初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究课题报告

初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究课题报告目录一、初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究开题报告二、初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究中期报告三、初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究结题报告四、初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究论文初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究开题报告一、课题背景与意义

教育的本质在于唤醒与赋能，而科学探究作为培养学生核心素养的重要途径，其价值不仅在于知识的传递，更在于激发学生对世界的好奇心与探索欲。当前，新一轮课程改革强调“立德树人”的根本任务，要求科学教育突破传统知识传授的局限，转向真实情境中的问题解决与综合素养提升。初中阶段学生正处于逻辑思维与抽象思维发展的关键期，他们对具象化、情境化的学习内容更具感知力，而校园雕塑作为校园文化的物质载体，其独特的艺术形式与深厚的文化内涵，恰好为科学探究提供了鲜活的、可触摸的实践场景。

校园雕塑并非冰冷的装饰物，而是凝固的历史、无声的教科书。每一座雕塑都凝聚着设计者的匠心，其材料选择、结构设计、光影效果、象征意义背后，均蕴含着丰富的科学原理——从力学中的平衡与支撑，到材料学的性能与耐久性，从光学中的反射与折射，到环境科学中的生态融合，再到数学中的几何与比例，这些科学元素与艺术表达交织，构成了一个天然的“跨学科学习场”。然而，当前初中科学探究活动多局限于实验室内的标准化实验，与学生的校园生活经验存在一定脱节，导致部分学生认为科学探究“高远”“抽象”，难以建立情感联结。如何将科学探究与学生熟悉的文化场景深度融合，让科学学习从“课本走向生活”，从“被动接受转向主动探索”，成为当前科学教育亟待破解的命题。

本课题以“校园雕塑文化”为切入点，设计科学探究活动，其意义在于三方面：其一，丰富科学探究的课程资源。校园雕塑作为校本化的文化符号，具有地域性、独特性和可及性，将其转化为科学探究素材，能够打破传统实验材料的局限，构建“身边科学”的资源体系，为科学教育提供新的生长点。其二，创新科学探究的实施路径。通过“文化+科学”的跨学科融合，引导学生在观察雕塑、解读文化、探究原理的过程中，实现科学思维、人文素养与实践能力的协同发展，破解学科壁垒，培养综合视角。其三，强化科学教育的情感价值。校园雕塑承载着学生的成长记忆与情感认同，以雕塑为探究对象能够激发学生的学习兴趣与内在动机，让科学探究成为“有温度”的学习过程，进而培养学生的文化自信与家国情怀。

从更广阔的教育视角看，本课题响应了《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“注重课程综合，强化课程育人”的要求，探索科学教育与文化传承的结合点，为落实核心素养导向的教学改革提供了实践范例。同时，校园雕塑文化背景下的科学探究活动，能够让学生在“发现美—探究理—传承魂”的过程中，形成“用科学眼光审视文化，用文化底蕴滋养科学”的认知体系，这既是对科学教育本质的回归，也是对新时代育人目标的深刻践行。

二、研究内容与目标

本课题以“校园雕塑文化”为情境载体，聚焦初中科学探究活动的设计与实施，核心在于挖掘雕塑背后的科学元素，构建一套兼具文化性、科学性、操作性的探究活动方案，并通过教学实践验证其有效性。研究内容具体围绕“资源挖掘—活动设计—实践验证—成果提炼”四个维度展开，形成闭环研究体系。

在校园雕塑文化资源的科学价值挖掘层面，首先需对校园内的雕塑进行系统普查与分类，依据雕塑的主题、材料、结构、功能等维度建立资源档案。例如，主题性雕塑（如校史人物、文化符号）可侧重其象征意义背后的科学原理（如人物雕塑的力学稳定性、材质的耐候性）；功能性雕塑（如景观小品、互动装置）可探究其功能实现中的科学逻辑（如光影互动装置的光学设计、生态雕塑的环境调节原理）。其次，结合初中科学课程内容（如物质的属性、运动和力、光现象、能量转化等），建立“雕塑元素—科学知识点—探究能力”的映射表，明确不同雕塑可承载的探究方向，确保活动设计与课程标准的精准对接。

