小学科学课题立项申报书

小学科学课题立项申报书一、封面内容

项目名称：小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响研究

申请人姓名及联系方式：张明，研究型教师，电话邮箱：zhangming@

所属单位：XX市实验小学

申报日期：2023年10月26日

项目类别：应用研究

二．项目摘要

本课题旨在探讨小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，以期为优化科学教育实践提供理论依据和实践参考。当前，小学科学教育普遍存在重知识传授、轻能力培养的问题，导致学生科学探究能力和创新思维发展受限。本课题将选取XX市实验小学四年级两个班级作为研究对象，采用实验法、准实验法及混合研究方法，对比分析探究式教学模式与传统教学模式对学生科学思维能力、实践操作能力、团队协作能力及科学态度的影响。具体研究内容包括：构建基于核心素养的探究式教学模式框架，设计科学探究活动方案，开发配套评价工具，并通过数据采集与分析验证教学效果。预期成果包括形成一套可推广的探究式教学模式体系，开发系列科学探究活动案例，撰写研究报告及实践指南，并探索信息化技术在科学探究式教学中的应用策略。本课题的研究不仅有助于深化对小学科学教育本质的理解，更能为推动科学教育改革、培养学生核心素养提供实证支持，具有显著的理论价值和实践意义。

三.项目背景与研究意义

1.研究领域现状、存在的问题及研究的必要性

当前，全球范围内的教育改革浪潮正以前所未有的速度和广度展开，科学教育作为培养未来公民创新精神和实践能力的关键领域，其理念和模式正经历深刻变革。我国自21世纪初实施新课程改革以来，逐步将培养学生的科学素养作为核心目标，科学教育的内容、方法和评价体系均发生了显著变化。教育部发布的《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，科学教育应注重培养学生的核心素养，包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面。这一指导方针标志着我国科学教育进入了一个新的发展阶段，更加注重学生综合能力和科学精神培育。

然而，在实践中，小学科学教育仍然面临诸多挑战。首先，传统教学模式的影响根深蒂固。许多教师习惯于以讲授为主的教学方式，将科学知识碎片化地传授给学生，忽视了科学知识的内在逻辑和探究过程的价值。这种教学模式虽然能够保证学生掌握一定的基础知识，但难以激发学生的学习兴趣，更无法培养其自主探究和创新思维。其次，教学资源分配不均问题突出。经济发达地区和城市学校通常拥有较为完善的实验室设备和丰富的教学资源，而欠发达地区和农村学校的科学教育条件则相对匮乏，这导致了学生科学素养发展存在显著的地域差异。再次，评价体系单一化现象严重。现有的科学教育评价往往以纸笔测试为主要手段，过于注重对知识的记忆和理解，而对学生的探究能力、实践能力和创新思维等方面的评价则相对不足，这使得科学教育偏离了培养核心素养的初衷。

探究式教学模式作为一种强调学生主动参与、自主探究的教学方法，近年来在科学教育领域得到了广泛关注。探究式教学的核心在于将学生置于学习的中心地位，通过创设问题情境、引导学生观察、实验、分析和讨论，培养其科学思维和探究能力。国内外已有研究表明，探究式教学能够有效提升学生的科学素养，包括科学知识、科学技能、科学态度和科学精神等方面。例如，美国国家科学教育标准明确提出，科学教育应以探究为基础，强调学生在科学学习中的主体地位。英国则通过实施“国家科学课程”，将探究式教学作为科学教育的重要理念，并开发了相应的教学资源和评价工具。在我国，一些学者也对探究式教学进行了深入研究，并取得了一定的成果。然而，这些研究大多集中在理论探讨或小范围实验层面，缺乏系统性的实践验证和推广应用，尤其是在小学科学教育领域，探究式教学模式的应用仍处于起步阶段，存在诸多问题。

当前，我国正处于全面建设社会主义现代化国家的关键时期，对科技创新和人才培养提出了更高要求。科学教育作为培养创新人才的重要途径，其改革和发展至关重要。然而，当前小学科学教育存在的诸多问题，如教学模式单一、资源分配不均、评价体系单一等，严重制约了科学教育质量的提升，也影响了学生核心素养的培养。因此，深入研究小学科学探究式教学模式，探索其对学生核心素养的提升机制，具有重要的现实意义和紧迫性。本课题的研究，正是为了弥补现有研究的不足，为优化小学科学教育实践提供理论依据和实践参考。

2.项目研究的社会、经济或学术价值

本课题的研究具有重要的社会价值。首先，有助于推动科学教育改革，促进科学教育质量的提升。通过研究探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，可以揭示科学教育的本质规律，为科学教育改革提供理论支持和实践指导。其次，有助于缩小城乡教育差距，促进教育公平。本课题的研究成果可以推广到欠发达地区和农村学校，帮助其改善科学教育条件，提升科学教育质量，从而促进教育公平。再次，有助于培养学生的科学精神和创新思维，为科技创新提供人才支撑。通过探究式教学，可以激发学生的科学兴趣，培养其科学思维和探究能力，为其未来的学习和工作奠定基础。

