模擬實(shí)驗(yàn)點(diǎn)亮教學(xué)之路

〔摘" "要〕" 小學(xué)科學(xué)是一門注重實(shí)踐和探究的學(xué)科，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐操作技能。而模擬實(shí)驗(yàn)作為一種有效的教學(xué)手段，能夠在小學(xué)科學(xué)課堂上為學(xué)生提供直觀、生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助他們更好地理解抽象的科學(xué)概念和現(xiàn)象。模擬實(shí)驗(yàn)作為小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要方法，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可忽視的作用。本論文旨在深入探討模擬實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，通過(guò)具體案例分析其重要性、實(shí)施步驟及作用，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供有益的參考。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；模擬實(shí)驗(yàn)；教學(xué)

〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " "〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " （2025）" 11" " 097-003

一、小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)概述

小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中被廣泛采用，一般有數(shù)據(jù)模擬、實(shí)物模擬、情境模擬等。它具有以下顯著特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)材料與研究對(duì)象原型具有相似性：做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要研究的問(wèn)題往往很復(fù)雜，有著眾多的影響因素。為方便分析研究，要將實(shí)驗(yàn)中的一些條件化繁為簡(jiǎn)，在遵循保持事物本質(zhì)屬性不變的基礎(chǔ)上，將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為理想的簡(jiǎn)單問(wèn)題，排除一些次要因素以及偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。比如在研究巖石風(fēng)化現(xiàn)象時(shí)，選擇與巖石具有相似特性的材料進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以更好地揭示巖石在自然環(huán)境中的變化過(guò)程。

具有很強(qiáng)的直觀性：受年齡特點(diǎn)的影響，小學(xué)生對(duì)直觀的現(xiàn)象容易理解，而模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻€原研究對(duì)象的本質(zhì)特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)過(guò)程完整無(wú)誤地呈現(xiàn)出來(lái)。例如學(xué)習(xí)《在星空中》時(shí)，在課堂上無(wú)法直接去觀察天空中的北斗七星。于是，教師可引導(dǎo)學(xué)生建立一個(gè)星座模型來(lái)觀察北斗七星，讓學(xué)生形象直觀地體會(huì)到實(shí)驗(yàn)完整的變化過(guò)程。

可將結(jié)果類推到原型：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論可以類推到所要研究的原型中，從而揭示所要研究事物的本質(zhì)屬性。例如通過(guò)星座模型的觀察，可以更好地理解天空中真實(shí)北斗七星的特點(diǎn)和規(guī)律。

二、模擬實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要性

（一）激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心

通過(guò)有趣的模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如在“地球與宇宙”部分的學(xué)習(xí)中，利用模擬實(shí)驗(yàn)將抽象的內(nèi)容形象化，減輕學(xué)生理解上的難度，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心。

（二）培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)態(tài)度

模擬實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生需要自己動(dòng)手操作、觀察現(xiàn)象、分析問(wèn)題，從而培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的積極態(tài)度和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

（三）培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和問(wèn)題解決能力

模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能和方法，提高動(dòng)手能力。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，培養(yǎng)實(shí)際操作中的問(wèn)題解決能力。

（四）增強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神

在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生進(jìn)行合理分工，相互協(xié)作，共同完成任務(wù)。如在模擬實(shí)驗(yàn)中，小組合作探究事物的本質(zhì)，學(xué)生之間積極溝通、分享實(shí)驗(yàn)心得和經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的提升。

三、小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用案例

（一）“四季的形成”運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，“四季的形成”運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)是一個(gè)非常典型的例子。通過(guò)選用地球儀模擬地球，燈泡模擬太陽(yáng)，觀察地球儀上小棒影子的長(zhǎng)短變化，能夠幫助學(xué)生理解四季形成的原因。

首先，實(shí)驗(yàn)中在四個(gè)地球模型中間放一盞燈代表太陽(yáng)，在公轉(zhuǎn)軌道模板上確定A，B，C，D四個(gè)方位。調(diào)整地軸指向北方，讓地球模型地軸北端都指向北極星。接著，在北半球同一地點(diǎn)各立一根標(biāo)桿，用橡皮泥將大頭針垂直固定在地球模型上，使標(biāo)桿正對(duì)太陽(yáng)（正午時(shí)間），然后觀察地球模型上標(biāo)桿的影長(zhǎng)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯示，地球公轉(zhuǎn)到B處時(shí)，影子最短，此時(shí)是夏季；到D處時(shí)，影子最長(zhǎng)，此時(shí)是冬季；到A和C兩處時(shí)，影子長(zhǎng)短適中，A處是春季，C處是秋季。所以古人判斷季節(jié)的經(jīng)驗(yàn)是夏季影子最短，冬季影子最長(zhǎng)，春季和秋季影子長(zhǎng)短適中。