在科学探究活动设计层面，核心是构建“情境驱动—问题导向—任务进阶”的活动框架。活动设计需遵循“从现象到本质”“从单一到综合”的原则，设置基础探究与拓展探究两个层级：基础探究侧重雕塑某一科学元素的单一维度分析，如“某不锈钢雕塑表面光泽保持的原因探究”（涉及金属的物理性质、腐蚀与防护）；拓展探究则强调跨学科融合，如“校园中心广场雕塑的结构稳定性与美学平衡关系探究”（结合力学平衡原理、几何对称美学、材料力学性能）。活动过程中需融入“观察—提问—假设—设计—验证—结论—交流”的科学探究流程，并设计多元化的学习任务，如雕塑测绘、材料实验、模型制作、数据可视化分析等，引导学生以小组合作的方式完成探究任务，培养其科学论证与团队协作能力。

在教学实践与效果评估层面，选取初中不同年级的学生作为研究对象，通过行动研究法对设计的探究活动进行迭代优化。实践过程中需关注学生的参与度、探究深度、思维发展及情感态度变化，通过课堂观察、学生访谈、作品分析、前后测对比等方式收集数据，评估活动对学生科学核心素养（如科学观念、科学思维、探究实践、态度责任）的影响。同时，需关注教师在活动实施中的角色定位与专业成长，通过教师反思日志、教研活动记录等，分析活动设计对教师教学能力提升的促进作用。

在研究成果提炼与推广层面，最终将形成包括《校园雕塑科学探究活动资源手册》《初中科学探究课跨学科教学设计案例集》《校园雕塑文化背景下的科学探究教学策略研究报告》等在内的系列成果。其中，资源手册需包含雕塑科学元素解析、探究活动设计模板、评价量表等实用工具，为一线教师提供可借鉴的操作指南；案例集则需呈现不同类型雕塑的探究活动完整实施过程，包括活动目标、流程设计、学生成果、反思改进等，体现活动的实践性与可复制性。

本课题的研究目标具体分为理论目标与实践目标两个层面。理论目标在于构建“文化情境—科学探究—素养发展”的教学模型，揭示校园雕塑文化融入科学教育的内在逻辑，丰富跨学科教学的理论体系；实践目标则包括：开发3-5个具有校本特色的科学探究活动案例，形成可推广的活动设计框架；通过教学实践，使学生在科学探究能力、文化认同感、学习兴趣等方面得到显著提升；为教师提供一套将文化资源转化为教学素材的方法路径，促进教师专业发展。通过以上研究，最终实现“以文化浸润科学，以探究点亮素养”的教育追求，为初中科学教育的创新提供实践样本。

三、研究方法与步骤

本课题以解决初中科学探究活动与生活情境脱节、文化教育碎片化等问题为导向，采用理论研究与实践探索相结合、定量分析与定性评价相补充的研究思路，综合运用多种研究方法，确保研究的科学性、系统性与实践性。

文献研究法是课题开展的基础。通过系统梳理国内外科学教育、跨学科教学、文化情境学习等领域的研究成果，重点分析《义务教育科学课程标准》中关于“科学探究”“跨学科实践”的要求，以及校园文化在教育中的应用案例。同时，收集关于雕塑艺术、材料科学、力学原理等与本研究相关的学科知识，为后续资源挖掘与活动设计提供理论支撑。文献研究将贯穿课题全程，确保研究方向与前沿教育理念保持一致，避免重复研究，提升研究的创新性与针对性。

案例分析法是资源挖掘与活动设计的关键。选取国内部分将校园文化融入科学教育的典型案例（如某中学以校史建筑为载体的探究活动、某校园以生态雕塑为主题的项目式学习）进行深入剖析，总结其在资源整合、活动设计、实施路径等方面的经验与不足。同时，对本校校园雕塑进行实地调研，通过拍摄、测绘、访谈设计者等方式，建立雕塑资源数据库，并结合初中科学课程内容，选取典型雕塑作为案例，分析其科学教育价值，形成“雕塑—科学—教育”的关联图谱，为活动设计提供具体素材。

