虛擬學習情境在小學科學學科中的應用范式

王琳

【摘要】虛擬學習情境作為一種全新的教學范式，具有可重復利用、安全簡便的特性，在小學科學學科應用中對推進形象化教學，創設虛擬實踐環境，促進自主交互探究具有重要意義。在實踐應用中，要根據具體課程內容選擇適用對象，利用多媒體資源，增強豐富性、真實性，同時要制作相應的教學課件，設置相應的教學信息反饋體系。

【關鍵詞】虛擬學習情境 小學科學 意義 應用

一、引言

科學課在小學課程體系中對培養學生的動手操作能力和思維發散能力具有顯著作用，教學中要求理論講解與實驗演示的結合。虛擬學習情境的應用為學生提供了一種全新的實驗實踐范式，研究其在小學科學課程中的應用路徑具有重要意義。

二、虛擬學習情境應用對小學科學課的意義

（一）推進形象化教學

小學科學是對自然現象的理論性總結，在教學過程中需要借助生動形象的實驗案例對科學理論知識進行闡述或者對自然現象進行還原。虛擬學習情境能夠滿足這一教學需求，借助多媒體技術和網絡技術打造立體化教學空間，將教師和學生置于虛擬但真實感強烈的情境下，演示板塊運動、火山地震、生化反應、分子運動、天體運動等自然現象，讓學生身臨其境。

（二）創設虛擬實踐環境

學生能夠借助虛擬學習情境進行模擬實踐，在消化吸收理論知識的同時提升個人實踐操作能力，這個過程是學生與虛擬情境中各要素的交互過程，這對培養學生的思維想象力和創新創造力大有裨益。通過虛擬實踐，學生所獲得的不僅是框架性質的顯性知識，還有在環境的熏染下對虛擬角色感知所產生的隱性知識。

（三）利于自主交互探究

虛擬學習情境強調學生在科學教學中的參與性，為小學生提供與自然現象、自然物體接觸的條件。小學生可以通過拖動鼠標從多個角度了解到某一物體的立體化形象，這是普通平面教學無法實現的。在這個過程中，小學生與虛擬現象、虛擬物體的交互有利于誘發學生的發散性思維和創新想象力，以自主探究的姿態占據科學教學的核心地位。學生在虛擬情境中的所看所思也為教師成功設計課堂問題，創設小組討論提供了依據。完成虛擬情境體驗后，學生之間關于問題的交互討論也會更加熱烈，更有針對性。

（四）可重復利用，安全簡便

科學實驗是小學科學課程教學的重要組成部分，傳統的教學模式下需要大量的實驗器材、設備、器具等，很多實驗材料只能使用一次，許多實驗具有一定的危險性，不適合小學生親自操作。虛擬學習情境徹底打破了這一僵局，將多媒體技術、特效技術整合應用形成虛擬實驗環境，具有環保、節儉、重復利用、安全、便捷的特點，學生無須擔心實驗的危險性，可以親自在虛擬情境中操作。而虛擬學習情境下的實驗并不需要真實的實驗器材、設備，能夠節省大量的教育資本。

三、虛擬學習情境在小學科學課中的應用策略

（一）理性認清課程內容性質，確定好虛擬情境的適用對象

虛擬學習情境固然對小學科學教學具有積極作用，但并非適用于所有的課程內容。在具體的設計過程中，教師要根據教學內容、教學目標以及教學條件靈活設定，不可拘泥于桎梏，為了應用而設計。虛擬學習情境與真實現象之間必然存在一定的差異，如果現實教學情境能夠滿足教學需求，用于教學實驗的可行性較高，同時能保證操作安全，那么就應該選擇真實教學情境。

（二）結合多媒體信息資源，增強虛擬情境的真實性

虛擬學習情境的應用目的在于以形象的方式向學生闡述抽象的理論知識，因此在設計中要重點關注真實性，盡可能地貼近學生實際生活。情境中除了必要的角色、活動、資源等多媒體要素，更要強調學生、教師的參與性，有教師、學生參與的虛擬情境才更具有真實性和交互性。教師應充分利用好圖像、視頻、動畫、聲音等多媒體要素，打造立體化教學空間，讓學生有身臨其境之感。

（三）轉變教學設計思路，制作虛擬情境適用的教學課件

虛擬學習情境只是小學科學教學的一部分，如果沒有高質量的教學課件與之配套，沒有邏輯嚴密的課堂環節與之適應，虛擬學習環境就會處于孤立無援的境地。因此，教師首先要轉變教學設計思路，將虛擬學習情境完美地融入整個教學計劃、課堂教學環節當中。要在遵循教學原理、教學規律的前提下，設計與虛擬學習情境相銜接的教學流程，既要符合課程內容的內在聯系與規律，也要注重設置恰當的開放性的問題，引導學生在虛擬情境中的行為和思路。最后要注意傾聽學生在虛擬情境中的所思所得，并對學生的結論加以總結。

（四）關注學生使用體驗，構建科學的虛擬情境反饋體系

虛擬學習情境強調學生和教師的參與性，同時也應關注學生在參與過程中的所思所得，對教學內容的理解程度和知識層次的開發程度，因此，構建完善的虛擬情境反饋體系是尤為重要的。虛擬情境的真實性、豐富性設計固然重要，教師更要關注學生對虛擬情境的體驗感受以及建議、意見，以此窺探虛擬情境設計的成功與否，總結出理論知識與虛擬情境相結合的內在聯系與規律，為后續的情境教學提供參考性意見。

四、結束語

虛擬學習情境作為一種全新的小學科學教學手段，對實現形象化教學具有顯著的推動作用，有助于開發學生的發散性思維和創新創造能力。在具體應用中，教師既要參考實際教學內容與虛擬情境設計的匹配程度，也要盡可能增強虛擬情境的真實性與交互性，同時構建完備的教學信息反饋體系，為虛擬學習情境的完善與改進提供依據和標準。