“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下的小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實踐

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來對小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)活動的開展產(chǎn)生了巨大的影響，教師開始基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的綜合應(yīng)用改革傳統(tǒng)教學(xué)活動，積極探索科學(xué)實驗教學(xué)的信息化變革，旨在打造現(xiàn)代化、信息化的科學(xué)實驗教學(xué)體系，促進學(xué)生對科學(xué)內(nèi)容進行深度探究。基于此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐中，教師應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確定位科學(xué)實驗教學(xué)的需求，有意識地探索信息技術(shù)與科學(xué)實驗教學(xué)活動深度融合的措施，突出時代特色、教育特色，全面提高科學(xué)實驗教學(xué)的指導(dǎo)成效，引領(lǐng)學(xué)生對科學(xué)實驗內(nèi)容進行多維度探索，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)改革優(yōu)勢

“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下開展的科學(xué)實驗教學(xué)活動，能夠提升教學(xué)指導(dǎo)成效，促進學(xué)生對科學(xué)實驗內(nèi)容進行深度探究，提高教學(xué)質(zhì)量。

（一）教學(xué)資源更加豐富，交互性增強

“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下，小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)迎來了前所未有的資源豐富性，教師綜合利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)上的實驗數(shù)據(jù)和資源進行匯總，使學(xué)生接觸到更多的科學(xué)實驗資源，豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，促使學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí)，打破時間和空間的限制。同時，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，教師能夠指導(dǎo)學(xué)生利用在線平臺與教師、同學(xué)進行實時交流，分享實驗心得、討論實驗問題，形成多元交互的教學(xué)指導(dǎo)體系。這不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能提高他們合作與溝通的能力。

（二）實驗教學(xué)的可視化和個性化優(yōu)勢更加明顯

互聯(lián)網(wǎng)時代背景下，教師利用多媒體技術(shù)，將實驗過程以圖文并茂、動態(tài)演示的形式展現(xiàn)出來，使得抽象的科學(xué)原理變得直觀易懂，幫助小學(xué)生更好地理解和掌握科學(xué)知識。同時，每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、興趣和需求都是不同的，而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)很難滿足每個學(xué)生的個性化需求。然而，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，教師可以利用數(shù)據(jù)分析、定制學(xué)習(xí)路徑等方式，為每個學(xué)生提供適合他們的實驗學(xué)習(xí)資源和教學(xué)指導(dǎo)，逐步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。可見“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下的科學(xué)實驗教學(xué)活動，能夠進一步豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，促進教學(xué)活動的改革創(chuàng)新，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的科學(xué)實驗探索環(huán)境，切實提高小學(xué)生的科學(xué)探索素養(yǎng)。

（三）提高實驗教學(xué)的趣味性和實踐性

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)受限于資源和場地，往往難以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且會對學(xué)生參與實踐探究產(chǎn)生一定的限制作用。“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，科學(xué)教師能夠引入更多生動有趣的科學(xué)實驗內(nèi)容，并通過虛擬實驗、在線互動等方式，讓學(xué)生在玩樂中學(xué)習(xí)，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。同時，信息化科學(xué)實驗教學(xué)還能為學(xué)生提供更多動手實踐的機會，讓學(xué)生在動手操作中深化對科學(xué)原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實踐操作能力，進一步鍛煉學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，為其全面發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)措施

“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下，教師應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確定位實驗教學(xué)的作用，積極探索教學(xué)活動實現(xiàn)全面創(chuàng)新的措施，打造新時代信息化教學(xué)模式，促進學(xué)生對科學(xué)實驗內(nèi)容進行主動學(xué)習(xí)、思考和實踐驗證，深化學(xué)生對科學(xué)知識的理解。下面對“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的改革創(chuàng)新措施進行系統(tǒng)分析。

（一）應(yīng)用多媒體技術(shù)，優(yōu)化科學(xué)實驗演示教學(xué)

