基于虚拟实验 培育学生科学素养

——记曹杨二中附属学校开展PhET虚拟仿真实验的课堂实践研究之三

2021年9月29日下午，在华东师范大学教育技术系副主任吴忭副教授的引领下，由曹杨二中附属学校李冬副校长领衔的“基于虚拟实验的学生科学素养培育”的课题研究在曹杨二中附属学校化学实验室开展了一堂教学实践。

教学实践

赵敖老师以《饮食与健康》为题，探索虚拟实验技术在小学自然（四年级）中的应用。课堂中，赵老师利用虚拟技术设计实验，以贴近学生生活的内容为载体，创造模拟演示、观察、交流的机会，激发他们探究的兴趣，加强他们对于营养均衡的认识，提供充分的探究机会，激发其探究生活日常饮食的兴趣，体验科学探究的过程，体会饮食与人体健康的关系。

专题研讨

课后，吴忭教授、王世达老师、香港教育大学博士生古敏杰与课题组成员围绕教学实践和课题研究展开深入探讨。

课题组成员率先发言。赵贇老师认为，饮食与运动这款虚拟实验可以使学生根据自己的调查自主探索饮食与健康的关系，但是本节课偏重于采用数据处理分析得出结论，四年级的学生在这方面的能力还比较欠缺，因此在教学设计中可以针对不同学段的学生的能力特点更加合理地运用软件。随后，李冬副校长对未来进一步探索该虚拟实验在七年级科学课堂中的应用提出了展望。

古博士表示本节课的教学设计很好地运用了“三放三收”的课堂教学法，并且结合他的自身专业，提出本节课利用了虚拟实验技术，若再加以设计呈现出学生完成的食谱则是一节较好的STEM课程，是一节STEM课程与学校教材的对接，将STEM教育切入到传统课堂的一个常规化实践。

区教育学院信息中心副主任王世达老师首先肯定了本节课的教学设计撰写规范及在实验室利用一门新技术上课的课堂把控较好。他说，虚拟实验软件通过游戏化的学习方式，可以很好地激发学生学习主动性和积极性。但是虚拟实验开放性较强，教师在使用虚拟实验进行教学的时候要注重引导学生实验的科学性和准确性。

吴忭副教授则从专业角度指出，本节课采用的PhET饮食与运动虚拟实验软件可以从更深层次挖掘有效信息，并且运用在课堂当中。在本节课中教师尝试了让学生记录数据、分析数据并且解决问题，尽管可以看出四年级的学生在该方面的能力还有所欠缺，但是通过虚拟实验的探究可以进一步探索如何逐步从小学阶段增强学生的探究能力、培育学生的科学素养。

本次研讨课借助普陀杯校内预选赛的平台，进一步推进虚拟实验技术在小学自然课堂中的探索与实践。在接下来的研究中，曹杨二中附校将继续围绕虚拟技术在不同学段课堂中的应用展开实践研究，切实提升学生的科学素养水平。