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模拟实验点亮教学之路

〔摘要〕小学科学是一门注重实践和探究的学科，旨在培养学生的科学思维、创新能力和实践操作技能。而模拟实验作为一种有效的教学手段，能够在小学科学课堂上为学生提供直观、生动的学习体验，帮助他们更好地理解抽象的科学概念和现象。模拟实验作为小学科学教学中的重要方法，对于培养学生的科学素养具有不可忽视的作用。本论文旨在深入探讨模拟实验在小学科学课堂教学中的应用，通过具体案例分析其重要性、实施步骤及作用，为小学科学教学提供有益的参考。

〔关键词〕小学科学；模拟实验；教学

一、小学科学模拟实验概述

小学科学模拟实验在小学科学课堂教学中被广泛采用，一般有数据模拟、实物模拟、情境模拟等。它具有以下显著特点。

实验材料与研究对象原型具有相似性：做实验时，要研究的问题往往很复杂，有着众多的影响因素。为方便分析研究，要将实验中的一些条件化繁为简，在遵循保持事物本质属性不变的基础上，将复杂的实际问题转化为理想的简单问题，排除一些次要因素以及偶然因素对实验的影响。比如在研究岩石风化现象时，选择与岩石具有相似特性的材料进行模拟实验，以更好地揭示岩石在自然环境中的变化过程。

具有很强的直观性：受年龄特点的影响，小学生对直观的现象容易理解，而模拟实验能够还原研究对象的本质特点，将实验过程完整无误地呈现出来。例如学习《在星空中》时，在课堂上无法直接去观察天空中的北斗七星。于是，教师可引导学生建立一个星座模型来观察北斗七星，让学生形象直观地体会到实验完整的变化过程。

可将结果类推到原型：通过模拟实验得到的结论可以类推到所要研究的原型中，从而揭示所要研究事物的本质属性。例如通过星座模型的观察，可以更好地理解天空中真实北斗七星的特点和规律。

二、模拟实验在小学科学教学中的重要性

（一）激发学生对科学的好奇心

通过有趣的模拟实验现象，如在“地球与宇宙”部分的学习中，利用模拟实验将抽象的内容形象化，减轻学生理解上的难度，从而激发学生对科学的好奇心。

（二）培养学生主动学习态度

模拟实验鼓励学生主动参与实验，在实验过程中，学生需要自己动手操作、观察现象、分析问题，从而培养对科学的积极态度和自主学习的习惯。

（三）培养学生动手能力和问题解决能力

模拟实验让学生掌握基本的实验技能和方法，提高动手能力。同时，在实验中引导学生发现问题、分析问题和解决问题，培养实际操作中的问题解决能力。

（四）增强学生团队协作精神

在实验活动中，学生进行合理分工，相互协作，共同完成任务。如在模拟实验中，小组合作探究事物的本质，学生之间积极沟通、分享实验心得和经验，促进团队协作精神的提升。

三、小学科学模拟实验的应用案例

（一）“四季的形成”运动模拟实验

在小学科学教学中，“四季的形成”运动模拟实验是一个非常典型的例子。通过选用地球仪模拟地球，灯泡模拟太阳，观察地球仪上小棒影子的长短变化，能够帮助学生理解四季形成的原因。

首先，实验中在四个地球模型中间放一盏灯代表太阳，在公转轨道模板上确定A，B，C，D四个方位。调整地轴指向北方，让地球模型地轴北端都指向北极星。接着，在北半球同一地点各立一根标杆，用橡皮泥将大头针垂直固定在地球模型上，使标杆正对太阳（正午时间），然后观察地球模型上标杆的影长。

实验现象显示，地球公转到B处时，影子最短，此时是夏季；到D处时，影子最长，此时是冬季；到A和C两处时，影子长短适中，A处是春季，C处是秋季。所以古人判断季节的经验是夏季影子最短，冬季影子最长，春季和秋季影子长短适中。

（二）《声音是怎么产生的》原理模拟实验

声音的产生是小学科学中的重要知识点之一，通过模拟实验可以帮助学生更好地理解声音产生的本质。

如在“真空罩中的闹钟”实验中，学生可以直观地看到当真空罩的空气被抽走时，闹钟声音会逐渐变小，再次打开真空罩气阀时，空气回到真空罩，此时又能听到声音，从而得出声音可以在空气中传播、无法在真空中传播的结论。

通过实物资源和虚拟实验资源的结合使用，学生可以更加全面地观察物体发声和不发声时的不同状态，深入理解声音产生的本质是物体的振动，没有振动就没有声音。

（三）《看月亮》中的月相变化模拟实验

在小学科学教学中，《看月亮》这一课程中的月相变化模拟实验能够帮助学生直观地理解抽象的月相变化知识。

选择三个高矮不同的学生分别扮演太阳、地球和月球，模拟月相变化过程。在课堂上，教师让较高的学生扮演太阳，中等身高的学生扮演地球，较矮的学生扮演月球。首先确定好位置关系，“太阳”站在相对固定的位置，代表着太阳在太阳系中的相对稳定位置。“地球”站在合适的位置，围绕“太阳”缓慢转动，模拟地球的公转。“月球”则围绕“地球”转动，模拟月球绕地球的公转。在转动过程中，教师引导学生观察不同位置时“月球”被“太阳”照亮的部分，从而模拟出月相的变化过程。

让学生直观地理解月相变化的原