多媒體技術(shù)是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的關(guān)鍵性教學(xué)手段和教學(xué)支持技術(shù)，基于多媒體技術(shù)的支持改革科學(xué)實驗教學(xué)活動，能夠?qū)⑽淖帧D片、音頻、視頻等多種信息形式融合在一起，形成生動、形象、直觀的教學(xué)資源。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以應(yīng)用多媒體技術(shù)開展科學(xué)實驗演示教學(xué)，讓學(xué)生通過觀察實驗演示視頻，了解實驗操作步驟和實驗現(xiàn)象，提高實驗教學(xué)的直觀性和趣味性。在具體教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)，科學(xué)教師可以將實驗演示視頻制作成多媒體課件，結(jié)合實驗教材和實驗器材，向?qū)W生展示實驗操作的全過程。教師也可以適當(dāng)?shù)卦趯嶒炑菔局屑尤雱赢嫛⑻匦У仍兀箤嶒灲虒W(xué)更加生動有趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實驗原理。

例如，在“觀察蝸牛的身體”科學(xué)實驗教學(xué)中，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持和多媒體技術(shù)的應(yīng)用，教師可以搜集、整理和匯總與實驗相關(guān)的多媒體視頻資源，構(gòu)建信息化的教學(xué)資源體系，方便學(xué)生觀看視頻，了解“觀察蝸牛的身體”科學(xué)實驗的方法、技巧和過程等，為學(xué)生進行科學(xué)觀察實驗奠定基礎(chǔ)。在整合多媒體教學(xué)資源的過程中，教師可以先在互聯(lián)網(wǎng)平臺上搜集和整理與蝸牛相關(guān)的多媒體視頻資源，如蝸牛的生活習(xí)性、蝸牛的身體結(jié)構(gòu)等，然后根據(jù)科學(xué)實驗教學(xué)的需求，將這些視頻資源進行整合和編輯，制作成適合課堂播放的實驗教學(xué)課件。同時，結(jié)合文字、圖片、音頻等多種信息開展演示實驗教學(xué)，對蝸牛的身體結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性等進行詳細講解，并演示如何對蝸牛的身體進行合理化觀察，幫助學(xué)生建立起對蝸牛的全面認(rèn)識。

在合理實施科學(xué)演示實驗教學(xué)后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合視頻內(nèi)容，對蝸牛的身體結(jié)構(gòu)進行逐一觀察和記錄，如蝸牛的觸角、腹足、殼等，在觀察和記錄的過程中更加深入地了解蝸牛的身體特點和生活習(xí)性。如此，小學(xué)科學(xué)教師便能在教學(xué)實踐中發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，促進多媒體演示實驗教學(xué)的系統(tǒng)實施，逐步提高科學(xué)演示實驗教學(xué)活動的質(zhì)量，提高學(xué)生對科學(xué)實驗知識的理解和應(yīng)用能力。

（二）引入虛擬化技術(shù)，構(gòu)建科學(xué)實驗虛擬空間

虛擬技術(shù)是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)改革的主要方向，基于虛擬技術(shù)支持的科學(xué)教學(xué)改革，便于教師在教學(xué)中利用計算機模擬實驗環(huán)境和實驗過程，構(gòu)建虛擬的科學(xué)實驗空間，讓學(xué)生在計算機上進行虛擬實驗操作，模擬真實的實驗過程，提高實驗教學(xué)的安全性和可控性。在實際開展科學(xué)實驗教學(xué)活動的過程中，教師可以發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用，為學(xué)生提供豐富的實驗器材和實驗參數(shù)設(shè)置選項，讓學(xué)生自由地進行實驗操作和探索。同時，利用虛擬實驗室提供實驗數(shù)據(jù)的實時反饋和處理功能，進一步幫助學(xué)生及時糾正實驗錯誤，掌握正確的實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗操作能力，夯實教學(xué)改革基礎(chǔ)。

