摘 要：当前，小学科学实验教学面临着新的挑战，传统的实验教学模式已不能满足新的教学需求。为进一步提高小学生科学素养，教师在小学科学实验教学中应当引入虚拟实验教学方式。在虚拟实验的具体实施过程中，教师应当从多个方面对虚拟实验教学进行全面优化，提升学生的科学素养，为小学生科学实验教学工作提供更好的指导。本篇文章对虚拟实验进行了介绍，进一步探究基于虚拟实验的小学科学实验教学实践研究，以供参考。

关键词：虚拟实验；小学科学；实验教学

一、虚拟实验概述

虚拟实验，也叫虚拟仿真实验，是指将实验环境和操作对象通过软件系统虚拟出来，并以适当的操作条件下，模拟出实验环境的一种模拟方法。由于真实环境与虚拟环境相同，故称为虚拟实验。虚拟实验有两种类型：一种是将物理实验所需要的设备通过网络或硬件方式安装在虚拟环境中，通过对实验过程中实验数据以及相应实验条件的模拟来进行虚拟实验；另一种是通过安装各种实验装置或实验设备等进行实物实验，通过实物演示，从而使学生更直观感受到真实世界中所存在或所观察到的实验现象，达到更好的实验效果，从而激发学生学习热情和提高学习兴趣，培养实验技能。

二、基于虚拟实验的小学科学实验教学实践研究

（一）建立科学的实验教学管理体系

在小学科学实验教学过程中，由于时间紧、任务重，因此要建立科学的实验教学管理体系，保障小学生参与到科学实验教学工作中来，使学生能够正确地理解、掌握和运用实验知识。在开展科学实验教学过程中，为小学生建立科学、规范、科学的实验教学管理体系，保证小学生能够正确地利用虚拟实验课程完成各项实验任务，教师要在学生参与实验教学过程中，帮助他们发现问题并积极改正自身存在的问题，为后续的教学工作奠定良好基础。同时，在开展实验教学工作过程中，教师要及时对学生进行讲解和指导，帮助他们掌握科学实验方法，正确地使用虚拟实验课程完成实验任务，要积极开展学生动手操作能力评价活动，提升他们学习能力，提高科学实验教学实效。例如在进行四年级科学下册（科教版）“电路”实验教学时，教师需要做好科学化的引导，采用虚拟实验的方式实现简易电路和复杂电路的实验，构建科学的实验教学管理体系。从而为小学生科学实验教学效果全面提升奠定良好基础，合理安排实验教学活动，保障小学生实验教学质量，促进小学生全面发展。

（二）充分利用VR技术

随着科技的不断发展，VR技术在科学实验教学中的应用越来越广泛，在VR实验室教学中，学生可以自由控制各种设备，进行各种操作，教师还可以通过视频展示学生科学实验过程中的操作情况，让学生了解实验流程，直观感受实验过程，同时，教师可以通过学生参与到其中，对学生进行针对性思维指导，学生还可以通过不同的形式了解不同实验过程中实验材料的性能变化特点及其应用前景，从而进一步提高学生科学素养，让学生了解实验与学习相结合，更加有效地促进科学实验教学工作展开。在使用VR技术教学中，教师需要注意VR演示过程是否符合小学生的年龄特征，实验结果是否符合小学生的认知特点及学习需求等问题。例如在进行“光”这一章节的实验学习时，教师运用VR技术，将光的传播进行有效展示，同时引入棱镜教学，让学生真切感受到光的反射现象，在此基础上自主创造科学实验效果，从而进一步提高学生科学素养，培养学生科学兴趣、创新精神以及动手实践能力，让科学实验教学变得更加有趣且实用合理。

（三）建立良好的师生关系

在开展小学科学实验教学过程中，应当通过构建良好的师生关系，提高学生的科学素养，并引导学生从一开始就与教师建立良好的师生关系。在进行VR实验教学前，教师可以为学生提供VR视频以及相关资料，为学生提供自主学习空间，教师可以提供一些相关知识要点，引导学生自主学习和探究，帮助学生设计实验方案、模拟实验环境等多种方式引导学生学习科学知识，使师生关系更加融洽。例如在学习“船的研究”时，教师提前搜集船的历史的资料，让学生提前对知识点进行了解，在课堂上运用虚拟实验的方式研究不同类型船的载重量，同时共同与学生设计小船。更好地促进小学科学实验教学结果的实现，并为学生最终形成符合自身发展需求的学习方式奠定基础。

（四）建立虚拟实验项目

根据学生的认知水平，在进行虚拟实验教学时，教师可以将部分知识内容进行串联，让学生在参与实验项目学习的过程中，不断掌握新的知识技能。通过对虚拟实验教学项目进行梳理和设计，将相关理论知识和实验操作结合起来，将基础知识传授给学生，使学生能够自主地进行实验。

综上所述，基于虚拟实验的小学科学实验教学是一种全新的教育模式，它在保证学生理论知识的同时，注重了学生实践能力和综合素质发展。在新形势下必须适应新时代的要求，以更好地实现教育与教学的现代化服务于国家的发展战略。

参考文献：

[1]李冬.融合PhET虚拟实验促进学生深度学习的实践研究——以小学自然《饮食与健康》一课教学为例[J].教育传播与技术，2022（04）：36-41.

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[3]陈远庆.基于虚拟实验的小学科学实验教学实践研究[D].福建师范大学，2021.