江蘇省蘇州市吳江區(qū)盛澤小學 沈 紅

“雙減”主要是指“有效減輕義務教育階段學生過重的作業(yè)負擔和校外培訓負擔”?；谶@樣的背景，作為義務教育階段的小學科學學科，面對班內(nèi)大部分的流動兒童，如何減輕流動兒童的作業(yè)負擔，提高流動兒童的科學課堂學習效率呢？在網(wǎng)絡如此發(fā)達的今天，教師是否可以充分利用網(wǎng)絡，減少流動兒童趁“雙減”而濫用網(wǎng)絡的現(xiàn)象，讓網(wǎng)絡來輔助科學課堂教學呢？筆者基于流動兒童學習方面存在的一些不足，嘗試了運用虛擬工具來輔助科學課堂教學。

所謂虛擬工具，就是指能夠輔助科學學習的科學小程序、虛擬仿真實驗室等網(wǎng)絡工具。運用虛擬工具，能激發(fā)流動兒童科學學習的興趣，從而提升流動兒童的科學學習力。所謂科學學習力，就是指學生在科學學習中把知識資源轉(zhuǎn)化為知識資本的能力。學習力包括學習動力、學習能力、學習毅力和學習創(chuàng)造力四個構(gòu)成要素。虛擬工具的有效運用，能夠促進學生在科學探究中不斷提升科學學習力，從而讓學生學會、會學和樂學。

一、虛擬工具在提升流動兒童科學學習力中的價值

（一）激發(fā)動力，提升學習興趣

學習動力就是學生自覺的學習內(nèi)驅(qū)力，然而流動兒童的學習內(nèi)驅(qū)力在一定程度上是存在不足的?？茖W的虛擬工具，是從實際的學習需求出發(fā)而開發(fā)的各類仿真實驗室以及小程序、APP等，能夠充分滿足流動兒童的好奇心和探究欲。他們在課前可以嘗試探究，在課中可以深入探究，在課后也可以進行鞏固探究。在教師有目的的引導下，科學虛擬工具的有效運用，能夠促進流動兒童主動探究，激發(fā)了流動兒童內(nèi)在的學習興趣。

（二）發(fā)展能力，促進自我探索

學習能力，就是學生運用科學的學習方法獨立地去學的能力。流動兒童只有發(fā)展了學習能力，才能做到“會學”。運用科學虛擬工具，能有效提升流動兒童的學習能力，使他們在使用過程中逐漸“會學”，進而達成“學會”，從而促進流動兒童在學習上的自我探索。網(wǎng)絡科技已成為當今社會的主流，而引導流動兒童正確使用虛擬工具輔助學習，能夠促使他們運用網(wǎng)絡技術(shù)去解決實際問題，積極探索，同時發(fā)展自我學習的能力。

（三）增強毅力，提高學習效益

毅力，就是一個人堅強持久的意志。有毅力的流動兒童會為達到預定的目標而自覺克服困難、努力去實現(xiàn)。那么，支持流動兒童持久地學習的毅力來自哪里？

除了學生自身的學習需求外，家長和教師的鼓勵必不可少。而對流動兒童科學虛擬工具的運用進行評價，能增強流動兒童科學學習的毅力，促使他們持久地去運用，從而輔助自己的學習，這在某種程度上提高了流動兒童學習的效益。

二、運用虛擬工具提升流動兒童科學學習力的策略

當今社會，網(wǎng)絡科技迅猛發(fā)展，科學教育可利用的工具越來越多，尤其是各類科學網(wǎng)站、小程序、APP等虛擬工具，更是給科學學習帶來了很多便利。運用虛擬工具，可以有效解決科學探究中的短板，給流動兒童的科學學習注入新的活力，為流動兒童科學學習力的培養(yǎng)提供了平臺。

（一）利用虛擬科學小程序、APP，激發(fā)流動兒童科學學習的動力

信息時代，科學的課堂學習要與信息技術(shù)相結(jié)合，虛擬的科學小程序、APP等都是很好的科學學習工具，為流動兒童更好地學習科學，提升他們的學習能力提供了便利。