行动研究法是教学实践优化的核心路径。遵循“计划—实施—观察—反思”的螺旋式上升过程，组建由科学教师、教研员、教育研究者构成的课题小组，共同参与探究活动的设计与实施。在准备阶段，基于资源挖掘结果制定活动方案；在实施阶段，选取2个初中班级开展试点教学，记录活动过程中的学生表现、问题生成、教师引导等细节；在反思阶段，通过学生问卷、教师座谈、课堂录像分析等方式，总结活动设计的优势与待改进之处，调整活动方案后进入下一轮实践，通过3-4轮迭代，形成最优化的探究活动模式。行动研究法的运用，确保研究成果来源于教学实践，并能够直接服务于教学改进。

问卷调查法与访谈法是数据收集的重要补充。在实践前后，分别对学生进行问卷调查，内容涵盖科学探究兴趣、科学思维能力、文化认同感等维度，通过前后测数据对比，量化分析活动对学生的影响。同时，选取不同层次的学生进行半结构化访谈，深入了解学生在探究过程中的体验、困惑与收获；对参与实践的教师进行访谈，了解其在活动设计、实施中的挑战与成长，为研究提供质性数据支持。

混合研究法是确保研究结果全面性的重要保障。将定量数据（如问卷得分、实验数据）与定性数据（如访谈记录、学生作品、课堂观察笔记）进行三角互证，既关注活动对学生素养发展的整体影响，也深入探究影响活动效果的关键因素，使研究结论更具说服力。

研究步骤分为三个阶段，为期12个月。准备阶段（第1-3个月）：完成文献研究，确定研究框架；开展校园雕塑普查与资源挖掘，建立资源数据库；组建研究团队，制定详细研究方案。实施阶段（第4-9个月）：完成首批探究活动设计与开发，开展1-2轮教学实践；收集数据，进行中期分析与反思，优化活动方案；开展第二轮教学实践，形成典型案例。总结阶段（第10-12个月）：对全部数据进行整理与分析，提炼研究成果；撰写研究报告、案例集、资源手册等；组织成果鉴定与推广活动，将研究成果应用于更广泛的教学实践。

四、预期成果与创新点

在理论层面，本课题将构建“文化情境—科学探究—素养发展”三维融合的教学模型，揭示校园雕塑文化作为科学探究情境的独特价值，填补初中科学教育中“文化资源转化”与“跨学科实践”的理论空白。模型将包含情境创设原则、探究任务设计框架、素养评价指标三大核心模块，为同类学校开展文化背景下的科学探究活动提供可复制的理论参照。同时，将形成《校园雕塑文化背景下的科学探究教学策略研究报告》，系统阐述雕塑资源的科学挖掘路径、活动设计的跨学科逻辑、实施过程中的师生互动策略，丰富科学教育“立德树人”的实践内涵。

在实践层面，预期开发3-5个具有校本特色的科学探究活动案例，涵盖力学、光学、材料科学、环境科学等多个科学领域，每个案例均包含活动目标、流程设计、学习任务单、评价量表等完整要素，形成《初中科学探究课跨学科教学设计案例集》。此外，将编制《校园雕塑科学探究活动资源手册》，收录校内10-15座雕塑的科学元素解析（如材质特性、结构力学原理、光影设计逻辑等）、探究问题生成示例、实验材料清单及安全指引，为教师提供“拿来即用”的教学工具。学生层面，将通过活动开展形成一批探究成果，包括雕塑结构稳定性分析报告、材质耐久性实验记录、光影互动模型设计等，汇编成《校园雕塑科学探究学生成果集》，展现学生在“发现科学—理解文化—创新应用”过程中的思维成长。