本课题的研究具有重要的经济价值。首先，有助于促进科技创新，推动经济发展。科技创新是经济发展的重要引擎，而科学教育是培养科技创新人才的重要途径。通过本课题的研究，可以提升学生的科学素养，为其未来的科技创新奠定基础，从而推动经济发展。其次，有助于促进教育产业发展，创造就业机会。本课题的研究成果可以应用于科学教育领域，推动科学教育产业的发展，创造更多的就业机会。再次，有助于提升国家竞争力，实现可持续发展。科技创新能力是国家竞争力的重要体现，而科学教育是培养科技创新人才的重要途径。通过本课题的研究，可以提升我国的科技创新能力，实现可持续发展。

本课题的研究具有重要的学术价值。首先，有助于深化对科学教育本质的理解。通过本课题的研究，可以揭示科学教育的本质规律，为科学教育理论的发展提供新的视角和思路。其次，有助于丰富科学教育研究的方法和内容。本课题将采用实验法、准实验法及混合研究方法，对探究式教学模式进行深入研究，这将丰富科学教育研究的方法和内容。再次，有助于推动科学教育学科的交叉融合。本课题的研究将涉及教育学、心理学、科学哲学等多个学科，这将推动科学教育学科的交叉融合，促进科学教育理论的创新和发展。此外，本课题的研究成果可以为其他学科的教育研究提供借鉴，推动教育研究的全面发展。

四.国内外研究现状

1.国内研究现状

我国小学科学教育的发展历程相对较短，但近年来取得了显著进步。自2001年《义务教育科学课程标准（实验稿）》颁布以来，科学教育从小学三年级开始普及，并逐步过渡到小学一至六年级的全科融合模式，科学教育的地位和重要性日益凸显。国内学者对小学科学教育的研究主要集中在以下几个方面：

首先，关于小学科学教育的课程与教材研究。许多学者致力于探讨如何优化小学科学课程的设置，使其更加符合小学生的认知特点和发展需求。例如，一些研究关注科学课程的综合化、生活化问题，主张将科学知识与学生的日常生活紧密联系起来，通过生活中的科学现象来激发学生的学习兴趣。在教材研究方面，学者们对现行小学科学教材的内容选择、呈现方式、活动设计等方面进行了深入分析，并提出了一系列改进建议。例如，有研究指出，现行教材过于注重知识的系统性和完整性，而忽视了科学探究的过程性和体验性，建议在教材中增加更多的探究活动，并引导学生经历完整的科学探究过程。

其次，关于小学科学教学方法的研究。国内学者对各种科学教学方法进行了比较研究，并探索适合我国小学科学教育的方法体系。其中，探究式教学作为一种重要的教学方法，受到了广泛关注。一些学者对探究式教学的内涵、特点、实施策略等方面进行了深入研究，并尝试将探究式教学应用于小学科学教育的实践中。例如，有研究通过实验研究，比较了探究式教学与传统讲授式教学对学生科学素养的影响，结果表明，探究式教学能够显著提升学生的科学探究能力、科学思维能力和科学态度。此外，一些学者还探索了其他教学方法在小学科学教育中的应用，如合作学习、项目式学习、问题式学习等，并取得了一定的成果。

再次，关于小学科学教育评价的研究。随着新课程改革的深入推进，国内学者对小学科学教育评价的研究也逐渐增多。一些研究关注科学教育评价的理念、内容、方法等问题，主张构建多元化的科学教育评价体系，以全面评价学生的科学素养。例如，有研究提出，科学教育评价应注重过程性评价，关注学生在科学探究过程中的表现，而不仅仅是最终的结果。在评价方法方面，学者们探索了多种评价方法在科学教育中的应用，如观察法、访谈法、作品分析法、表现性评价等，并尝试将信息技术应用于科学教育评价中，以提高评价的效率和效果。

然而，国内小学科学教育研究仍存在一些问题。首先，理论研究与实践脱节现象较为严重。许多研究停留在理论探讨层面，缺乏对实践的深入关注和指导，导致研究成果难以应用于教学实践。其次，研究方法相对单一，定量研究较多，定性研究较少，混合研究方法的应用不足。再次，研究内容较为分散，缺乏系统性、整体性的研究，难以对小学科学教育形成全面、深入的认识。最后，对探究式教学的研究虽然较多，但大多停留在宏观层面，缺乏对具体实施过程和效果的深入分析，难以形成具有可操作性的教学模式和策略。

2.国外研究现状

国外小学科学教育的发展历史悠久，积累了丰富的经验，也产生了许多有影响力的研究成果。与我国相比，国外小学科学教育的研究起步较早，研究体系较为完善，研究方法也较为多样。国外学者对小学科学教育的研究主要集中在以下几个方面：

首先，关于科学教育的哲学基础和理论框架研究。国外学者对科学教育的哲学基础进行了深入探讨，形成了多种科学教育理论，如建构主义、社会建构主义、情境学习理论等。这些理论对小学科学教育产生了深远影响，为科学教育课程的开发、教学方法的改革和评价体系的构建提供了理论依据。例如，建构主义理论强调学生的主动建构知识的过程，主张在科学教育中创设丰富的学习情境，引导学生通过观察、实验、讨论等方式主动建构知识。社会建构主义理论则强调社会互动在学习中的作用，主张在科学教育中鼓励学生之间的合作与交流，通过社会互动来建构知识。情境学习理论则强调学习与生活的联系，主张将科学学习置于真实的情境中，让学生在解决实际问题的过程中学习科学知识。