1.科學觀察小程序

一般科學觀察小程序的運用可以安排在課前或課后，學生利用小程序觀察、學習后，記錄下自己的發(fā)現(xiàn)，并在課堂上進行交流，對課堂的學習起到了一定的輔助作用。比如，在教學教科版科學六年級下冊《宇宙》這一單元時，“星空指南小程序”就可以幫上很多忙。點開小程序就可以看到自己所處的地理位置信息，日出日落、月出月落的時間等；點擊星圖就能顯示自己所在地此時的星空圖；點擊某個星星還能顯示其所在星座，當然還有其他的很多功能。流動兒童，由于受場地、天氣等因素影響，很難盡情地觀察星空，在小區(qū)里只能看到偌大的一片天，美麗星空已然被阻擋在了視線外。而利用“星空指南小程序”，就能看到現(xiàn)實生活中根本無法看到的星星，為流動兒童觀星、識星提供了幫助，提升了他們學習的動力，訓練了他們運用科學技術(shù)的能力。

2.科學查詢小程序

同時，還有很多科學查詢小程序，如月相查詢、天氣查詢、世界時間查詢、食物營養(yǎng)查詢等，流動兒童在學習相應的科學內(nèi)容時，都可以利用這些小程序進行輔助學習。比如，教學教科版科學三年級下冊《月相變化的規(guī)律》這一課時，有時會遇到陰雨天氣，無法觀察到當天的月相，教師可以指導流動兒童先進行想象推測，畫一畫自己認為的月相是什么樣的，然后通過月相查詢小程序，查看當天的月相，進行比較修正，幫助流動兒童更好地學習月相。

3.科學識別小程序

另外，一些科學識別類的小程序、APP，如“形色”APP，通過拍照或上傳圖片就可以識別各種各樣的植物，對流動兒童學習教科版科學一年級上冊《植物》單元時有很大的幫助?！袄ハx百科”小程序也同樣通過拍照或上傳圖片就可以識別各種各樣的昆蟲，還能獲得這些昆蟲的簡介，對流動兒童學習教科版科學一年級下冊《動物》這一單元的幫助很大?！暗V石視界”小程序也可以用同樣的方法來鑒別，還可以了解其特征，為流動兒童學習教科版科學四年級下冊《巖石與土壤》單元的學習提供了很多便利。

虛擬科學小程序和APP使用方便，對課堂學習具有輔助作用，同時激發(fā)了流動兒童學習科學的動力，也培養(yǎng)了流動兒童善于觀察、善于運用的能力。

（二）利用虛擬科學實驗室，培育流動兒童科學探究的能力

雖然現(xiàn)在有些學校的科學實驗室都比較標準，各種實驗器材也比較齊全，但要滿足人手一份實驗材料，人人都能充分進行實驗，還是比較困難的。有時由于實驗的時間跨度比較大，對教學會造成很大的影響，不能直接看到效果；有時由于天氣、場地等各種原因，也會阻礙實驗的順利進行。早在2012年10月，在杭州舉行的主題為“遠程實驗室：支撐環(huán)境與創(chuàng)新動力”的中國遠程教育學術(shù)論壇中，有專家就進行了遠程虛擬實驗室的演講，他認為虛擬科學實驗室正在成為未來的方式方法，并且支持當前課堂中所采用的學習方法。在國內(nèi)比較好的虛擬實驗室有：NOBOOK虛擬仿真實驗室（https://www.nobook.com/），同步實驗室（虛擬仿真實訓實驗系統(tǒng)）（https://www.312345.com/），中央電化教育館虛擬實驗教學服務系統(tǒng)（https://vlab.eduyun.cn），等等。同時，也有很多國外的虛擬科學實驗室：Prepmagic（為學生提供幫助他們學習的科學模擬）（https://www.prepmagic.com/），Science Buddies（為中小學學生、家長以及教師提供開展科學實驗的幫助）（www.sciencebuddies.org），等等。

1.縮短實驗時間，提高實驗效率

利用虛擬實驗室可以縮短實驗的時間，并能在瞬間獲得詳細的實驗結(jié)果，實驗效率比較高。比如，教科版科學五年級下冊第一單元第1課《種子發(fā)芽實驗》，學生可以選擇一個影響種子發(fā)芽的因素進行實驗。但這些實驗的時間跨度大，一節(jié)課內(nèi)根本無法完成，教師一般只是讓學生觀察已經(jīng)做好的實驗結(jié)果，或者是讓學生在家自己做實驗，或者是在實驗室準備好實驗，過幾天看實驗現(xiàn)象。但總體來說，實驗效果還是達不到教師預期的效果。而利用虛擬仿真實驗室，讓學生動動手指、點點鼠標就能快速完成整套實驗，實驗現(xiàn)象明顯，實驗結(jié)果翔實，學生在視覺上的沖擊也比較大，體驗深刻，同時也能提升他們對不同實驗現(xiàn)象的歸納總結(jié)能力。

