摘要：随着教育信息化的深入推进，增强现实（AR）技术作为一种新兴的教学手段，正逐步融入小学科学教学。通过实证研究，本文阐释了AR技术在促进学生科学探究能力发展和创新思维与科学素养同步提升方面的积极作用。

关键词：核心素养；AR技术；小学科学教学；有效性

引言

在当今快速变化的教育环境中，核心素养的培养已然成为教育领域的重要议题。这一目标的提出，不仅反映了社会对教育质量的更高期待，也体现了对学生全面发展的深度关注。特别是在小学科学这一领域，由于其独特的学科性质和对学生科学素养形成的基础性作用，使得其教学方式和手段的更新与升级显得尤为重要。传统的教学方法往往受限于物理环境和教学资源，难以充分展现科学的魅力和深度。而AR（增强现实）技术的出现，无疑为小学科学教学注入了新的活力和可能性。AR技术作为一种前沿的教学工具，其最大的特点在于能够无缝融合虚拟与现实，从而为学生提供一个既真实又充满想象的学习空间。在这样的背景下，本文试图深入探究AR技术在小学科学教学中的实际应用及其带来的变革性影响。

一、增强现实技术在教学中的应用优势

（一）虚实融合，拓展学习情境

在传统的小学科学教学中，教师常常面临教室空间有限、教学资源匮乏的挑战，这使得为学生创造多样化、生动的学习情境变得困难。但随着AR技术的引入，这一教学瓶颈得到了突破。AR技术通过巧妙的虚实结合，将虚拟的科学世界与现实环境无缝对接，为学生打造了一个既真实又充满无限可能的学习空间。

在这个虚实交融的学习空间里，学生不再受时间、地点或物理资源的限制，可以自由地穿梭于各种科学场景和实验环境之中。无论是深入海洋探索生物奥秘，还是飞入太空领略宇宙壮阔，亦或是亲自操作复杂实验设备观察微观世界，AR技术都能让这一切成为可能。这种沉浸式的学习体验极大地丰富了学生的学习内容，激发了他们的探索欲望，同时也帮助他们在不同情境之间建立联系，促进知识的迁移和应用。

（二）交互性强，提高学习参与度

AR技术除了能够拓展学习情境外，其强大的交互性也是其独特魅力所在。与传统教学中单向的知识传授不同，AR技术鼓励学生与虚拟对象进行实时互动，通过手势操作、语音识别等方式参与到学习过程中来。这种高度互动的学习方式极大地提升了学生的学习积极性和参与度。

二、AR技术促进科学探究能力发展

（一）实验模拟，培养探究兴趣

在小学科学教学中，实验是启迪学生思维、培养科学探究能力的重要途径。传统的实体实验常受限于实验场地、设备条件以及安全规范，使得一些复杂或具有潜在风险的实验难以在课堂内展开。随着AR技术的引入，这一难题得到了有效解决。AR技术为学生打造了一个全新的虚拟实验平台，使他们能够在安全、受控的环境中进行科学实验模拟。

在这个虚拟的实验空间中，学生可以亲身参与并体验实验的全过程，观察各种科学现象，从而更为直观地理解科学原理。例如，利用AR技术模拟化学反应，学生能够亲眼目睹分子间的结合与分解，感受物质变化的奥妙。这样的教学方式不仅消除了真实实验中可能存在的安全隐患，还极大地提升了实验的趣味性和互动性，让学生在轻松愉快的氛围中培养起对科学探究的浓厚兴趣。

（二）数据收集，锻炼分析能力

在虚拟实验过程中，AR系统能够精确捕捉并记录学生的每一个操作细节，包括实验步骤的顺序、反应时间的长短以及错误操作的次数等。这些数据为教师提供了丰富的反馈信息，帮助他们更加精确地评估学生的学习进度和科学探究能力。

同时，这些数据也为学生提供了一个宝贵的自我反思与改进的机会。通过对实验数据的深入分析，学生可以清晰地认识到自己在实验操作中的优点与不足，从而有针对性地调整探究策略，提升实验技能。这一过程不仅有效地锻炼了学生的数据分析能力，还培养了他们的科学探究精神，使他们在实验与探究活动中更加严谨、科学。

三、创新思维与科学素养的同步提升

（一）创新思维激发，鼓励多元思考

AR技术作为一种前沿的教育工具，其最显著的特点之一是构建了一个开放且高度交互的学习环境。在这样的环境中，学生的学习方式发生了根本性的转变，他们不再是被动的知识接收者，而是变为了主动的知识探索者和创新者。

AR技术的多维度展示和高度交互性极大地激发了学生的创新思维。例如，在利用AR技术进行科学探究时，学生可以根据自己的兴趣和思考，自由地设计实验方案、选择实验材料，并实时观察和分析实验数据。这种自主、探究的学习方式鼓励学生从多个角度思考问题，寻找不同的解决方案，从而有效地培养了他们的创新思维和解决问题的能力。同时，AR技术所提供的丰富多样的学习资源和情境，也进一步激发了学生的想象力和创造力，为他们的全面发展奠定了坚实的基础。

（二）科学素养强化，奠定坚实基础

通过AR技术在小学科学教学中的有效应用，学生的科学素养得到了全面的提升。他们不仅掌握了基本的科学知识，如物理原理、化学变化等，还学会了如何运用科学方法进行探究和解决问题。此外，AR技术还帮助学生培养了批判性思维、团队协作等关键能力，使他们在面对复杂问题时能够做出明智的决策和有效的行动。这些素养和能力的提升为学生未来的科学学习和职业发展奠定了坚实的基础，使他们更好地适应不断变化的社会需求和挑战。

结束语

综上所述，AR技术在小学科学教学中展现出了显著的有效性。通过实验模拟和数据收集等功能，它有效地促进了学生科学探究能力的发展；同时，其开放性和交互性特点也为学生创新思维的激发提供了有力支持。随着技术的不断进步和教育理念的更新，AR技术将在未来小学科学教学中扮演更加重要的角色，为学生的全面发展提供更加广阔的空间和可能性。

参考文献

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杨红梅（1975.1），女， 满族， 吉林省长春人， 本科学历

一级教师，从事小学科学教学。