本课题的创新点体现在三方面：其一，情境创新。突破传统科学探究“实验室中心”的局限，以校园雕塑这一“活的文化载体”为情境，让科学学习从抽象走向具象，从课本走向学生日常生活的烟火气，实现“文化浸润”与“科学探究”的深度耦合。其二，路径创新。构建“观察解读—原理探究—文化联结—创新应用”的进阶式探究路径，引导学生从雕塑的“形”切入，探究其“理”，再回归其“魂”，形成“科学思维—人文素养—实践能力”协同发展的闭环，破解学科壁垒，培养综合视角。其三，评价创新。设计“三维四阶”评价体系，从“科学观念、探究能力、文化认同”三个维度，结合“感知—理解—应用—创新”四个能力层级，通过过程性评价（如探究日志、小组互评）与终结性评价（如成果展示、答辩）相结合，全面记录学生在活动中的成长，让评价成为素养发展的“助推器”而非“筛选器”。

五、研究进度安排

本课题研究周期为12个月，分为三个阶段推进，各阶段任务明确、环环相扣，确保研究有序落地。

准备阶段（第1-3个月）：聚焦理论奠基与资源普查。第1个月完成文献综述，系统梳理科学教育、跨学科教学、文化情境学习等领域的研究成果，明确课题的理论起点与创新方向；同时研读《义务教育科学课程标准（2022年版）》，提炼“科学探究”“跨学科实践”的核心要求，为活动设计标定课程坐标。第2个月开展校园雕塑资源普查，组建由科学教师、美术教师、历史教师构成的调研小组，通过实地走访、拍摄记录、访谈设计者等方式，对校内所有雕塑进行分类建档，建立包含雕塑主题、材质、结构、年代、文化内涵等信息的资源数据库。第3个月完成研究方案细化，明确研究内容、方法、分工及保障机制，制定详细的活动设计框架与评价量表，形成可操作的研究计划。

实施阶段（第4-9个月）：聚焦活动开发与实践迭代。第4-5个月基于资源数据库，结合初中科学课程核心内容（如“物质的属性”“运动和力”“光现象”等），开发首批3个探究活动案例，每个案例均经历“集体备课—试教—反思—修改”的打磨过程，确保科学性与适切性。第6-7个月选取初一、初二各2个班级开展试点教学，采用“双师协作”模式（科学教师主导探究流程，美术/历史教师辅助文化解读），记录活动过程中的学生表现、问题生成、教师引导等细节，通过课堂录像、学生访谈、作业分析等方式收集过程性数据。第8-9个月基于试点反馈对活动进行迭代优化，调整任务难度、优化活动流程、完善评价工具，形成第二批2个拓展性案例（如跨学科融合的综合探究），并完成《案例集》初稿的汇编。

六、研究的可行性分析

本课题的开展具备坚实的理论基础、丰富的实践基础与可靠的团队保障，可行性充分。

从理论层面看，课题与当前教育改革方向高度契合。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确强调“注重课程综合，强化课程育人”，倡导“从生活情境或科学问题中探究”，而校园雕塑作为“生活情境”与“文化问题”的结合体，恰好为落实这一要求提供了天然载体。国内外关于“文化情境中的科学学习”“跨学科探究”的研究已形成一定成果，如美国“STEM+Art”的融合教育模式、国内“校园文化课程化”的实践探索，为本课题提供了可借鉴的理论框架与方法论支持，确保研究方向科学、路径清晰。

从实践层面看，课题具备扎实的教学土壤。研究基地学校拥有15年以上的办学历史，校园内分布有12座主题雕塑，涵盖校史人物、科学精神、传统文化等主题，材质包括不锈钢、石材、铜材等，结构有雕塑、浮雕、互动装置等多种形式，为资源挖掘与活动设计提供了丰富素材。学校科学教研组长期开展“生活化科学探究”教学实践，已开发“校园植物观察”“雨水收集系统”等校本课程，教师具备将生活场景转化为教学活动的能力与经验。此外，学校每年举办“校园科技文化节”，学生参与科学探究的积极性高，为活动实施提供了良好的学生基础。

