〔摘" "要〕" 本文以教科版科學(xué)三年級上冊《空氣的成分》一課為例，探討如何運用信息技術(shù)手段優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升其科學(xué)探究能力。教學(xué)實踐中，教師運用信息技術(shù)的輔助，不僅突破了空氣成分抽象難懂的教學(xué)難點，還幫助學(xué)生直觀認識了空氣各成分的比例和功能，培養(yǎng)了他們的觀察能力、實驗?zāi)芰皡f(xié)作能力。研究表明，科學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的融合，不僅提高了課堂效率，還為學(xué)生構(gòu)建科學(xué)素養(yǎng)提供了強有力的支持，具有較高的實踐價值和推廣意義。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；信息技術(shù)；創(chuàng)新融合

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）21" " 0061-03

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)課堂教學(xué)正逐步向信息化方向轉(zhuǎn)型，科學(xué)課程作為培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要學(xué)科，也迎來了深度融合信息技術(shù)的契機。在小學(xué)科學(xué)課程中，將信息技術(shù)創(chuàng)新性地融入課堂，不僅可以優(yōu)化教學(xué)流程，還能夠突破重難點，讓學(xué)生以更加直觀和深刻的方式理解科學(xué)知識。

一、課前部分，運用微課導(dǎo)入教學(xué)

（一）激發(fā)學(xué)生對空氣成分的探究興趣

在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以通過微課視頻的形式，營造一個與空氣相關(guān)的真實情境。例如，播放一段關(guān)于“太空生活”的微課，展示宇航員如何在沒有空氣的環(huán)境中生存，以及地球空氣對生命的重要性。視頻結(jié)束后，教師提問：“空氣在我們的生活中看不見摸不著，那它到底是什么？包含了哪些成分？”微課通過圖文并茂的動態(tài)內(nèi)容，將生活現(xiàn)象與科學(xué)知識緊密結(jié)合，不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。利用信息技術(shù)，將抽象的科學(xué)問題以直觀形式呈現(xiàn)，使學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下，主動投入后續(xù)的學(xué)習(xí)和探究活動。

（二）幫助學(xué)生建立空氣成分的科學(xué)認知

教師可設(shè)計一段2～3分鐘的微課，展示空氣成分的比例及其作用。微課中以動畫形式展示空氣成分的組成（如氮氣78%、氧氣21%、二氧化碳0.03%等），配合生活化的場景說明各成分的功能：氧氣用于呼吸，二氧化碳參與植物的光合作用，氮氣具有保護性作用等。動態(tài)的餅狀圖和情境化的講解使復(fù)雜的數(shù)據(jù)變得生動形象。在播放微課后，教師提問：“你有沒有想過，如果空氣成分比例發(fā)生變化，會對我們的生活產(chǎn)生什么影響？”通過微課輔助，學(xué)生對空氣成分有了初步了解，并對其功能產(chǎn)生興趣，同時為接下來的探究實驗埋下思維伏筆。

（三）引導(dǎo)學(xué)生確立探究方向

微課還可以幫助學(xué)生梳理探究的主題和方向。例如，教師播放一段實驗演示微課：將蠟燭放在密閉容器中，隨著氧氣的消耗，蠟燭逐漸熄滅。視頻結(jié)束后，教師提出思考性問題：“空氣中為什么會有氧氣？氧氣消耗后會發(fā)生什么？其他成分對我們的生活有什么影響？”通過這一微課的導(dǎo)入，學(xué)生不僅感知到了空氣成分的重要性，還對“氧氣的作用”和“其他成分的功能”產(chǎn)生了探究興趣。在此基礎(chǔ)上，教師組織學(xué)生分組討論如何設(shè)計實驗驗證空氣中不同成分的特性，從而引導(dǎo)學(xué)生明確探究任務(wù)。信息技術(shù)通過可視化與互動性的結(jié)合，讓學(xué)生的思維更加活躍，為科學(xué)探究奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、課堂部分，運用VR技術(shù)輔助實驗

（一）模擬實驗環(huán)境，增強學(xué)生科學(xué)意識

傳統(tǒng)的科學(xué)實驗受限于課堂空間和材料條件，某些實驗可能因安全或技術(shù)限制而無法在課堂上進行。而運用VR技術(shù)，教師就可以為學(xué)生創(chuàng)造一個虛擬的實驗環(huán)境，使學(xué)生能夠身臨其境地觀察到各種實驗過程。在教科版科學(xué)三年級上冊《空氣的成分》一課中，教師可以利用VR技術(shù)展示一個完整的實驗過程，通過虛擬實驗演示空氣成分的分離和氧氣的助燃作用。學(xué)生佩戴VR頭盔后，可以從不同的視角觀察實驗現(xiàn)象，真實地感受到空氣成分如何影響實驗結(jié)果。通過沉浸式的體驗，學(xué)生能夠更加清晰地理解空氣成分的比例和作用，避免了由于實際操作難度或設(shè)備限制無法呈現(xiàn)某些實驗現(xiàn)象的局限性。VR技術(shù)為學(xué)生提供了一個可視化、交互性強的學(xué)習(xí)平臺，幫助他們深入理解復(fù)雜的科學(xué)概念，從而激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣和探究精神。