其次，关于科学教育课程与教学的研究。国外学者对科学教育课程的设计、教学方法的实施等方面进行了深入研究，并开发了一系列科学教育的课程和教学模式。例如，美国国家科学教育标准（NationalScienceEducationStandards）提出了科学教育的八个基本理念，包括科学探究、科学内容标准、科学教育标准等，为美国小学科学教育提供了指导。项目式学习（Project-BasedLearning）是一种重要的科学教学模式，学生在教师的指导下，围绕一个真实的问题或挑战，通过调查、实验、设计等方式来解决问题，从而学习科学知识，发展科学能力。探究式教学在国外的科学教育中应用广泛，并形成了较为完善的模式，如5E教学模式（Engage,Explore,Explain,Elaborate,Evaluate）等，这些模式为小学科学教师实施探究式教学提供了具体的指导。

再次，关于科学教育评价的研究。国外学者对科学教育评价的研究较为深入，形成了多元化的科学教育评价体系，并开发了一系列评价工具和方法。例如，美国教育测试服务中心（ETS）开发了科学能力倾向测试（ScienceAptitudeTest），用于评估学生的科学思维能力。美国国家科学基金会（NSF）资助开发了多个科学教育评价工具，如科学探究能力评价工具、科学态度评价工具等。表现性评价（PerformanceAssessment）在国外的科学教育评价中应用广泛，通过观察学生的行为表现、分析学生的作品等方式来评价学生的科学素养。此外，国外学者还探索了信息技术在科学教育评价中的应用，如计算机自适应测试（CAT）、虚拟现实（VR）等，以提高评价的效率和效果。

然而，国外小学科学教育研究也存在一些问题。首先，科学教育研究存在文化偏见问题。许多研究是在特定的文化背景下进行的，其研究成果难以适用于其他文化背景。其次，科学教育研究存在精英主义倾向。许多研究关注的是少数优秀学生的科学教育，而忽视了大多数普通学生的科学教育。再次，科学教育研究存在过度强调科学知识传授的问题。虽然科学探究、科学思维等方面受到重视，但科学知识的传授仍然被视为科学教育的重要目标，导致科学教育过于注重知识的系统性，而忽视了科学知识的实践性和应用性。

3.研究空白与问题

综合国内外研究现状，可以看出，小学科学探究式教学模式的研究虽然取得了一定的成果，但仍存在一些研究空白和问题：

首先，关于探究式教学模式的系统性和完整性研究不足。现有的探究式教学模式大多较为零散，缺乏系统性和完整性，难以指导教师进行长期的、有效的探究式教学实践。例如，虽然5E教学模式等在国外得到了广泛应用，但这些模式在我国小学科学教育中的适用性还需要进一步研究，需要根据我国小学生的认知特点和文化背景进行本土化改造。

其次，关于探究式教学模式的实施策略研究不足。探究式教学的实施需要教师具备较高的专业素养，需要教师能够创设有效的学习情境、引导学生进行科学探究、评价学生的探究过程和结果。然而，现有的研究大多关注探究式教学的理念和方法，而忽视了教师实施探究式教学的具体策略，如如何创设有效的学习情境、如何引导学生进行科学探究、如何评价学生的探究过程和结果等。

再次，关于探究式教学模式与信息技术融合的研究不足。随着信息技术的快速发展，信息技术在科学教育中的应用越来越广泛，如何将信息技术与探究式教学融合起来，以提高探究式教学的效果，是一个亟待解决的问题。例如，如何利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术来创设沉浸式的科学探究情境，如何利用大数据技术来分析学生的探究过程和结果，如何利用人工智能技术来为学生提供个性化的探究指导等，这些问题都需要进一步研究。

最后，关于探究式教学模式对学生核心素养影响的长效性研究不足。现有的研究大多关注探究式教学对学生核心素养的短期影响，而忽视了其长效性影响。例如，虽然探究式教学能够提升学生的科学探究能力、科学思维能力，但这些能力的提升是否能够持久，是否能够迁移到其他学科的学习中，这些问题都需要进一步研究。

因此，本课题将聚焦于小学科学探究式教学模式，深入探讨其对学生核心素养的提升机制，并探索其在我国小学科学教育中的实践路径，以期为优化小学科学教育实践提供理论依据和实践参考。

五.研究目标与内容

1.研究目标

本课题旨在通过系统研究小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，达到以下具体目标：

第一，构建基于核心素养的小学科学探究式教学模式框架。在深入分析小学生认知特点、科学教育现状及核心素养内涵的基础上，结合国内外先进的教育理念和教学模式，提炼并构建一套具有系统性、可操作性的小学科学探究式教学模式。该模式将明确教学目标、教学原则、教学流程、教学策略、评价方式等关键要素，为小学科学教师实施探究式教学提供理论指导和实践参照。

第二，开发并验证小学科学探究式教学活动方案。针对小学科学课程中的核心知识点和技能要求，设计一系列具有探究性、实践性、趣味性的科学探究活动方案。这些活动方案将围绕特定科学问题或现象，引导学生经历观察、提出问题、猜想假设、设计实验、收集数据、分析论证、得出结论、交流评价等完整的探究过程。通过在实验班级和对照班级中的实践应用，对活动方案的有效性、适宜性进行检验和优化，形成可复制、可推广的探究式教学资源库。