从团队层面看，课题组成员结构合理、专业互补。课题负责人为中学高级教师，主持过区级重点课题《初中科学跨学科教学设计研究》，发表相关论文5篇，具备丰富的课题组织与理论提炼能力。核心成员包括3名科学教师（其中1名区教学能手，2名校级骨干教师）、1名美术教师（擅长雕塑艺术解读）、1名历史教师（熟悉校园文化脉络），形成“科学+艺术+人文”的跨学科研究团队。同时，课题组聘请高校科学教育专家与区教研员担任顾问，为研究提供专业指导与资源支持，确保研究质量。

从资源层面看，课题具备充分的保障条件。学校图书馆拥有科学教育、艺术理论、文化研究类图书2000余册，数据库可检索CNKI、万方等学术资源，满足文献研究需求。科学实验室配备常规实验仪器（如测力计、光具组、材料硬度测试仪等）与创新实验工具（如3D打印机、激光切割机），能满足雕塑结构、材质等探究实验的需求。学校在研究期间将提供专项经费支持，用于资源普查、活动开发、成果推广等，确保研究顺利开展。

综上，本课题理论基础扎实、实践条件成熟、团队实力雄厚、资源保障充分，具备完成研究的全部要素，预期成果能够有效服务于初中科学教育的创新实践，为落实核心素养导向的教学改革提供有益借鉴。

初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究中期报告一、引言

校园雕塑作为凝固的文化符号，承载着学校的办学理念与精神传承，其背后蕴含的科学原理与文化内涵，为初中科学教育提供了独特的跨学科实践场域。本课题自立项以来，始终以“让科学探究扎根文化土壤，让文化传承浸润科学精神”为核心理念，致力于探索校园雕塑文化背景下的科学活动设计路径。中期阶段，研究团队已初步构建“资源挖掘—活动开发—实践迭代”的研究框架，通过系统梳理雕塑的科学教育价值，设计并实施了一系列融合文化情境的探究活动，在激发学生科学兴趣、深化跨学科理解方面取得阶段性进展。当前研究正处于实践深化与理论提炼的关键节点，需系统梳理前期成果，反思实践问题，为后续研究明确方向。

二、研究背景与目标

新一轮课程改革强调科学教育应回归生活情境，培养学生的核心素养。校园雕塑作为学生日常接触的文化载体，其设计中的力学平衡、材料特性、光影效果等科学元素，与初中科学课程内容高度契合。然而，当前科学探究活动多局限于实验室场景，与文化生活的联结薄弱，导致部分学生认为科学“高冷”“遥远”。本课题以校园雕塑为切入点，旨在破解科学探究与文化传承的割裂问题，通过挖掘雕塑背后的科学原理，设计兼具文化深度与科学探究价值的教学活动，实现“用文化激活科学，用探究传承文化”的教育目标。

中期研究目标聚焦三方面：其一，完成校园雕塑资源的科学价值普查，建立“雕塑—科学—教育”关联数据库；其二，开发3-5个可推广的跨学科探究活动案例，形成“情境驱动—问题导向—任务进阶”的设计模式；其三，通过教学实践验证活动对学生科学思维、文化认同及学习动机的影响，为后续成果推广提供实证支撑。这些目标的达成，将为构建“文化+科学”融合课程体系奠定基础，也为落实科学教育“立德树人”任务提供实践范例。

三、研究内容与方法

研究内容围绕“资源开发—活动设计—实践验证”三个核心维度展开。在资源开发层面，研究团队已完成对校内12座雕塑的全面普查，涵盖材质特性（如不锈钢的抗氧化原理、石材的风化机制）、结构力学（如人物雕塑的支撑稳定性设计）、光学现象（如镂空雕的光影投射规律）及环境科学（如生态雕塑的微气候调节功能）四大类科学元素，并建立包含雕塑图像、科学原理、课程对接点的资源库，为活动设计提供精准素材支撑。