（二）提供實驗數(shù)據(jù)實時反饋，鼓勵學(xué)生自主探究

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，學(xué)生往往是根據(jù)教師的指導(dǎo)進行實驗操作，實驗結(jié)果也依賴于學(xué)生的觀察記錄。在VR技術(shù)的支持下，實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)可以通過實時反饋呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中獨立完成實驗并根據(jù)自己的操作結(jié)果獲取即時的反饋。比如，在進行“氧氣助燃”實驗時，學(xué)生通過虛擬環(huán)境點燃蠟燭，VR系統(tǒng)將自動顯示氧氣消耗的比例，并反饋是否成功點燃。通過互動式的實驗操作，學(xué)生不僅能夠更好地理解空氣中各成分的作用，還能通過實驗數(shù)據(jù)進行自主探究。在VR環(huán)境下，學(xué)生可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)調(diào)整虛擬實驗的條件，探究不同氧氣比例對助燃效果的影響?；赩R技術(shù)的互動反饋功能，極大地提高了學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力，促進了學(xué)生對科學(xué)實驗的深入理解。

（三）進行實驗總結(jié)反思，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維

VR技術(shù)不僅能夠讓學(xué)生參與到實驗過程中，還能幫助學(xué)生進行實驗后的總結(jié)反思。在傳統(tǒng)實驗中，學(xué)生往往難以回顧和分析整個實驗過程，而通過VR技術(shù)，學(xué)生可以隨時回溯實驗的每一個細節(jié)。教師可以設(shè)計一段實驗回放的VR視頻，學(xué)生通過虛擬視角回顧整個實驗的操作步驟、數(shù)據(jù)變化和實驗結(jié)果，并思考實驗中可能存在的問題和改進方案。在進行空氣成分分離實驗時，學(xué)生可以通過VR觀看空氣中氮氣、氧氣等成分的分布過程，分析實驗中可能的誤差或不足之處。教師可以引導(dǎo)學(xué)生在回放過程中發(fā)現(xiàn)問題，并提出改進意見，促進學(xué)生從中獲得更深層次的思考。

三、課后部分，運用測驗軟件鞏固所學(xué)知識

（一）幫助學(xué)生鞏固知識點，檢測學(xué)習(xí)成果

課后測驗是學(xué)生鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容的有效途徑。運用測驗軟件，教師可以根據(jù)教科版科學(xué)三年級上冊《空氣的成分》一課的教學(xué)目標，設(shè)計一系列有針對性的測試題目，幫助學(xué)生及時檢測知識的掌握程度。在測驗軟件中，教師可以設(shè)置多種題型，例如選擇題、判斷題、填空題等，涵蓋空氣的成分、比例及其功能等知識點。由于測驗軟件具有即時反饋功能，學(xué)生完成測試后可以立即得到結(jié)果，軟件會根據(jù)學(xué)生的作答情況提供詳細的解析和錯誤提示，幫助學(xué)生找出薄弱環(huán)節(jié)。例如，如果學(xué)生在回答氧氣、氮氣比例等問題時出現(xiàn)錯誤，軟件會自動提示正確答案并解釋其科學(xué)依據(jù)。即時反饋有助于學(xué)生理解知識點，加深記憶，并及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略。而教師則可以根據(jù)學(xué)生的測驗成績，了解他們在知識掌握上的具體問題，從而為后續(xù)的教學(xué)設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。

（二）提供個性化學(xué)習(xí)方案，促進差異化教學(xué)

每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和理解深度不同，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)難以做到全面顧及每個學(xué)生的學(xué)習(xí)差異。而測驗軟件的優(yōu)勢之一就是能夠根據(jù)學(xué)生的測試結(jié)果，提供個性化的學(xué)習(xí)建議。根據(jù)教科版科學(xué)三年級上冊《空氣的成分》一課的教學(xué)內(nèi)容，教師可以設(shè)置不同難度層次的題目，幫助學(xué)生有針對性地鞏固自己薄弱的知識點。對于知識掌握較好的學(xué)生，測驗軟件可以提供更具挑戰(zhàn)性的題目，如要求學(xué)生分析空氣成分比例變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響；而對于基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，軟件則可以自動提供更多關(guān)于空氣成分基礎(chǔ)知識的鞏固練習(xí)，如通過配對題加深學(xué)生對空氣中各成分的記憶。通過個性化、差異化測驗方式，測驗軟件能夠滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，幫助他們在個別薄弱點上得到有效提高?；跀?shù)據(jù)的個性化教學(xué)，顯著增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，提高了教學(xué)的精度。