（二）《聲音是怎么產(chǎn)生的》原理模擬實(shí)驗(yàn)

聲音的產(chǎn)生是小學(xué)科學(xué)中的重要知識(shí)點(diǎn)之一，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好地理解聲音產(chǎn)生的本質(zhì)。

如在“真空罩中的鬧鐘”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以直觀地看到當(dāng)真空罩的空氣被抽走時(shí)，鬧鐘聲音會(huì)逐漸變小，再次打開(kāi)真空罩氣閥時(shí)，空氣回到真空罩，此時(shí)又能聽(tīng)到聲音，從而得出聲音可以在空氣中傳播、無(wú)法在真空中傳播的結(jié)論。

通過(guò)實(shí)物資源和虛擬實(shí)驗(yàn)資源的結(jié)合使用，學(xué)生可以更加全面地觀察物體發(fā)聲和不發(fā)聲時(shí)的不同狀態(tài)，深入理解聲音產(chǎn)生的本質(zhì)是物體的振動(dòng)，沒(méi)有振動(dòng)就沒(méi)有聲音。

（三）《看月亮》中的月相變化模擬實(shí)驗(yàn)

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，《看月亮》這一課程中的月相變化模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生直觀地理解抽象的月相變化知識(shí)。

選擇三個(gè)高矮不同的學(xué)生分別扮演太陽(yáng)、地球和月球，模擬月相變化過(guò)程。在課堂上，教師讓較高的學(xué)生扮演太陽(yáng)，中等身高的學(xué)生扮演地球，較矮的學(xué)生扮演月球。首先確定好位置關(guān)系，“太陽(yáng)”站在相對(duì)固定的位置，代表著太陽(yáng)在太陽(yáng)系中的相對(duì)穩(wěn)定位置。“地球”站在合適的位置，圍繞“太陽(yáng)”緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬地球的公轉(zhuǎn)。“月球”則圍繞“地球”轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬月球繞地球的公轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察不同位置時(shí)“月球”被“太陽(yáng)”照亮的部分，從而模擬出月相的變化過(guò)程。

讓學(xué)生直觀地理解月相變化的原因，增強(qiáng)對(duì)抽象知識(shí)的認(rèn)知。通過(guò)這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀地看到隨著“月球”繞“地球”公轉(zhuǎn)以及“地球”繞“太陽(yáng)”公轉(zhuǎn)，“月球”被照亮的部分在不斷發(fā)生變化。學(xué)生能夠清晰地認(rèn)識(shí)到月相變化是由于日、地、月三者的相對(duì)位置不斷變化所導(dǎo)致的。這種直觀的模擬方式，讓原本抽象的月相變化知識(shí)變得具體可感，大大增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)這一抽象知識(shí)的認(rèn)知。例如，當(dāng)“月球”位于“地球”和“太陽(yáng)”之間時(shí)，學(xué)生可以看到“月球”的黑暗面朝向“地球”，此時(shí)模擬的是新月的月相；當(dāng)“月球”“地球”和“太陽(yáng)”呈直角時(shí)，學(xué)生可以看到“月球”被照亮的部分呈現(xiàn)出半圓形，分別模擬上弦月和下弦月的月相；當(dāng)“地球”位于“月球”和“太陽(yáng)”之間時(shí)，學(xué)生可以看到“月球”的整個(gè)明亮面朝向“地球”，此時(shí)模擬的是滿月的月相。

四、小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)的作用

（一）學(xué)生學(xué)會(huì)合作與分享

在小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)中，小組合作探究事物本質(zhì)成了培養(yǎng)學(xué)生合作與分享意識(shí)的重要途徑。

通過(guò)小組合作探究事物本質(zhì)，提升語(yǔ)言表達(dá)和人際交往能力。在模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生以小組為單位共同探究事物的本質(zhì)。例如在進(jìn)行“地球的運(yùn)動(dòng)”模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，小組成員需要分工合作，共同完成地球儀的操作、觀察光照變化、記錄數(shù)據(jù)等任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生必須相互交流、討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。他們會(huì)闡述自己的觀點(diǎn)，傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)，從而提升語(yǔ)言表達(dá)能力。同時(shí)，通過(guò)與小組成員的互動(dòng)，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人溝通、協(xié)商和合作，提高了人際交往的能力。