例如，在“金屬熱脹冷縮”科學(xué)實驗教學(xué)中，為了提高實驗指導(dǎo)的可操作性，增強實驗現(xiàn)象的直觀性，教師可以嘗試引入虛擬技術(shù)，打造虛擬化的實驗空間，助力學(xué)生探究科學(xué)實驗內(nèi)容。在具體的科學(xué)實驗教學(xué)活動中，教師可以基于虛擬技術(shù)的支持構(gòu)建虛擬科學(xué)實驗室，然后在實驗室中利用計算程序模擬金屬在加熱和冷卻過程中的尺寸變化，增強實驗教學(xué)的直觀性。在具體模擬實驗環(huán)節(jié)，教師可以要求學(xué)生選擇不同的金屬樣品，設(shè)置不同的溫度參數(shù)，并觀察金屬在不同溫度下的長度變化，并利用隨時暫停、回放和慢放等功能細化實驗過程，幫助學(xué)生深入地理解金屬熱脹冷縮的原理。同時，在教學(xué)實踐中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進行直觀的演示實驗，讓學(xué)生觀察金屬變化，總結(jié)金屬熱脹冷縮的科學(xué)知識點，如當(dāng)金屬被加熱時，其長度會逐漸增加，金屬在冷卻過程中會收縮，以此提高科學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)效果。在此過程中，教師繼續(xù)講解虛擬實驗室教學(xué)活動的作用，解析科學(xué)實驗原理，驅(qū)動學(xué)生探究科學(xué)實驗方面的內(nèi)容，提高實驗教學(xué)的整體質(zhì)量。

（三）引入微課程技術(shù)，解析科學(xué)實驗教學(xué)重點

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實踐中，教師積極探索微課教學(xué)的合理化設(shè)計和應(yīng)用，能夠攻克教學(xué)重難點，促進學(xué)生對課程知識進行深度探究學(xué)習(xí)。具體分析，在微課科學(xué)實驗教學(xué)中，教師利用短小精悍的教學(xué)視頻，針對某一知識點或技能點進行深入淺出的講解和演示，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實驗教學(xué)的重點和難點。在具體開展微課實驗教學(xué)指導(dǎo)的過程中，教師可以利用微課生動形象地講解和演示，幫助學(xué)生理解和掌握實驗原理、實驗步驟和實驗注意事項。教師還可以在教學(xué)中采用多種教學(xué)方式和交互方式，如在線討論、在線測試等，引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)實驗的討論和探究學(xué)習(xí)，逐步幫助學(xué)生更好地掌握實驗知識和技能。

例如，在小學(xué)科學(xué)“做一個生態(tài)瓶”科學(xué)實驗教學(xué)活動中，為了幫助學(xué)生攻克重難點知識，使學(xué)生深入理解生物與環(huán)境的關(guān)系，了解生態(tài)平衡的重要性，教師可以導(dǎo)入微課教學(xué)內(nèi)容，在微課程的支持下解析實驗教學(xué)重點，促進學(xué)生對課程內(nèi)容進行探索學(xué)習(xí)。在實際開展微課教學(xué)活動的過程中，在微課導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以先介紹生態(tài)瓶的概念，說明它是一個模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的小型封閉環(huán)境，并展示一些成功的生態(tài)瓶示例圖片，激發(fā)學(xué)生興趣。然后，教師通過視頻和文字解說的方式解析科學(xué)實驗的重點，講解生物如何適應(yīng)環(huán)境，以及生物的活動如何影響環(huán)境，如植物利用光合作用產(chǎn)生氧氣，動物呼吸消耗氧氣并產(chǎn)生二氧化碳，形成各種生物間的相互依賴關(guān)系；闡述生態(tài)平衡對于維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，讓學(xué)生認(rèn)識到生態(tài)平衡一旦被破壞，可能導(dǎo)致生物種群數(shù)量的劇烈波動，甚至是生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

在學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容形成初步認(rèn)識后，教師可以引入難點解析方面的教學(xué)內(nèi)容，即強調(diào)生態(tài)瓶的構(gòu)建需要遵循自然界的生態(tài)平衡原則，包括生物種類的選擇、數(shù)量的控制、光照和溫度的管理等，并利用微課視頻分析不同生物種類在生態(tài)瓶中的角色（生產(chǎn)者、消費者、分解者），指導(dǎo)學(xué)生選擇和搭配這些生物，以建立一個相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，教師可以在微課中為學(xué)生提供實踐操作方面的指導(dǎo)，詳細延伸容器的選擇、基質(zhì)的鋪設(shè)、水的加入、植物和動物的放置等方面，并提醒學(xué)生在制作生態(tài)瓶的過程中需要注意的事項，如容器的清潔、生物的健康狀況、水質(zhì)的控制等。在此過程中，教師開展微課教學(xué)指導(dǎo)，以圖文分析和案例教學(xué)的模式開展實踐互動教學(xué)，進一步提高科學(xué)實驗教學(xué)的針對性和有效性，促進學(xué)生對科學(xué)實驗內(nèi)容進行探究，逐步增強學(xué)生對科學(xué)實驗知識的學(xué)習(xí)能力。