（三）進行反思性學(xué)習(xí)，提升學(xué)生批判性思維水平

測驗軟件不僅可以幫助學(xué)生進行知識的鞏固，還能夠促進學(xué)生的反思性學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的課堂上，學(xué)生完成作業(yè)或考試后，可能會忽視錯誤答案的原因，缺乏反思和總結(jié)，而測驗軟件可以提供詳細的錯誤分析報告，幫助學(xué)生了解出錯的原因并進行深度思考。例如，學(xué)生在回答有關(guān)空氣成分比例的問題時如果答錯，測驗軟件會提供詳細解析，解釋氧氣、氮氣和二氧化碳在空氣中的比例及其背后的科學(xué)原理。錯誤分析與反饋，不僅能夠幫助學(xué)生糾正知識點上的偏差，還能夠引導(dǎo)學(xué)生思考為何這些成分會以特定比例存在，進而培養(yǎng)他們的批判性思維。在學(xué)習(xí)教科版科學(xué)三年級上冊《空氣的成分》一課時，學(xué)生通過反思自己在測驗中的錯誤，能夠更深入地理解空氣成分與自然界之間的關(guān)系，從而為今后的科學(xué)學(xué)習(xí)打下更堅實的基礎(chǔ)。通過測驗軟件提供的反思性學(xué)習(xí)功能，學(xué)生能夠在錯誤中汲取教訓(xùn)，并形成更加全面、深入的知識體系。

四、作業(yè)部分，運用視頻軟件記錄課程實踐

（一）利用視頻軟件增強學(xué)生的實踐感知能力

教師可以使用視頻軟件實時錄制學(xué)生進行實驗的過程，記錄實驗步驟、操作細節(jié)以及實驗中可能出現(xiàn)的意外情況。布置作業(yè)后，教師可以把視頻內(nèi)容發(fā)布到班級學(xué)習(xí)平臺上，讓學(xué)生回顧自己的實驗操作，尤其是那些由于操作不當或者理解不夠深入導(dǎo)致實驗失敗的環(huán)節(jié)。視頻軟件不僅能夠記錄實驗的全過程，還能通過暫停和回放功能幫助學(xué)生逐步理解每一步操作的科學(xué)原理，例如為何將燃燒的蠟燭放入瓶中會熄滅，如何通過這些實驗驗證空氣成分的重要性。通過這種方式，學(xué)生能更加清晰地理解實驗?zāi)康?、步驟及其背后的科學(xué)原理，進而增強他們的動手實踐能力。

（二）通過視頻作業(yè)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生可以通過視頻展示自己在實驗中的操作過程、遇到的難題、解決方法以及最終的實驗結(jié)論。例如，學(xué)生可以在視頻中展示如何用簡單的工具分離空氣中的氮氣、氧氣等成分，以及實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析，學(xué)生還可以在視頻中進行反思，討論實驗中出現(xiàn)的不足之處，以及下一步可能的改進方案。這不僅能復(fù)習(xí)課堂所學(xué)知識，還能通過自主總結(jié)和分享，提升他們的總結(jié)能力。視頻作業(yè)的形式也能幫助學(xué)生將課堂理論與實踐相結(jié)合，加深對知識的理解，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。

（三）通過視頻作業(yè)促進家長參與課堂互動

視頻軟件還可以幫助學(xué)生和家長之間建立更緊密的聯(lián)系。尤其是在家庭作業(yè)的布置和完成過程中。教師可以要求學(xué)生錄制自己與家長一同完成的實驗視頻，并在視頻中向家長展示空氣成分的實驗過程，這樣不僅能加深對課堂知識的理解，還能通過與家長的互動提高家庭教育的效果。家長作為輔導(dǎo)者，能夠在視頻錄制過程中了解學(xué)生對實驗的理解和掌握程度，并根據(jù)教師的要求提供及時的指導(dǎo)和幫助。在互動中，家長既能幫助學(xué)生完成任務(wù)，也能與其一起學(xué)習(xí)科學(xué)知識，從而增進親子關(guān)系。教師也可以通過學(xué)生錄制的視頻，觀察學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生對知識的掌握情況以及實驗中的問題，并在下一課時給予有針對性的指導(dǎo)。

五、結(jié)語

信息技術(shù)的應(yīng)用為小學(xué)科學(xué)課堂注入了活力，為學(xué)生打開了一扇理解自然現(xiàn)象的直觀窗口。在教科版科學(xué)三年級上冊《空氣的成分》一課教學(xué)中，信息技術(shù)的深度融入，不僅提升了教學(xué)效率，還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力和動手實踐能力。

參考文獻

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