第三，探索小学科学探究式教学模式的评价体系。基于核心素养的评价理念，构建一套多元化的评价体系，用于评估探究式教学模式对学生科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面的影响。该评价体系将结合过程性评价与终结性评价、定量评价与定性评价、教师评价与学生自评等多种方式，开发相应的评价工具和量表，为科学探究式教学的有效实施提供反馈机制，并为科学教育评价改革提供实践经验。

第四，分析小学科学探究式教学模式的实施影响因素及改进策略。深入探究影响探究式教学模式有效实施的关键因素，包括教师的科学素养、教学观念、课堂管理能力、教学资源条件、学生的基础水平、家长的支持程度等。通过对这些因素的分析，提出相应的改进策略，为优化探究式教学环境、提升教师实施能力、促进教学模式可持续发展提供对策建议。

2.研究内容

本课题的研究内容主要包括以下几个方面：

（1）小学科学探究式教学模式的理论基础与现状分析

具体研究问题：

1.小学科学核心素养的内涵及其对探究式教学的要求是什么？

2.国内外关于小学科学探究式教学模式的理论基础有哪些？各自的优缺点是什么？

3.当前我国小学科学探究式教学模式的实施现状如何？存在哪些主要问题？

4.影响小学科学探究式教学模式有效实施的关键因素有哪些？

研究假设：

1.基于建构主义、社会建构主义等学习理论，构建的小学科学探究式教学模式能够有效促进学生科学核心素养的发展。

2.当前我国小学科学探究式教学模式的实施存在教师专业能力不足、教学资源匮乏、评价体系不完善等问题。

3.教师的科学素养、教学观念、课堂管理能力、教学资源条件等因素对探究式教学模式的实施效果具有显著影响。

（2）基于核心素养的小学科学探究式教学模式框架构建

具体研究问题：

1.如何根据小学科学课程标准和学生的认知特点，确定探究式教学的目标、原则和流程？

2.探究式教学模式的各个阶段（如创设情境、提出问题、猜想假设、设计实验、收集数据、分析论证、得出结论、交流评价）应包含哪些具体的教学策略？

3.如何将科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等核心素养的培养融入探究式教学的各个环节？

4.如何利用现代信息技术辅助探究式教学，提升教学效果？

研究假设：

1.以学生为中心、以问题为导向、以探究为核心的小学科学探究式教学模式能够有效促进学生科学核心素养的全面发展。

2.通过精心设计教学策略和活动环节，探究式教学能够有效培养学生的科学思维能力、探究实践能力和科学态度。

3.将现代信息技术与探究式教学深度融合，能够拓展教学资源、优化教学过程、提升教学效果。

（3）小学科学探究式教学活动方案的开发与验证

具体研究问题：

1.如何根据小学科学课程内容和学生兴趣，设计具有探究性的科学探究活动方案？

2.如何确保探究式教学活动方案的科学性、趣味性、适宜性和可操作性？

3.如何在实验班级中有效实施探究式教学活动方案？实施过程中会遇到哪些挑战？

4.如何评估探究式教学活动方案对学生科学核心素养的影响？评估工具和方法是什么？

研究假设：

1.设计科学合理、趣味性强、难度适宜的探究式教学活动方案能够有效激发学生的学习兴趣，提升学习效果。

2.通过在实验班级中的实践应用，探究式教学活动方案能够有效提升学生的科学探究能力、科学思维能力和科学态度。

3.有效的探究式教学活动方案需要教师具备较高的专业素养和教学能力，需要学校提供相应的教学资源和支持。

（4）小学科学探究式教学模式的评价体系构建与应用

具体研究问题：

1.如何基于核心素养的评价理念，构建小学科学探究式教学模式的评价体系？

2.如何开发科学有效的评价工具和量表，用于评估学生科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面的发展？

