的科學學習機會，使其得到專業教師的指導，帶給學生豐富的學習體驗。在此基礎上，積極推動以區、市、省為單位的青少年科技競賽，得到更多教學資源和專業教師的支持，擴展學生的見識，給學生提供更多學習訓練的機會。此外，科技競賽活動的開展不能離開家長和學校的支持，學校需要積極邀請社會科技機構或科技單位參與，提供大力支持，設計更加完善和公平的科技競賽規則。在校內加強對競賽活動的宣傳，吸引更多學生大膽嘗試，能夠將對科學知識的興趣轉化為參與競賽的動力，營造良性競爭的學習氛圍，激發學生的創新意識和興趣。對在競賽中存在創新性、社會價值等優秀作品，可以在校內、網絡平臺上進行展覽，給參與科技競賽活動的學生提供正向鼓勵，激勵學生積極參與活動。以往學校科技競賽活動主要以物質獎勵為主，但開展科技競賽活動的最終目的在于培養學生的科學興趣，給學生提供實踐學習的機會，為此，可以積極嘗試將獎項設置為精神激勵，如某項科技會議的門票、和科學家對話交流的機會、參觀科技企業的機會、參與科技項目的名額等，為學生爭取更具價值的精神激勵，為學生科學素養的成長助力。

總體而言，參與科技競賽活動需要以學生為主，讓其選擇自己感興趣的項目，在教師和同學的幫助下完成科技項目。這樣不僅能鍛煉學生獨立思考和完成科技項目的能力，更能鍛煉學生以團隊形式完成項目的能力，促進學生各方面能力的成長。

(六)積極與科教場館合作教學

小學校園科學教育資源有限，學校需要積極開發社會科學教育資源，高度重視當地科學教育場館資源的挖掘，通過和當地科教館的合作，進一步推動科學教育的發展。在學校和科教場館合作時，場館需要提供更充分的科教資源，協助學校完成科教活動。學校和場館可共同討論活動的主題和方式，總結可支持科教活動的資源，在不影響社會服務的基礎上，協助學校完成科教活動。學校要組織教師提前進行培訓，到科教場館中熟悉項目內容和教育資源，將科教場館資源和教學內容相結合，制訂高效率的活動方案。學校應以班為單位開展教學活動，盡可能讓學生在活動中體驗更多展品，對館內資源進行充分學習和觀察，避免人數過多影響學生的參觀體驗。在活動開展期間，安排館內工作人員輔助教學，工作人員對場館資源和設備更為熟悉，可配合教師完成教學工作，讓學生在有限時間內學習到更多知識，獲得更豐富的體驗。如蘇教版《探索宇宙》教學中，可以和科技館取得聯系，組織學生到航天科技館中體驗VR設備，近距離觀察航天服展品等，這樣可以將教材知識和館內資源相結合，給學生帶來更完善的學習體驗。

三、結論

綜上所述，小學科學教育存在小學生對科學觀念的理解流于表面、科學實踐能力薄弱、缺乏科學的態度和責任意識、科學思維模式化的問題。對此，文章提出了促進小學科學教育高質量發展的教學路徑，教師需要在教學期間增加小組式合作探究活動，充分利用AR技術引入游戲活動，在課堂上組織豐富的科學實踐活動，結合教學內容積極開發設計科普劇校本課程，積極組織開展青少年科技競賽活動，主動與科教場館合作教學，從而全方位培養小學生科學思維、實踐能力、科學態度以及科學素養。

參考文獻：

[1]王連照，張雪.中小學科學教育的時代審思與現實路徑［J].河南科技學院學報，2024，44(10) :45-52.

[2]李靜，胡中鋒.大數據賦能中小學科學教育評價研究[J].課程教學研究，2024（8)：25-32.

[3]王晶.中小學科學教育課程體系創新設計與實施策略[J].基礎教育論壇，2024（18)：4-6.

[4]王清濤.新時代我國中小學科學教育的發展路向［J].課程·教材·教法，2024，44（1）：120-126.

[5]郝琦蕾，萬雅馨.中小學科學教育中科學精神培育的價值、困境與策略研究[J].教學與管理，2024(33) :24-29.

[6]申靜.多種途徑促進小學科學教育路徑探析[J].甘肅教育研究，2024(3)：116-119.