國務(wù)院印發(fā)了《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要(2021—2035年)》(以下簡稱《科學(xué)素質(zhì)綱要》)指出2035年遠景目標(biāo)：我國公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例達到25%，城鄉(xiāng)、區(qū)域科學(xué)素質(zhì)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(chǔ)。2020年公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例為10.56%，即到2035年我國公民科學(xué)素質(zhì)總數(shù)要增加14.44%。
小學(xué)科普知識是貫穿整個小學(xué)教學(xué)過程的，對學(xué)生有著重要的影響，不僅僅是學(xué)習(xí)科普知識，更是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)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(zhì)�？茖W(xué)普及與科技創(chuàng)新同等重要，科學(xué)普及對科技創(chuàng)新有著重要影響。小學(xué)科普教育的開展是深入實施《科學(xué)素質(zhì)綱要》，培養(yǎng)學(xué)生科技意識的重要工作，是小學(xué)教育教學(xué)中的重要組成部分。
一、小學(xué)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(xué)習(xí)，對學(xué)生后續(xù)的生活質(zhì)量、國家未來科學(xué)技術(shù)的提高等等都有著重要影響。
《科學(xué)素質(zhì)綱要》提出提升基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育水平。引導(dǎo)變革教學(xué)方式，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、開放式教學(xué)，保護學(xué)生好奇心，激發(fā)求知欲和想象力。推進信息技術(shù)與科學(xué)教育深度融合，推行場景式、體驗式、沉浸式學(xué)習(xí)。完善科學(xué)教育質(zhì)量評價和青少年科學(xué)素質(zhì)監(jiān)測評估。
新課標(biāo)下的小學(xué)科學(xué)教材涵蓋了物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙、技術(shù)與工程四個分類多方面的知識，涉及范圍廣泛，幫助學(xué)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(guān)，一定程度上要求教師正確的認識到這一點，通過實踐引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法及過程，同時能夠?qū)⒎椒☉?yīng)用于力所能及的事情上，掌握科學(xué)與生產(chǎn)、生活、可持續(xù)發(fā)展中之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實的良好習(xí)慣。
小學(xué)科學(xué)不同于其它學(xué)科，內(nèi)容豐富多樣，對學(xué)生認識自己和認識世界具有重要作用。開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)不僅對學(xué)生的終身發(fā)展有很大的積極作用，也是提升全民科學(xué)素養(yǎng)的重要措施。
二、創(chuàng)新教學(xué)方式，推行場景式、體驗式、沉浸式學(xué)習(xí)
信息技術(shù)的迅速發(fā)展對科普教育的教學(xué)方法和教學(xué)模式產(chǎn)生了巨大的影響。虛擬仿真技術(shù)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用順應(yīng)了信息化教育發(fā)展趨勢與教育需要，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境。
1、虛擬仿真技術(shù)基本特征
第一個是其沉浸性，構(gòu)建仿真教學(xué)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(shè)備，實時得到反饋;第三個是構(gòu)想性，虛擬仿真技術(shù)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(shù)應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)中
科普知識有很多地質(zhì)災(zāi)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(xué)生不便于觀察與學(xué)習(xí)，而通過虛擬仿真技術(shù)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(zhì)變化、星球星系等等難于展示。虛擬仿真技術(shù)可以模擬火山噴發(fā)現(xiàn)象，建設(shè)火山模型，動態(tài)模擬火山噴發(fā)時的地質(zhì)變化過程，讓學(xué)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(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生理解知識內(nèi)容。
互動性：虛擬與現(xiàn)實的互動、學(xué)生與虛擬內(nèi)容的互動、教師與學(xué)生的互動，加強教師與學(xué)生的聯(lián)系，學(xué)生可以在互動中發(fā)散思維進行思考。
3、構(gòu)建場景式、體驗式、沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境
虛擬仿真技術(shù)的互動性和逼真性為娛樂式教學(xué)提供了革命性升級，在體驗教學(xué)領(lǐng)域帶給人們一種前所未有的娛樂刺激。虛擬仿真帶入教學(xué)中使學(xué)生由“被動學(xué)”變?yōu)椤爸鲃訉W(xué)”，設(shè)定情景啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)互動實踐探究與創(chuàng)新，同時豐富的素材資料拓寬學(xué)生視野，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
如云幻科教虛擬仿真教學(xué)資源，倡導(dǎo)探究式實驗教學(xué)，以理論知識為目的，以實驗教學(xué)為引導(dǎo)，通過AR技術(shù)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(xué)環(huán)境，著力提升學(xué)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(xué)知識解決生活問題。
虛擬仿真教學(xué)充分利用學(xué)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(diào)動學(xué)習(xí)動機，滿足學(xué)生的好奇心，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的科學(xué)知識，學(xué)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(xué)�？臻g不足、教具不足等問題，促進小學(xué)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的建構(gòu)和發(fā)展，寓教于樂，從而大幅度提升學(xué)生們的學(xué)習(xí)意愿、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。
小學(xué)科普教育能夠使學(xué)生掌握關(guān)鍵的基礎(chǔ)科學(xué)知識和基本技能，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣與思維能力、探索能力，從而讓學(xué)生更好的將科學(xué)知識應(yīng)用于日常生活之中。虛擬仿真教學(xué)通過傳統(tǒng)教學(xué)與虛實結(jié)合的方式克服現(xiàn)有教學(xué)困難，與小學(xué)科學(xué)教學(xué)相融合能夠提高課堂教學(xué)有效性，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要措施。
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