3.如何在探究式教学过程中实施多元评价？评价结果如何应用于教学改进？

4.探究式教学模式的评价体系对促进学生科学核心素养发展有何作用？

研究假设：

1.构建基于核心素养的多元化评价体系能够全面、客观地评估探究式教学模式的实施效果。

2.通过过程性评价和终结性评价相结合、定量评价和定性评价相结合、教师评价和学生自评相结合的评价方式，能够有效促进学生的科学核心素养发展。

3.评价结果能够为教师提供教学反馈，为教学改进提供依据，从而提升探究式教学的效果。

（5）小学科学探究式教学模式的实施影响因素及改进策略研究

具体研究问题：

1.教师的科学素养、教学观念、课堂管理能力等因素对探究式教学模式的实施效果有何影响？

2.教学资源条件（如实验室设备、实验器材、教学软件等）对探究式教学模式的实施效果有何影响？

3.学生的基础水平、学习兴趣、合作能力等因素对探究式教学模式的实施效果有何影响？

4.家长的支持程度对探究式教学模式的实施效果有何影响？

5.如何根据影响因素分析结果，提出改进小学科学探究式教学模式实施效果的策略？

研究假设：

1.教师的科学素养越高、教学观念越先进、课堂管理能力越强，探究式教学模式的实施效果越好。

2.充足的教学资源条件能够有效支持探究式教学模式的实施，提升教学效果。

3.学生的基础水平越高、学习兴趣越浓厚、合作能力越强，探究式教学模式的实施效果越好。

4.家长的支持程度越高，探究式教学模式的实施效果越好。

5.通过提升教师专业能力、优化教学资源配置、加强学生指导、争取家长支持等策略，能够有效改进小学科学探究式教学模式的实施效果。

通过对以上研究内容的深入研究，本课题将构建一套具有理论意义和实践价值的小学科学探究式教学模式，为提升学生核心素养、促进小学科学教育改革提供有力支撑。

六.研究方法与技术路线

1.研究方法

本课题将采用混合研究方法（MixedMethodsResearch），将定量研究与定性研究相结合，以更全面、深入地探究小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响。具体研究方法包括：

（1）文献研究法

通过系统查阅和分析国内外关于小学科学教育、核心素养、探究式教学、科学思维、科学探究能力等方面的文献资料，包括学术期刊、学位论文、专著、教育政策文件、课程标准、教学案例等，梳理相关理论基础，了解研究现状，为本课题的研究设计、实施和结果解释提供理论支撑和参考依据。

（2）准实验研究法

选取XX市实验小学四年级两个教学班作为研究对象，采用随机分组法将学生分为实验组和对照组。实验组采用探究式教学模式进行教学，对照组采用传统的讲授式教学模式进行教学。教学周期为一个学期。在教学前后，分别对两组学生进行科学素养测试（包括科学知识、科学思维、探究实践等方面），以定量数据的形式比较分析两种教学模式对学生核心素养的影响差异。同时，采用课堂观察法，记录两组课堂教学中学生的参与度、互动情况、思维表现等，为后续定性分析提供补充数据。

研究假设：实验组学生的科学素养得分将显著高于对照组学生。

（3）行动研究法

在实验组实施探究式教学的过程中，研究者将深入课堂，与授课教师共同参与教学设计、教学实施、教学反思和教学改进。通过观察、访谈、问卷调查等方式，收集教师和学生在教学过程中的反馈信息，了解探究式教学模式的实施情况、存在的问题以及改进方向。研究者将根据反馈信息，与教师共同调整和优化教学策略、活动方案和评价方式，以提高探究式教学的有效性。

（4）案例研究法

选取实验组中具有代表性的学生（如科学探究能力较强、中等、较弱的学生）作为案例研究对象，通过课堂观察、访谈、作品分析、成长记录袋等方式，深入追踪他们在探究式教学过程中的表现和变化，详细记录其科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面的发展情况，以丰富和深化对探究式教学模式影响机制的理解。

（5）定量数据分析方法

对收集到的科学素养测试数据进行统计分析，主要采用SPSS统计软件，运用描述性统计、独立样本t检验、协方差分析等方法，分析实验组和对照组学生在教学前后科学素养得分的变化情况，以及不同维度（科学知识、科学思维、探究实践）得分的变化情况，检验探究式教学模式对学生核心素养影响的显著性。

（6）定性数据分析方法

对收集到的课堂观察记录、访谈记录、作品分析、成长记录袋等定性数据进行编码、分类、主题分析，提炼出反映探究式教学模式对学生核心素养影响的关键主题和模式，深入解释定量数据分析结果，揭示探究式教学模式影响学生核心素养的内在机制和过程。

2.技术路线

本课题的技术路线遵循“准备—实施—总结—推广”的研究逻辑，具体研究流程和关键步骤如下：

（1）准备阶段（2024年1月-2024年3月）

1.组建研究团队，明确分工，制定详细的研究计划。

2.进行文献研究，梳理相关理论基础和研究现状，构建小学科学探究式教学模式的理论框架。

3.设计小学科学探究式教学活动方案，开发相应的教学资源（如实验器材、教学软件、评价工具等）。

4.选取研究对象，将实验班级和对照班级的学生进行随机分组。

5.对实验组和对照组学生进行前测，评估其初始科学素养水平。

6.对实验组教师进行探究式教学培训，使其掌握探究式教学的理念、方法和策略。

（2）实施阶段（2024年4月-2024年12月）

1.实验组教师根据设计好的探究式教学活动方案，结合教学实际，实施探究式教学。

2.对照组教师按照传统的讲授式教学模式进行教学。

3.研究者通过课堂观察、访谈、问卷调查等方式，收集实验组和对照组教学过程中的数据，包括教师的教学行为、学生的学习表现、课堂互动情况、师生反馈等。

4.定期组织教师进行教学反思和经验交流，及时调整和优化教学策略。

5.对实验组中具有代表性的学生进行案例追踪，收集其学习过程和学习成果数据。

（3）总结阶段（2025年1月-2025年3月）

1.对收集到的定量数据（科学素养测试成绩）进行统计分析，比较实验组和对照组学生核心素养的变化差异。

2.对收集到的定性数据（课堂观察记录、访谈记录、作品分析、成长记录袋等）进行编码、分类、主题分析，提炼出反映探究式教学模式对学生核心素养影响的关键主题和模式。

3.结合定量和定性分析结果，综合评估小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，揭示其影响机制和过程。

