摘要：在新课改的浪潮下，小学科学高年级教学迎来了前所未有的创新机遇。本文提出了一套新颖的小学科学高年级趣味实验教学方法，该方法通过融合 STEM 教育理念、游戏化学习策略和情境模拟技术，旨在构建一个既富有挑战性又充满乐趣的学习环境。基于此，实验设计不仅注重科学知识的传授，更强调学生探究能力、创新思维和团队协作能力的培养，为培养未来科学家奠定坚实基础。

关键词：新课改；小学科学；高年级；趣味实验教学；STEM 教育；游戏化学习

引言：随着时代的发展，小学科学教育不再局限于传统的知识传授模式，而是更加注重学生综合素质的提升。新课改的推出，为小学科学教育注入了新的活力，提出了更高要求。对于小学高年级学生而言，学生正处于好奇心旺盛、求知欲强的阶段，如何在这一时期激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素养，成为小学科学教育的重要课题。在此背景下，本文提出了一种新颖的小学科学高年级趣味实验教学方法。

一、STEM 教育理念引领下的实验设计

在新课改的框架下，小学科学高年级的实验教学迎来了 STEM 教育理念的深度融合，这一变革不仅丰富了实验内容的广度与深度，更在教学方法上实现了质的飞跃。STEM 教育，即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）的整合教育，它强调跨学科的知识融合与实践应用，为学生提供了一个全面而深入的学习平台[1]。

以“自制简易风力发电机”实验为例，该实验不仅要求学生掌握风能的基本原理和发电机的工作原理，还涉及到了机械设计、电路搭建以及数学计算等多个方面。在实验设计中，教师首先引导学生通过查阅资料和小组讨论，了解风力发电的基本原理和关键技术，培养学生的自主学习能力和团队协作能力。随后，学生需要运用所学知识，设计并制作风力发电机的各个部件，如风车叶片、发电机本体、传动装置等。在这一过程中，学生需要不断调试和优化设计方案，以确保发电机能够高效运转。同时，教师还会引入一些技术工具，如 3D 打印或激光切割技术，帮助学生实现更精确、更复杂的制作需求。最后，学生还需要进行数学计算，如转速与电压的关系、输出功率的估算等，以评估风力发电机的性能。通过这样的实验设计，学生不仅掌握了风能发电的基本知识，还学会了如何运用 STEM 理念解决实际问题。学生能够在实践中体验到知识的价值，增强了对科学技术的兴趣和热爱。同时，这种跨学科的学习方式也培养了学生的综合运用能力和创新思维，为学生未来的学习和生活打下了坚实的基础。

二、游戏化学习激发学习兴趣

游戏化学习是一种将游戏元素融入教学过程的教学策略，它能够有效地激发学生的学习兴趣和参与度。在小学科学高年级的趣味实验教学中，游戏化学习更是发挥了不可替代的作用。通过将实验内容转化为游戏任务或挑战关卡，教师能够让学生在轻松愉快的氛围中学习科学知识、掌握实验技能[2]。

以“探索水的循环”实验为例，教师可以设计一款名为“水循环大冒险”的游戏化学习活动。在游戏中，学生扮演水分子角色，通过完成一系列任务来体验水的循环过程。首先，学生需要了解水循环的基本概念和环节，如蒸发、降水、流入水体等。随后，学生将在游戏中扮演水分子，经历从地表水体蒸发到大气中形成云层、再到降水回到地表的完整循环过程。在这个过程中，学生需要解决各种问题和挑战，如如何加速蒸发速度、如何引导云层形成降水等。通过完成任务和挑战关卡，学生不仅能够深入理解水循环的机制和原理，还能够体验到科学探索的乐趣和成就感。此外，游戏化学习还可以通过积分、奖励等机制来激励学生积极参与实验活动。例如，教师可以设置积分榜和奖励制度，对完成任务的学生给予积分奖励或实物奖品。由此可见，这样的激励机制能够激发学生的竞争意识和参与热情，进一步提升实验教学的效果。

三、情境模拟增强学习体验

情境模拟是一种通过模拟真实场景或情境来增强学习体验的教学策略。基于此，在小学科学高年级的趣味实验教学中，情境模拟能够让学生仿佛置身于真实的科学世界中，从而更加深入地理解科学知识、感受科学魅力[3]。

以“探索地球内部结构”实验为例，教师可以利用虚拟现实（VR）技术来模拟地球内部的结构和变化过程。在 VR 情境中，学生可以穿戴 VR 设备，进入一个逼真的地球内部环境。学生可以通过控制手柄或身体动作来探索地球的内部结构，如地壳、地幔、地核等。同时，VR 系统还可以模拟地震、火山爆发等自然现象的发生过程，让学生亲身体验到这些自然灾害的威力和破坏力。由此可见，通过这样的情境模拟，学生不仅能够直观地了解地球内部的结构和变化过程，还能够深刻认识到保护地球环境的重要性。

四、探究式学习培养科学思维

探究式学习是小学科学高年级趣味实验教学中不可或缺的一环，它鼓励学生通过主动探索、发现问题、解决问题的方式学习科学知识，从而培养学生的科学思维能力和创新能力。基于此，在探究式学习中，学生不再是被动接受知识的容器，而是成为知识的主动建构者和创造者。

以“植物生长的秘密”实验为例，教师可以设计一系列探究式学习任务，引导学生通过观察、记录、分析等方法，探索植物生长的影响因素和生长规律。首先，教师可以为学生提供不同种类的植物种子、土壤、水分、光照等条件，让学生自主选择并设计实验方案。在实验过程中，学生需要定期观察植物的生长情况，记录生长数据，如发芽时间、生长速度、叶片数量等。同时，学生还需要对实验条件进行控制，以探究不同因素对植物生长的影响。例如，可以设置对比实验组，分别给予不同光照强度、水分量或土壤类型，观察并比较各组植物的生长情况。

结束语；

综上所述，基于新课改的小学科学高年级趣味实验教学方法通过融合 STEM 教育理念、游戏化学习策略和情境模拟技术等多种手段，为学生构建了一个既富有挑战性又充满乐趣的学习环境。由此可见，这种教学方法不仅能够激发学生的学习兴趣和参与度，还能培养学生的科学素养、探究能力、创新思维和团队协作能力等综合素质。因此，它值得在小学科学教育中广泛推广和应用。

参考文献；

[1]周慧，王晶.浅谈小学科学教学中趣味实验的应用[J].教育教学论坛，2020(12)，207-208.

[2]谢晓婷.小学科学教学中趣味实验的应用探讨[J].教育教学论坛，2021.(11)，178-179.

[3]张伟杰.小学科学教学中趣味实验的设计与实践[J].实验教学与管理，2022(3)，39-42.