國務(wù)院印發(fā)了《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規劃綱要（2021—2035年）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《科學(xué)素質(zhì)綱要》）指出2035年遠景目標：我國公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例達到25%，城鄉、區域科學(xué)素質(zhì)發(fā)展差距顯著(zhù)縮小，為進(jìn)入創(chuàng )新型國家前列奠定堅實(shí)社會(huì )基礎。2020年公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例為10.56%，即到2035年我國公民科學(xué)素質(zhì)總數要增加14.44%。
小學(xué)科普知識是貫穿整個(gè)小學(xué)教學(xué)過(guò)程的，對學(xué)生有著(zhù)重要的影響，不僅僅是學(xué)習科普知識，更是培養學(xué)生的科學(xué)素養，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力、思維能力、實(shí)踐能力等，以此提高我國青少年的綜合素質(zhì)。科學(xué)普及與科技創(chuàng )新同等重要，科學(xué)普及對科技創(chuàng )新有著(zhù)重要影響。小學(xué)科普教育的開(kāi)展是深入實(shí)施《科學(xué)素質(zhì)綱要》，培養學(xué)生科技意識的重要工作，是小學(xué)教育教學(xué)中的重要組成部分。
一、小學(xué)科普教育的重要性
青少年正處于人類(lèi)重要的成長(cháng)階段，在這個(gè)階段中對世界充滿(mǎn)好奇，是積極自主探索與創(chuàng )新的重要時(shí)刻，針對這一人群開(kāi)展科普知識學(xué)習，對學(xué)生后續的生活質(zhì)量、國家未來(lái)科學(xué)技術(shù)的提高等等都有著(zhù)重要影響。
《科學(xué)素質(zhì)綱要》提出提升基礎教育階段科學(xué)教育水平。引導變革教學(xué)方式，倡導啟發(fā)式、探究式、開(kāi)放式教學(xué)，保護學(xué)生好奇心，激發(fā)求知欲和想象力。推進(jìn)信息技術(shù)與科學(xué)教育深度融合，推行場(chǎng)景式、體驗式、沉浸式學(xué)習。完善科學(xué)教育質(zhì)量評價(jià)和青少年科學(xué)素質(zhì)監測評估。
新課標下的小學(xué)科學(xué)教材涵蓋了物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙、技術(shù)與工程四個(gè)分類(lèi)多方面的知識，涉及范圍廣泛，幫助學(xué)生拓寬視野豐富知識面。教材內容的開(kāi)發(fā)源于實(shí)際生活，與其息息相關(guān)，一定程度上要求教師正確的認識到這一點(diǎn)，通過(guò)實(shí)踐引導學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法及過(guò)程，同時(shí)能夠將方法應用于力所能及的事情上，掌握科學(xué)與生產(chǎn)、生活、可持續發(fā)展中之間的關(guān)系，培養學(xué)生求真務(wù)實(shí)的良好習慣。
小學(xué)科學(xué)不同于其它學(xué)科，內容豐富多樣，對學(xué)生認識自己和認識世界具有重要作用。開(kāi)展小學(xué)科學(xué)教學(xué)不僅對學(xué)生的終身發(fā)展有很大的積極作用，也是提升全民科學(xué)素養的重要措施。
二、創(chuàng )新教學(xué)方式，推行場(chǎng)景式、體驗式、沉浸式學(xué)習
信息技術(shù)的迅速發(fā)展對科普教育的教學(xué)方法和教學(xué)模式產(chǎn)生了巨大的影響。虛擬仿真技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應用順應了信息化教育發(fā)展趨勢與教育需要，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境。
1、虛擬仿真技術(shù)基本特征