4.撰写研究总报告，总结研究成果，提出政策建议和实践指导。

（4）推广阶段（2025年4月-2025年6月）

1.在校内进行研究成果汇报，推广小学科学探究式教学模式。

2.将研究成果撰写成论文，投稿至相关学术期刊，进行学术交流。

3.开发基于研究成果的小学科学探究式教学资源包，为其他学校和教师提供参考。

4.根据研究结论，进一步优化小学科学探究式教学模式，为提升学生核心素养提供持续支持。

通过以上技术路线的实施，本课题将系统地探究小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，为小学科学教育改革提供科学依据和实践指导。

七．创新点

本课题在理论构建、研究方法、实践应用等方面均具有一定的创新性，具体表现在以下几个方面：

（1）理论构建上的创新：构建基于核心素养的小学科学探究式教学模式框架，强调科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度的深度融合与整合。现有研究多关注单一维度或部分维度的培养，或对探究式教学的内涵理解较为片面。本课题将从核心素养的视角出发，系统阐释探究式教学如何促进四个维度的协同发展，构建一个更加全面、系统、科学的小学科学探究式教学模式理论框架。该框架将超越传统教学模式仅关注知识传授的局限，突出学生主体地位和科学探究过程的价值，为小学科学教育提供新的理论指导。同时，本课题将融合建构主义、社会建构主义、情境学习理论等多学科理论，构建一个跨学科的理论基础，丰富小学科学探究式教学的理论内涵。

（2）研究方法上的创新：采用混合研究方法，将定量研究与定性研究有机结合，以更全面、深入地探究小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响。现有研究多采用单一的定量研究或定性研究方法，难以全面揭示探究式教学对学生核心素养的复杂影响机制。本课题将采用准实验研究法、行动研究法、案例研究法等多种研究方法，从不同角度、不同层次收集和分析数据，以定量数据检验探究式教学的效果，以定性数据深入解释探究式教学的影响过程和机制，实现定量与定性的相互补充、相互验证，提高研究的信度和效度。此外，本课题还将采用多元评价方法，构建基于核心素养的多元化评价体系，为探究式教学的有效实施提供反馈机制，并为科学教育评价改革提供实践经验。

（3）实践应用上的创新：开发并验证一系列基于核心素养的小学科学探究式教学活动方案，并探索其与信息技术的融合应用。现有研究多停留在理论探讨或小范围实验层面，缺乏系统性的实践验证和推广应用，尤其是在信息技术与探究式教学融合方面研究不足。本课题将针对小学科学课程中的核心知识点和技能要求，设计一系列具有探究性、实践性、趣味性的科学探究活动方案，并探索如何利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、大数据、人工智能等信息技术辅助探究式教学，提升教学效果。这些活动方案和信息技术应用策略将具有较强的可操作性和实用性，能够为小学科学教师提供具体的教学指导和实践参考，促进探究式教学模式的推广应用，提升小学科学教育质量。此外，本课题还将关注探究式教学模式的实施影响因素，并提出相应的改进策略，以提高探究式教学模式的实施效果，为小学科学教育实践提供更有针对性的指导。

（4）研究视角上的创新：从学生核心素养发展的视角出发，系统探究小学科学探究式教学模式的影响机制。现有研究多关注探究式教学对学生科学知识、科学技能的影响，而较少关注其对科学观念、科学思维、态度责任等核心素养的影响。本课题将聚焦于学生核心素养的发展，深入探究探究式教学如何促进学生科学观念的形成、科学思维的提升、探究实践的增强以及科学态度的培养，揭示探究式教学模式影响学生核心素养的内在机制和过程。这将有助于深化对小学科学教育本质的理解，为小学科学教育改革提供新的视角和思路。

综上所述，本课题在理论构建、研究方法、实践应用和研究视角等方面均具有一定的创新性，有望为小学科学教育改革提供新的理论指导、实践模式和评价体系，推动小学科学教育高质量发展，培养学生的科学核心素养，为建设科技强国奠定基础。

八．预期成果

本课题通过系统研究小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，预期在理论、实践、应用等方面取得以下成果：

（1）理论成果：

1.构建一套具有系统性和可操作性的小学科学探究式教学模式框架。该框架将明确教学目标、教学原则、教学流程、教学策略、评价方式等关键要素，并强调科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个核心素养的深度融合与整合。该模式将超越传统教学模式仅关注知识传授的局限，突出学生主体地位和科学探究过程的价值，为小学科学教育提供新的理论指导。

2.深化对小学科学探究式教学模式影响机制的理解。通过定量和定性相结合的研究方法，揭示探究式教学如何促进学生科学核心素养发展的内在机制和过程，为小学科学教育理论的发展提供新的视角和思路。

3.丰富小学科学教育评价理论。基于核心素养的评价理念，构建一套多元化的评价体系，为小学科学教育评价改革提供实践经验，推动小学科学教育评价向更加注重过程性、发展性和个性化的方向发展。

（2）实践成果：

1.开发一系列基于核心素养的小学科学探究式教学活动方案。这些活动方案将针对小学科学课程中的核心知识点和技能要求，设计具有探究性、实践性、趣味性的科学探究活动，并形成可复制、可推广的教学资源库，为小学科学教师提供具体的教学指导和实践参考。

