國務院印發(fā)了《全民科學素質行動規(guī)劃綱要(2021—2035年)》(以下簡稱《科學素質綱要》)指出2035年遠景目標：我國公民具備科學素質的比例達到25%，城鄉(xiāng)、區(qū)域科學素質發(fā)展差距顯著縮小，為進入創(chuàng)新型國家前列奠定堅實社會基礎。2020年公民具備科學素質的比例為10.56%，即到2035年我國公民科學素質總數(shù)要增加14.44%。
小學科普知識是貫穿整個小學教學過程的，對學生有著重要的影響，不僅僅是學習科普知識，更是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，發(fā)展學生的科學探究能力、思維能力、實踐能力等，以此提高我國青少年的綜合素質。科學普及與科技創(chuàng)新同等重要，科學普及對科技創(chuàng)新有著重要影響。小學科普教育的開展是深入實施《科學素質綱要》，培養(yǎng)學生科技意識的重要工作，是小學教育教學中的重要組成部分。
一、小學科普教育的重要性
青少年正處于人類重要的成長階段，在這個階段中對世界充滿好奇，是積極自主探索與創(chuàng)新的重要時刻，針對這一人群開展科普知識學習，對學生后續(xù)的生活質量、國家未來科學技術的提高等等都有著重要影響。
《科學素質綱要》提出提升基礎教育階段科學教育水平。引導變革教學方式，倡導啟發(fā)式、探究式、開放式教學，保護學生好奇心，激發(fā)求知欲和想象力。推進信息技術與科學教育深度融合，推行場景式、體驗式、沉浸式學習。完善科學教育質量評價和青少年科學素質監(jiān)測評估。
新課標下的小學科學教材涵蓋了物質科學、生命科學、地球與宇宙、技術與工程四個分類多方面的知識，涉及范圍廣泛，幫助學生拓寬視野豐富知識面。教材內(nèi)容的開發(fā)源于實際生活，與其息息相關，一定程度上要求教師正確的認識到這一點，通過實踐引導學生掌握科學探究的方法及過程，同時能夠將方法應用于力所能及的事情上，掌握科學與生產(chǎn)、生活、可持續(xù)發(fā)展中之間的關系，培養(yǎng)學生求真務實的良好習慣。
小學科學不同于其它學科，內(nèi)容豐富多樣，對學生認識自己和認識世界具有重要作用。開展小學科學教學不僅對學生的終身發(fā)展有很大的積極作用，也是提升全民科學素養(yǎng)的重要措施。
二、創(chuàng)新教學方式，推行場景式、體驗式、沉浸式學習
信息技術的迅速發(fā)展對科普教育的教學方法和教學模式產(chǎn)生了巨大的影響。虛擬仿真技術在實踐教學中的應用順應了信息化教育發(fā)展趨勢與教育需要，為學生提供優(yōu)質的教學環(huán)境。
1、虛擬仿真技術基本特征
第一個是其沉浸性，構建仿真教學場景，用戶可以通過視覺、聽覺、運動感覺等，體會到身臨其境的感受;第二個是交互性，用戶可以操作虛擬環(huán)境中的儀器設備，實時得到反饋;第三個是構想性，虛擬仿真技術可以模擬客觀存在的現(xiàn)實環(huán)境，也可以模擬抽象的或不存在的環(huán)境，模擬的環(huán)境與客觀世界環(huán)境高度相似。
2、虛擬仿真技術應用于小學科學中
科普知識有很多地質災害等危險環(huán)境、不可及或不可逆的場景、大范圍抽象化的內(nèi)容等，學生不便于觀察與學習，而通過虛擬仿真技術可以將這些內(nèi)容全部展示出來。
便捷性：課堂上可利用的時間及空間是有限的，如地球與宇宙中的地質變化、星球星系等等難于展示。虛擬仿真技術可以模擬火山噴發(fā)現(xiàn)象，建設火山模型，動態(tài)模擬火山噴發(fā)時的地質變化過程，讓學生認識火山噴發(fā)的現(xiàn)象及原因。
直觀性：可以直觀將課本上枯燥的知識內(nèi)容形象、生動的展示出來，形式新穎，對知識點全方位多角度的詳細展示，調動學生學習興趣。如我們是如何聽見聲音的課程中，模擬耳朵模型，形象化聲音的輸入與傳遞，便于學生理解知識內(nèi)容。
互動性：虛擬與現(xiàn)實的互動、學生與虛擬內(nèi)容的互動、教師與學生的互動，加強教師與學生的聯(lián)系，學生可以在互動中發(fā)散思維進行思考。
3、構建場景式、體驗式、沉浸式學習環(huán)境
虛擬仿真技術的互動性和逼真性為娛樂式教學提供了革命性升級，在體驗教學領域帶給人們一種前所未有的娛樂刺激。虛擬仿真帶入教學中使學生由“被動學”變?yōu)椤爸鲃訉W”，設定情景啟發(fā)學生思考，引導互動實踐探究與創(chuàng)新，同時豐富的素材資料拓寬學生視野，發(fā)揮學生的主觀能動性。
如云幻科教虛擬仿真教學資源，倡導探究式實驗教學，以理論知識為目的，以實驗教學為引導，通過AR技術將虛擬內(nèi)容疊加真實環(huán)境，輔以圖片、音視頻等內(nèi)容，搭建開放式教學環(huán)境，著力提升學生實踐動手操作能力，促進創(chuàng)新思維全面發(fā)展，掌握并利用科學知識解決生活問題。
虛擬仿真教學充分利用學生對事物天生的好奇心及對日常生活現(xiàn)象的濃烈興趣，調動學習動機，滿足學生的好奇心，幫助學生學習相關的科學知識，學生可以全身心的投入去分析情境、提出問題、解決問題、交流問題，完美解決學校空間不足、教具不足等問題，促進小學科學學科核心素養(yǎng)的建構和發(fā)展，寓教于樂，從而大幅度提升學生們的學習意愿、激發(fā)學習興趣，提高學習效果。
小學科普教育能夠使學生掌握關鍵的基礎科學知識和基本技能，全面培養(yǎng)學生的科學興趣與思維能力、探索能力，從而讓學生更好的將科學知識應用于日常生活之中。虛擬仿真教學通過傳統(tǒng)教學與虛實結合的方式克服現(xiàn)有教學困難，與小學科學教學相融合能夠提高課堂教學有效性，是提高學生科學素養(yǎng)的重要措施。
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