第一個(gè)是其沉浸性，構建仿真教學(xué)場(chǎng)景，用戶(hù)可以通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、運動(dòng)感覺(jué)等，體會(huì )到身臨其境的感受；第二個(gè)是交互性，用戶(hù)可以操作虛擬環(huán)境中的儀器設備，實(shí)時(shí)得到反饋；第三個(gè)是構想性，虛擬仿真技術(shù)可以模擬客觀(guān)存在的現實(shí)環(huán)境，也可以模擬抽象的或不存在的環(huán)境，模擬的環(huán)境與客觀(guān)世界環(huán)境高度相似。
2、虛擬仿真技術(shù)應用于小學(xué)科學(xué)中
科普知識有很多地質(zhì)災害等危險環(huán)境、不可及或不可逆的場(chǎng)景、大范圍抽象化的內容等，學(xué)生不便于觀(guān)察與學(xué)習，而通過(guò)虛擬仿真技術(shù)可以將這些內容全部展示出來(lái)。
便捷性：課堂上可利用的時(shí)間及空間是有限的，如地球與宇宙中的地質(zhì)變化、星球星系等等難于展示。虛擬仿真技術(shù)可以模擬火山噴發(fā)現象，建設火山模型，動(dòng)態(tài)模擬火山噴發(fā)時(shí)的地質(zhì)變化過(guò)程，讓學(xué)生認識火山噴發(fā)的現象及原因。
直觀(guān)性：可以直觀(guān)將課本上枯燥的知識內容形象、生動(dòng)的展示出來(lái)，形式新穎，對知識點(diǎn)全方位多角度的詳細展示，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習興趣。如我們是如何聽(tīng)見(jiàn)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(xué)生理解知識內容。
互動(dòng)性：虛擬與現實(shí)的互動(dòng)、學(xué)生與虛擬內容的互動(dòng)、教師與學(xué)生的互動(dòng)，加強教師與學(xué)生的聯(lián)系，學(xué)生可以在互動(dòng)中發(fā)散思維進(jìn)行思考。
3、構建場(chǎng)景式、體驗式、沉浸式學(xué)習環(huán)境
虛擬仿真技術(shù)的互動(dòng)性和逼真性為娛樂(lè )式教學(xué)提供了革命性升級，在體驗教學(xué)領(lǐng)域帶給人們一種前所未有的娛樂(lè )刺激。虛擬仿真帶入教學(xué)中使學(xué)生由“被動(dòng)學(xué)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)”，設定情景啟發(fā)學(xué)生思考，引導互動(dòng)實(shí)踐探究與創(chuàng )新，同時(shí)豐富的素材資料拓寬學(xué)生視野，發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性。
如云幻科教虛擬仿真教學(xué)資源，倡導探究式實(shí)驗教學(xué)，以理論知識為目的，以實(shí)驗教學(xué)為引導，通過(guò)AR技術(shù)將虛擬內容疊加真實(shí)環(huán)境，輔以圖片、音視頻等內容，搭建開(kāi)放式教學(xué)環(huán)境，著(zhù)力提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手操作能力，促進(jìn)創(chuàng )新思維全面發(fā)展，掌握并利用科學(xué)知識解決生活問(wèn)題。
虛擬仿真教學(xué)充分利用學(xué)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(dòng)學(xué)習動(dòng)機，滿(mǎn)足學(xué)生的好奇心，幫助學(xué)生學(xué)習相關(guān)的科學(xué)知識，學(xué)生可以全身心的投入去分析情境、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題、交流問(wèn)題，完美解決學(xué)?？臻g不足、教具不足等問(wèn)題，促進(jìn)小學(xué)科學(xué)學(xué)科核心素養的建構和發(fā)展，寓教于樂(lè )，從而大幅度提升學(xué)生們的學(xué)習意愿、激發(fā)學(xué)習興趣，提高學(xué)習效果。
小學(xué)科普教育能夠使學(xué)生掌握關(guān)鍵的基礎科學(xué)知識和基本技能，全面培養學(xué)生的科學(xué)興趣與思維能力、探索能力，從而讓學(xué)生更好的將科學(xué)知識應用于日常生活之中。虛擬仿真教學(xué)通過(guò)傳統教學(xué)與虛實(shí)結合的方式克服現有教學(xué)困難，與小學(xué)科學(xué)教學(xué)相融合能夠提高課堂教學(xué)有效性，是提高學(xué)生科學(xué)素養的重要措施。