2.探索小学科学探究式教学模式与信息技术的融合应用。研究如何利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、大数据、人工智能等信息技术辅助探究式教学，提升教学效果，并形成相应的教学案例和教学策略，为小学科学教育信息化发展提供参考。

3.形成一套小学科学探究式教学模式的实施指南。根据研究发现，提出改进小学科学探究式教学模式实施效果的策略，包括提升教师专业能力、优化教学资源配置、加强学生指导、争取家长支持等，为小学科学教师提供可操作性的实践指导。

（3）应用成果：

1.提升小学科学教育质量。本课题的研究成果将有助于推动小学科学教育改革，促进探究式教学模式的推广应用，提升学生科学核心素养，从而提高小学科学教育质量。

2.促进教师专业发展。本课题将通过对教师进行探究式教学培训，并鼓励教师参与教学研究和实践探索，从而促进教师专业发展，提升教师的教学能力和科研水平。

3.服务教育决策。本课题的研究成果将为教育行政部门制定小学科学教育政策提供科学依据和实践参考，推动小学科学教育的均衡发展和质量提升。

4.推动科学教育资源共享。本课题将开发基于研究成果的小学科学探究式教学资源包，并通过网络平台等渠道进行推广，为其他学校和教师提供参考，推动科学教育资源共享，促进小学科学教育的共同发展。

综上所述，本课题预期取得一系列具有理论价值、实践意义和应用前景的成果，为小学科学教育改革提供新的理论指导、实践模式和评价体系，推动小学科学教育高质量发展，培养学生的科学核心素养，为建设科技强国奠定基础。

九.项目实施计划

1.项目时间规划

本课题研究周期为一年半，自2024年1月起至2025年6月止，具体时间规划及各阶段任务分配、进度安排如下：

（1）准备阶段（2024年1月-2024年3月）

任务分配：

1.组建研究团队，明确分工，制定详细的研究计划，包括文献综述、研究设计、伦理审查等。

2.进行文献研究，梳理相关理论基础和研究现状，完成文献综述报告。

3.设计小学科学探究式教学活动方案，开发相应的教学资源（如实验器材、教学软件、评价工具等）。

4.选取研究对象，将实验班级和对照班级的学生进行随机分组，并获得家长知情同意。

5.对实验组和对照组学生进行前测，评估其初始科学素养水平。

6.对实验组教师进行探究式教学培训，使其掌握探究式教学的理念、方法和策略。

进度安排：

1.2024年1月：组建研究团队，制定研究计划，完成伦理审查。

2.2024年2月：进行文献研究，完成文献综述报告。

3.2024年3月：设计小学科学探究式教学活动方案，开发教学资源，选取研究对象，完成前测，对实验组教师进行培训。

（2）实施阶段（2024年4月-2024年12月）

任务分配：

1.实验组教师根据设计好的探究式教学活动方案，结合教学实际，实施探究式教学。

2.对照组教师按照传统的讲授式教学模式进行教学。

3.研究者通过课堂观察、访谈、问卷调查等方式，收集实验组和对照组教学过程中的数据，包括教师的教学行为、学生的学习表现、课堂互动情况、师生反馈等。

4.定期组织教师进行教学反思和经验交流，及时调整和优化教学策略。

5.对实验组中具有代表性的学生进行案例追踪，收集其学习过程和学习成果数据。

6.在教学过程中进行中测，评估学生科学素养的变化情况。

进度安排：

1.2024年4月-2024年12月：实验组教师实施探究式教学，对照组教师实施传统讲授式教学，研究者收集教学过程中的数据，定期组织教师进行教学反思和经验交流，对实验组学生进行案例追踪，进行中测。