（四）引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，加強科學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)技術(shù)是“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教學(xué)改革中比較常見的技術(shù)，教師應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)改革科學(xué)實驗教學(xué)，能夠在科學(xué)實驗指導(dǎo)中對海量數(shù)據(jù)進行采集、存儲、處理和分析，挖掘出數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律和價值，幫助學(xué)生更好地進行科學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析，提高實驗教學(xué)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。在具體開展科學(xué)實驗教學(xué)的過程中，教師可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生實驗過程中形成的數(shù)據(jù)信息進行匯總，并對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，挖掘出實驗數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢，然后借助數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對實驗獲得的數(shù)據(jù)進行可視化和交互化展示，方便學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析和比較。

例如，在“雨水對土地的侵蝕”科學(xué)模擬小實驗中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進行模擬演示類實驗操作，并在實驗過程中利用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對實驗生成的數(shù)據(jù)信息進行集中匯總，然后借助數(shù)據(jù)可視化工具，幫助學(xué)生直觀地感受雨水侵蝕情況下土壤數(shù)據(jù)的變化情況，對雨水侵蝕土地形成新的理解。在具體開展科學(xué)實驗教學(xué)活動的過程中，教師可以在沙盤內(nèi)鋪設(shè)一定厚度的泥土，模擬真實土地環(huán)境，并根據(jù)需要添加小石子等，模擬地表的不同類型。然后，在模擬土地上設(shè)置多個數(shù)據(jù)收集點，用以收集雨水侵蝕過程中的土壤數(shù)據(jù)，如土壤流失量、侵蝕深度等。

完成實驗布置后，教師可以使用噴壺或水管等裝置模擬雨水沖刷土地，并在試驗中調(diào)整水流的強度和持續(xù)時間，以模擬不同程度的雨水侵蝕。在模擬雨水侵蝕的過程中，教師可以利用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)實時收集各個數(shù)據(jù)收集點的土壤數(shù)據(jù)，并對收集到的數(shù)據(jù)進行清洗、整理和分析，提取出關(guān)鍵指標(biāo)。最后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)可視化工具，生成圖表或動畫，直觀地展示雨水侵蝕過程中土壤數(shù)據(jù)的變化情況。在系統(tǒng)開展實驗操作后，發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持作用，教師指導(dǎo)學(xué)生清晰地觀察雨水對土地的侵蝕過程以及侵蝕程度與水流強度、持續(xù)時間等因素的關(guān)系，進而認(rèn)識到隨著水流強度的增加和持續(xù)時間的延長，土地侵蝕程度逐漸加劇，表現(xiàn)為土壤流失量增加、侵蝕深度加深等。

在實驗環(huán)節(jié)，教師與學(xué)生共同對比不同地表類型如草地、裸地等，在相同雨水條件下的侵蝕情況，帶領(lǐng)學(xué)生進一步探討地表覆蓋對雨水侵蝕的影響。可見，在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)，教師積極探索大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，能夠提高實驗教學(xué)指導(dǎo)成效，促進學(xué)生對科學(xué)實驗內(nèi)容進行系統(tǒng)探究，進一步提升教學(xué)指導(dǎo)的整體效果。

三、結(jié)語

綜上所述，在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實踐中，教師準(zhǔn)確定位“互聯(lián)網(wǎng)+”的影響，基于信息技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用探索改革教學(xué)活動的措施，能夠在教學(xué)中突出信息化教育的特色，全面提高教學(xué)指導(dǎo)成效，促進學(xué)生對課程內(nèi)容進行主動學(xué)習(xí)和系統(tǒng)思考。在教學(xué)實踐中，教師應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確定位科學(xué)實驗教學(xué)的要點，并根據(jù)教學(xué)需求積極探索信息化教學(xué)改革的措施，全面提高課堂教學(xué)指導(dǎo)的有效性。