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    全面提升基礎教育階段科學素質,推行場景式、體驗式、沉浸式學習
    發布時間:2021-07-19  關注度:1730   
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      國務院印發了《全民科學素質行動規劃綱要(2021—2035年)》(以下簡稱《科學素質綱要》)指出2035年遠景目標:我國公民具備科學素質的比例達到25%,城鄉、區域科學素質發展差距顯著縮小,為進入創新型國家前列奠定堅實社會基礎。2020年公民具備科學素質的比例為10.56%,即到2035年我國公民科學素質總數要增加14.44%。

      小學科普知識是貫穿整個小學教學過程的,對學生有著重要的影響,不僅僅是學習科普知識,更是培養學生的科學素養,發展學生的科學探究能力、思維能力、實踐能力等,以此提高我國青少年的綜合素質?茖W普及與科技創新同等重要,科學普及對科技創新有著重要影響。小學科普教育的開展是深入實施《科學素質綱要》,培養學生科技意識的重要工作,是小學教育教學中的重要組成部分。

      一、小學科普教育的重要性

      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新的重要時刻,針對這一人群開展科普知識學習,對學生后續的生活質量、國家未來科學技術的提高等等都有著重要影響。

      《科學素質綱要》提出提升基礎教育階段科學教育水平。引導變革教學方式,倡導啟發式、探究式、開放式教學,保護學生好奇心,激發求知欲和想象力。推進信息技術與科學教育深度融合,推行場景式、體驗式、沉浸式學習。完善科學教育質量評價和青少年科學素質監測評估。

      新課標下的小學科學教材涵蓋了物質科學、生命科學、地球與宇宙、技術與工程四個分類多方面的知識,涉及范圍廣泛,幫助學生拓寬視野豐富知識面。教材內容的開發源于實際生活,與其息息相關,一定程度上要求教師正確的認識到這一點,通過實踐引導學生掌握科學探究的方法及過程,同時能夠將方法應用于力所能及的事情上,掌握科學與生產、生活、可持續發展中之間的關系,培養學生求真務實的良好習慣。

      小學科學不同于其它學科,內容豐富多樣,對學生認識自己和認識世界具有重要作用。開展小學科學教學不僅對學生的終身發展有很大的積極作用,也是提升全民科學素養的重要措施。

      二、創新教學方式,推行場景式、體驗式、沉浸式學習

      信息技術的迅速發展對科普教育的教學方法和教學模式產生了巨大的影響。虛擬仿真技術在實踐教學中的應用順應了信息化教育發展趨勢與教育需要,為學生提供優質的教學環境。

      1、虛擬仿真技術基本特征

      第一個是其沉浸性,構建仿真教學場景,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境中的儀器設備,實時得到反饋;第三個是構想性,虛擬仿真技術可以模擬客觀存在的現實環境,也可以模擬抽象的或不存在的環境,模擬的環境與客觀世界環境高度相似。

      2、虛擬仿真技術應用于小學科學中

      科普知識有很多地質災害等危險環境、不可及或不可逆的場景、大范圍抽象化的內容等,學生不便于觀察與學習,而通過虛擬仿真技術可以將這些內容全部展示出來。

      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變化、星球星系等等難于展示。虛擬仿真技術可以模擬火山噴發現象,建設火山模型,動態模擬火山噴發時的地質變化過程,讓學生認識火山噴發的現象及原因。

      直觀性:可以直觀將課本上枯燥的知識內容形象、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,調動學生學習興趣。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,便于學生理解知識內容。

      互動性:虛擬與現實的互動、學生與虛擬內容的互動、教師與學生的互動,加強教師與學生的聯系,學生可以在互動中發散思維進行思考。

      3、構建場景式、體驗式、沉浸式學習環境

      虛擬仿真技術的互動性和逼真性為娛樂式教學提供了革命性升級,在體驗教學領域帶給人們一種前所未有的娛樂刺激。虛擬仿真帶入教學中使學生由“被動學”變為“主動學”,設定情景啟發學生思考,引導互動實踐探究與創新,同時豐富的素材資料拓寬學生視野,發揮學生的主觀能動性。

      如云幻科教虛擬仿真教學資源,倡導探究式實驗教學,以理論知識為目的,以實驗教學為引導,通過AR技術將虛擬內容疊加真實環境,輔以圖片、音視頻等內容,搭建開放式教學環境,著力提升學生實踐動手操作能力,促進創新思維全面發展,掌握并利用科學知識解決生活問題。

      虛擬仿真教學充分利用學生對事物天生的好奇心及對日常生活現象的濃烈興趣,調動學習動機,滿足學生的好奇心,幫助學生學習相關的科學知識,學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?臻g不足、教具不足等問題,促進小學科學學科核心素養的建構和發展,寓教于樂,從而大幅度提升學生們的學習意愿、激發學習興趣,提高學習效果。

      小學科普教育能夠使學生掌握關鍵的基礎科學知識和基本技能,全面培養學生的科學興趣與思維能力、探索能力,從而讓學生更好的將科學知識應用于日常生活之中。虛擬仿真教學通過傳統教學與虛實結合的方式克服現有教學困難,與小學科學教學相融合能夠提高課堂教學有效性,是提高學生科學素養的重要措施。

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