體會(huì)分享帶來(lái)的驚喜，培養(yǎng)合作意識(shí)。小組合作完成模擬實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生會(huì)體會(huì)到分享帶來(lái)的驚喜。當(dāng)各小組展示實(shí)驗(yàn)成果時(shí)，學(xué)生可以看到不同小組的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果，從中學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)和技能。例如在“聲音是怎么產(chǎn)生的”原理模擬實(shí)驗(yàn)中，各小組通過(guò)實(shí)物實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)和敲鑼比賽等方式探究聲音產(chǎn)生的本質(zhì)。在分享環(huán)節(jié)，學(xué)生了解到其他小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和發(fā)現(xiàn)，拓寬了視野。這種分享不僅讓學(xué)生感受到了合作的力量，也培養(yǎng)了他們的合作意識(shí)。

（二）加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)方法訓(xùn)練，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣

在小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)中，加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)方法訓(xùn)練，養(yǎng)成良好思維習(xí)慣至關(guān)重要。

教師根據(jù)學(xué)生年齡特征和認(rèn)知水平進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模⒛Ｐ团c原型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在模擬實(shí)驗(yàn)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模寣W(xué)生清楚地知道通過(guò)實(shí)驗(yàn)要探究的問(wèn)題是什么。例如，在進(jìn)行“地球的運(yùn)動(dòng)”模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要明確告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的是理解地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的晝夜交替、四季變化等現(xiàn)象。同時(shí)，教師要幫助學(xué)生建立模型與原型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在模擬實(shí)驗(yàn)中，模型是對(duì)原型的簡(jiǎn)化和模擬，學(xué)生需要清楚地知道模型中的各個(gè)部分分別對(duì)應(yīng)原型中的哪些要素。比如在“月相成因模擬實(shí)驗(yàn)”中，教師要引導(dǎo)學(xué)生理解手電筒模擬太陽(yáng)、地球儀模擬地球、小皮球模擬月球，通過(guò)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，學(xué)生能夠更好地理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模沂臼挛锏谋举|(zhì)。

觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)事物相聯(lián)系，揭示事物本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，如為什么物體發(fā)聲時(shí)會(huì)振動(dòng)？為什么地球儀的影子會(huì)有長(zhǎng)短變化？通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行推理，找到問(wèn)題的答案。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不斷鍛煉自己的思維能力，提高解決問(wèn)題的能力。例如，在“巖石風(fēng)化模擬實(shí)驗(yàn)”中，學(xué)生通過(guò)觀察相似材料在模擬自然環(huán)境中的變化現(xiàn)象，分析出自然環(huán)境中巖石風(fēng)化的原因，從而培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。

五、結(jié)論

小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中具有重要意義，通過(guò)具體案例可以看出，它能夠幫助學(xué)生理解抽象知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，選擇合適的方法和材料，嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行操作，充分發(fā)揮模擬實(shí)驗(yàn)的作用，為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)之路點(diǎn)亮明燈。

小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)作為一種重要的教學(xué)手段，為學(xué)生提供了直觀、生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在模擬實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)，能夠更好地理解抽象的科學(xué)概念和現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手能力、問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

在實(shí)施模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)活動(dòng)準(zhǔn)備，包括實(shí)驗(yàn)器材、材料和安全防護(hù)措施的準(zhǔn)備。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)流程中，要確定合適的實(shí)驗(yàn)主題，準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行合理的分組與分工，安排好實(shí)驗(yàn)時(shí)間，講解實(shí)驗(yàn)原理，演示實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行操作與觀察，及時(shí)糾正錯(cuò)誤并提供指導(dǎo)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，組織討論與交流，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納，鼓勵(lì)學(xué)生反思與改進(jìn)。

模擬實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中具有多方面的作用。學(xué)生在模擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)合作與分享，提升語(yǔ)言表達(dá)和人際交往能力，體會(huì)分享的驚喜，培養(yǎng)合作意識(shí)。同時(shí)，模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣訌?qiáng)學(xué)生科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成良好的思維習(xí)慣。教師根據(jù)學(xué)生年齡特征和認(rèn)知水平進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模⒛Ｐ团c原型的對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將模擬實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)事物相聯(lián)系，揭示事物本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

總之，小學(xué)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中具有不可替代的重要作用。教師應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到模擬實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，積極引導(dǎo)學(xué)生參與模擬實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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