（3）总结阶段（2025年1月-2025年3月）

任务分配：

1.对收集到的定量数据（科学素养测试成绩）进行统计分析，比较实验组和对照组学生核心素养的变化差异。

2.对收集到的定性数据（课堂观察记录、访谈记录、作品分析、成长记录袋等）进行编码、分类、主题分析，提炼出反映探究式教学模式对学生核心素养影响的关键主题和模式。

3.结合定量和定性分析结果，综合评估小学科学探究式教学模式对提升学生核心素养的影响，揭示其影响机制和过程。

4.撰写研究总报告，总结研究成果，提出政策建议和实践指导。

进度安排：

1.2025年1月：对收集到的定量数据进行统计分析。

2.2025年2月：对收集到的定性数据进行编码、分类、主题分析。

3.2025年3月：结合定量和定性分析结果，撰写研究总报告，提出政策建议和实践指导。

（4）推广阶段（2025年4月-2025年6月）

任务分配：

1.在校内进行研究成果汇报，推广小学科学探究式教学模式。

2.将研究成果撰写成论文，投稿至相关学术期刊，进行学术交流。

3.开发基于研究成果的小学科学探究式教学资源包，为其他学校和教师提供参考。

4.根据研究结论，进一步优化小学科学探究式教学模式，为提升学生核心素养提供持续支持。

进度安排：

1.2025年4月：在校内进行研究成果汇报，推广小学科学探究式教学模式。

2.2025年5月：将研究成果撰写成论文，投稿至相关学术期刊。

3.2025年6月：开发基于研究成果的小学科学探究式教学资源包，进一步优化小学科学探究式教学模式。

2.风险管理策略

本课题在实施过程中可能遇到以下风险：

（1）研究设计风险：研究设计不够科学、合理，可能导致研究结果的偏差。

风险管理策略：

1.严格按照混合研究方法的设计要求进行操作，确保研究的科学性和严谨性。

2.在研究设计阶段进行专家咨询，邀请相关领域的专家学者对研究设计进行评审，确保研究设计的科学性和可行性。

3.在研究过程中进行中期评估，及时发现并纠正研究设计中的问题。

（2）数据收集风险：数据收集不完整、不准确，可能导致研究结果的偏差。

风险管理策略：

1.制定详细的数据收集方案，明确数据收集的方法、工具和流程。

2.对参与研究的学生和教师进行培训，确保其能够正确理解和执行数据收集任务。

3.采用多种数据收集方法，相互补充、相互验证，提高数据的可靠性和有效性。

4.建立数据质量控制机制，对收集到的数据进行审核和清洗，确保数据的完整性和准确性。

（3）教师实施风险：实验组教师对探究式教学的理解和实施能力不足，可能导致教学效果不佳。

风险管理策略：

1.对实验组教师进行系统的探究式教学培训，提高其教学能力和实施能力。

2.提供教学支持和指导，帮助教师解决教学过程中遇到的问题。

3.定期组织教师进行经验交流和分享，促进教师之间的学习和合作。

（4）学生参与风险：学生参与度不高，可能导致数据收集不完整。

风险管理策略：

1.通过趣味性的教学活动设计，提高学生的参与度。

2.与学生建立良好的关系，鼓励学生积极参与研究。

3.对积极参与的学生给予适当的奖励，提高学生的积极性。

（5）伦理风险：研究过程中可能涉及学生的隐私和数据安全等问题。

风险管理策略：

1.在研究开始前进行伦理审查，确保研究符合伦理规范。

2.对参与研究的学生和教师进行伦理培训，提高其伦理意识。

3.对收集到的数据进行匿名化处理，保护学生的隐私和数据安全。

通过以上风险管理策略，可以有效地识别和应对项目实施过程中可能遇到的风险，确保项目的顺利进行，并取得预期成果。

十.项目团队

本课题的研究工作由一支结构合理、经验丰富、专业互补的团队承担。团队成员均具有扎实的专业背景、丰富的教学经验和突出的研究能力，能够确保课题研究的顺利进行和预期目标的实现。项目团队由高校科研人员、中小学科学教育专家、一线科学教师组成，具体成员情况及分工如下：

（1）项目主持人：张明，男，45岁，教育学博士，教授，XX大学教育学院科学教育研究所所长。张教授长期从事科学教育研究，主要研究方向为科学课程与教学论、科学教育评价、核心素养培养等。在小学科学教育领域，张教授主持并完成了多项国家级和省部级课题，如“基于核心素养的小学科学探究式教学模式研究”、“小学科学教育信息化发展策略研究”等，发表学术论文50余篇，出版专著3部，研究成果多次获得省部级科研奖励。张教授具有丰富的项目管理和团队协作经验，善于协调各方资源，能够有效地指导课题研究方向的把握和研究成果的转化应用。

（2）核心成员一：李红，女，38岁，发展与教育心理学硕士，副教授，XX师范大学教育学院教育科学学院科学教育系主任。李副教授主要从事科学学习心理学、科学教育测量与评价研究，重点研究学生科学思维发展、科学学习兴趣培养等。在小学科学教育领域，李副教授主持完成了“小学生科学思维能力培养的路径研究”、“科学学习兴趣对小学生科学探究行为的影响研究”等课题，在核心期刊发表学术论文20余篇，参与编写教材2部。李副教授具有扎实的研究功底和严谨的治学态度，擅长定量研究和定性研究的结合，能够为课题提供科学思维发展和学习兴趣培养方面的理论指导和数据分析方法支持。

（3）核心成员二：王强，男，40岁，中学高级教师，XX市实验小学科学教研组组长。王老师具有20年小学科学教学经验，曾获全国优秀教师、特级教师等荣誉称号，在小学科学教育领域具有很高的知名度和影响力。王老师长期致力于探究式教学模式在小学科学教育中的应用研究，开发了一系列具有创新性的科学探究活动方案，并在校内外进行了广泛推广，取得了显著的教学效果。王老师熟悉小学科学教育的实际情况，了解教师和学生的需求，能够为课题研究提供实践支持和案例资源。王老师将在课题研究中负责探究式教学模式的实践应用和效果评估，并参与教学活动设计和学生案例研究。

（4）核心成员三：赵敏，女，35岁，教育学硕士，实验师，XX市实验小学科学实验室主任。赵师具有15年小学科学实验教学经验，负责学校的科学实验教学工作，并参与科学教育研究课题多项，发表教学论文10余篇。赵师熟悉小学科学实验教学的各个环节，擅长科学实验活动的组织和实施，能够为课题研究提供实验器材和技术支持。赵师将在课题研究中负责科学实验活动的实施、实验数据的收集和分析，并参与探究式教学模式的改进和优化。

（5）项目组成员：刘洋，男，28岁，教育学硕士，助教，XX大学教育学院科学教育研究所。刘洋具有扎实的理论基础和较强的研究能力，擅