姜蕊
西安经开第六小学 陕西 西安 710000
摘要：随着科学技术的逐渐发展，越来越多的先进技术和设备在教育教学中得到广泛应用。数字化实验的开展，实现了信息技术和小学科学实验教学的有效融合，强化了实验教学效果，吸引小学生的参与兴趣，对于提升整体的实验教学质量大有助益。本文主要阐述了数字化实验在小学科学实验教学中的应用实践，旨在进一步提升数字化实验的应用深度，为小学科学实验教学水平的提升提供动力支持。
关键词：数字化实验 小学科学实验教学 应用实践
在核心素养教育背景下，更加强化了对培养小学生实践动手能力的重视。开设小学科学课程对于培养小学生的科学素养、锻炼其动手能力具有重要作用。开展数字化实验，可以对实验数据进行更加直观化的显示，拓展科学实验教学形式，吸引学生注意力，对于促进综合素质水平很有帮助。
一、数字化实验概述
数字化实验主要利用信息技术和设备搭建开发性的实验平台，通过专业化的传感器以及计算机设备的有效结合，形成具有多种功能的测量平台，从而帮助小学生开展独立实验。科学实验过程中产生的数据可以通过传感器快速高效的传输到计算机中，并利用计算机系统的进行采集、运算和分析，并通过直观明了的方式对实验结果进行显示。通过数字化实验得出了的实验数据结果，精准性较高，具有很高的参考价值。【1-2】数字化实验实现了信息技术和传统科学实验的有效融合，拓展了科学实验的范畴，可以便捷的开展力、热、电等不同种类的科学实验，帮助小学生拓展科学实验知识，这是传统的科学实验和常规实验仪器难以达到的效果。由此可见，为了进一步培养小学生的科学素养，促进其核心素质的提升，积极引进数字化实验成为未来小学科学实验教学的重要发展趋势。
二、数字化实验教学实践探索
（一）获得更加精准的数据
在传统的小学科学实验教学中，主要是利用常规的实验仪器进行，并人为的读取和收集相关的实验数据，在这一过程中，容易受到人为读取误差、实验器具问题、天气温度等多种因素的干扰，导致实验结果准确性受到影响。在数字化实验教学中，可以利用信息化技术和设备，对实验过程进行严格控制，并快速、准确的读取实验结果数据，为学生预留更多分析、思考、总结的时间，保障实验结果的准确性，强化实验结果的可靠性和参考价值。例如，在苏教版小学科学四年级下册第一节《冷热与温度》中开展“测量水的温度变化”实验教学时，传统的实验教学方式主要是教师引导学生利用温度计测量水温，并按照一定的时间间隔读取温度计上的数据，最后对获取的几组数据进行分析，从而掌握水温变化规律。【3】但是在这一过程中，由于部分学生对实验步骤不熟悉、读取过慢或者过快，导致最终的实验结论存在很多误差，不利于学生对水温的变化规律进行全面准确掌握。利用数字化实验，可以利用温度传感器和计算机相连接，利用专业化的系统软件，对水温的数据变化进行实时收集和显示，避免了其他因素的干扰，帮助学生清晰掌握水温变化规律，计算机编辑软件还可以根据实验数据绘制更加直观化的图表，帮助学生进行实验分析。
（二）强化实验效果
开展数字化实验教学，不仅可以利用精密仪器精准获取实验数据，而且还可以打破传统实验仪器设备的限制，为学生开展更加广阔的思维空间，强化学生理性思维的锻炼，利用计算机相关软件可以对科学实验的过程进行全过程精细化展现，帮助学生对实验现象的全面观察，增加对科学实践的感性了解，引导学生的参与兴趣，对于培养小学生的科学探究精神很有帮助。
例如，在苏教版小学科学六年级上册《变色花》一节的“物质发生了什么变化”实验教学时，检测物质的酸碱性，主要是引导学生利用紫甘蓝水实施检测。在紫甘蓝水中加入白醋可以使其变红，加入小苏打可以使其变绿，虽然通过颜色变化可以大致判断物质酸碱性，但是不能掌握更加精准的数据变化，实验效果大打折扣。【4】在数字化实验中，可以通过PH传感器和计算机接口进行连接，实验过程中可以把实验数据进行直接收集并传输到计算机系统中，直观化显示实验的精准数据，让学生结合数据分析，准确判断物质酸碱性。此外，学生还可以利用这种方式对生活中常见的物质进行酸碱性检测实验，如洗衣液、洗涤精、水果蔬菜等，强化学生的生活体验。
（三）实现科学实验教学形式的多样化
在传统的小学科学实验中，主要是让学生在已知实验结论的情况下，开展验证式实验，缺乏自主探究性实验教学，严重限制了小学科学实验的范围，不利于学生创造性思维的培养和发展。积极开展数字化实验，可以利用现代化的精密仪器设备，引导学生开展更加多样化的探究实验，拓展学生的思维空间，激发学生的创造性，对于提升学生的科学素养和科学精神很有帮助。例如，在苏教版小学科学四年级下册《像科学家那样》中“摆的快慢与什么因素有关”的相关实验教学时，往往会因为学生操作失误等因素干扰，导致实验结果出现很大误差，不利于实验教学的顺利开展。【5】因此，在数字化实验中，教师可以利用力学传感器帮助学生完成实验，对计算机中呈现的摆锤运动图像进行分析，从而得出精准的实验数据，强化实验结果的参考价值。
（四）弥补传统实验的缺陷
在传统的小学科学实验教学中，由于实验器材有限，难以开展较为精密的科学实验，不能对实验现象进行精确化展现，还很可能因为各种因素的干扰导致最终的实验结果误差较大，这种情况下，学生很难对实验现象进行直观化观察，不能从实验现象中分析和总结实验结论，严重降低了小学科学实验效果。在数字化实验教学中，引进了各种类型的现代化实验精密仪器，能够帮助教师开展细微的实验，并对实验过程进行全面展现，帮助学生开展实验观察，强化实验教学质量，促进学生科学素养的提升与优化。【6】例如，在苏教版小学科学四年级下册《热胀冷缩》一节中开展“固体受热和冷却后体积的变化”的教学实验时，主要是针对“热胀冷缩”这一现象进行探究实验。在传统的实验过程中，主要是利用铜球穿过铁环，加热后出现膨胀不能穿过铁环，冷却后又可以穿过铁环的过程。但是在实验过程中，因为不能对详细的数据进行精密控制，导致实验失误严重，很多加热后的铜球也能通过铁环，对学生产生一定的误导。在数字化实验中，利用固体热胀冷缩感应设备，可以对后铜丝的粗细变化情况进行直观化展现，并对冷却后的铜丝直径数据进行收集，对前后几组数据进行对比的基础上，引导学生对热胀冷缩现象的理解和认知。
结语
综上所述，随着科学技术的逐渐发展，数字化实验教学逐渐成为小学科学实验教学的重要发展趋势，不仅可以提升实验数据的准确性，帮助教师开展更加多样化的实验教学形式，而且还可以有效弥补传统实验器材的不足之处，进一步强化科学实验效果，对于培养小学生的实验兴趣和科学素养很有帮助。
参考文献
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