2.模擬高難實驗，發(fā)現(xiàn)更多現(xiàn)象

利用虛擬實驗室還可以讓學生進行一些在現(xiàn)實的實驗中無法進行或是進行有困難的實驗，并發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實實驗中難以察覺的現(xiàn)象。比如，教科版科學四年級上冊第一單元第3課《聲音是怎樣傳播的》，其中探索1需要抽出玻璃罩內(nèi)的空氣，讓學生聽鬧鐘聲音的變化，一般教師上這一課只是播放一個視頻給學生看，然后讓學生說一說，但學生沒有實際的感受。而通過虛擬仿真實驗，學生可以自己通過點鼠標連接真空罩和抽氣泵之間的連接管道，然后通過打開和關(guān)閉抽氣開關(guān)，觀察真空罩里鬧鐘的變化，實驗現(xiàn)象明顯，學生熱情高漲，感受深刻。此虛擬實驗解決了現(xiàn)實實驗中材料缺乏、實驗困難等很多問題。

虛擬實驗室的運用，為課堂的學習注入了新的活力，不但提升了流動兒童運用網(wǎng)絡技術(shù)的能力，同時對科學探究的觀察、思辨、歸納、總結(jié)等能力也起到了一定的促進作用。

（三）利用虛擬工具的評價效應，提升流動兒童的學習毅力

流動兒童運用虛擬工具的效果怎樣？有沒有掌握基本要領(lǐng)？那些需要在課前和課后運用的虛擬工具有沒有去好好利用？這些都需要進行一個評價反饋，往往流動兒童會在肯定和鼓勵中，表現(xiàn)出科學學習的濃厚興趣，學習科學的持久性也會不斷增強，從而提升流動兒童的學習毅力。

1.使用“科學成長護照”，激勵學生不斷向前

在科學課中筆者會使用“科學成長護照”來對流動兒童使用虛擬工具做一個評價，“科學成長護照”是筆者所在學校推出的流動兒童成長護照，它是一個系統(tǒng)化的評價工具，涵蓋學生的方方面面。在科學課堂教學中，筆者主要運用它的學科爭星集章的功能來評價激勵學生。如在科學課堂上能很好地運用虛擬仿真實驗來完成在實際實驗中難以很好地完成的實驗的，那么就可以在相應的欄目中加一顆星。如果回家能夠?qū)λ鲞^的實驗，再用虛擬仿真實驗進行鞏固的，并記錄下實驗的結(jié)果的，也可加一顆星。對于學習相應內(nèi)容的單元，如用對應的小程序或APP加以預習及拓展的，也可加一顆星。爭星集章的評價方式一般為組長評、小組成員互評等，也有師生一起評的，由組長負責在空心的五角星里涂上紅色。集滿五顆星，就可在“成長護照”上敲上一個爭先章。有了爭星集章的評價表，學生會將“雙減”后課余自由支配的時間充分運用在科學探究上，從而減少了打網(wǎng)絡游戲、刷抖音等的時間，對流動兒童的科學學習有了很大的促進作用，使得流動兒童的學習毅力不斷增強，學習興趣不斷提升。

2.學習成果展示，激發(fā)學生持續(xù)探究

運用虛擬科學工具進行探究，最大的一個特點就是可以利用截圖功能快速地保存學習成果。不管是運用識別小程序還是查詢小程序，識別植物、昆蟲也好，查詢月相、天氣也好，都可以快速截圖下來，虛擬仿真實驗也可以截屏。教師過一段時間會在班級群中建立一個科學學習成果展示的群相冊，讓學生把自己的學習成果都展示在群相冊中，大家可以通過瀏覽相冊相互學習，還可以進行集體評議。教師和學生一起評選出運用虛擬科學工具的最佳學習能手，并頒發(fā)榮譽證書。通過展示、評獎活動，學生的學習勁頭越來越足，探究興趣越來越濃?！半p減”背景下，教師摒棄了乏味的抄寫背誦作業(yè)，取而代之的是巧妙運用網(wǎng)絡進行探究實踐，大大增強了學生學習科學的毅力。

科學虛擬工具的有效運用，是科學教育現(xiàn)代化的一種良好體現(xiàn)，也是“雙減”背景下減輕學生作業(yè)負擔，充分利用網(wǎng)絡資源的一種真實寫照。它為流動兒童更好地學習科學提供了支持，切實提升了流動兒童的科學學習力。當然，在實際的課堂學習中，虛擬工具的使用只是作為輔助學習的一種手段，還是需要與課堂的分組實驗緊密結(jié)合，兩者相輔相成，這樣才能達到更好的學習效果，促進流動兒童科學學習力的有效提升。