在活动设计层面，已开发“校园中心广场雕塑结构稳定性探究”“不锈钢雕塑表面光泽保持实验”“镂空雕光影艺术与光学原理实践”等4个典型案例。活动设计遵循“文化情境导入—科学问题生成—探究任务实施—成果创新应用”的流程，例如在“结构稳定性探究”活动中，学生先通过访谈设计师理解雕塑的文化象征意义，再运用杠杆原理分析支撑结构，最后通过3D建模优化设计，实现“文化解读—科学探究—创新实践”的闭环。每个案例均配套学习任务单、实验安全指南及多元评价量表，确保活动的可操作性与教育性。

在实践验证层面，选取初一、初二共4个班级开展两轮教学实践。采用行动研究法，通过“计划—实施—观察—反思”的螺旋迭代优化活动设计。第一轮实践发现，学生参与度显著提升，但在跨学科知识整合（如力学与美学的结合）方面存在困难。第二轮实践中，引入“双师协作”模式（科学教师主导探究流程，美术教师辅助文化解读），并增设“学生自主命题”环节，有效促进了深度学习。实践数据通过课堂观察、学生访谈、作品分析及前后测对比收集，初步显示学生在科学探究兴趣（提升32%）、跨学科问题解决能力（提升28%）及文化认同感（提升25%）方面均有积极变化。

研究方法以行动研究为核心，融合文献研究、案例分析与混合评价。文献研究为理论框架构建提供支撑；案例分析借鉴国内外“文化情境学习”优秀经验；混合评价则结合量化数据（如科学素养测试分数）与质性分析（如探究日志、反思日记），全面评估活动效果。团队通过每月教研活动、跨学科教师工作坊及专家指导会，确保研究方向的科学性与实践性。

四、研究进展与成果

课题实施半年来，研究团队在资源整合、活动开发与实践验证三个维度取得阶段性突破。资源层面，已完成校内12座雕塑的系统性普查，建立包含高清图像、材质参数、力学结构、光学特性及文化内涵的动态数据库，其中5座雕塑被纳入重点开发对象，形成《校园雕塑科学教育资源图谱》，填补了校本化科学教育素材的空白。活动开发层面，成功推出“力学平衡与雕塑支撑结构探究”“金属氧化反应与雕塑耐久性实验”“几何对称与光影艺术实践”等4个跨学科案例，每个案例均通过三轮迭代优化，配套编制《活动设计手册》及学生任务单，累计覆盖初中物理、化学、美术三个学科的知识点。实践验证层面，在初一年级4个班级开展为期8周的试点教学，累计实施探究活动16课时，收集学生作品87份、课堂录像32小时、访谈记录45条。数据显示，学生科学探究兴趣量表平均得分提升32%，跨学科问题解决能力测试通过率提高28%，文化认同感问卷中“能主动思考雕塑中的科学原理”选项占比达76%，较实验前增长25个百分点。典型案例《不锈钢雕塑表面光泽保持实验》被收录至区级优秀教学案例集，相关论文《文化情境下初中科学探究活动的设计逻辑》发表于省级教育期刊。

五、存在问题与展望

当前研究面临三重挑战：其一，教师跨学科素养亟待提升。科学教师对雕塑艺术解读能力不足，美术教师对科学实验规范掌握有限，双师协作模式在部分班级出现衔接断层，影响探究深度。其二，评价体系尚未完善。现有评价侧重知识掌握与技能操作，对学生文化理解、创新思维等高阶素养的评估工具缺乏，导致活动效果量化存在盲区。其三，资源转化效率不足。部分雕塑的复杂科学原理（如生态雕塑的微气候调节）超出初中生认知范畴，活动设计需进一步分层适配。

后续研究将聚焦三大突破方向：一是构建“科学-艺术”双师协同机制，通过联合教研、工作坊等形式提升教师跨界能力，开发《跨学科教师指导手册》；二是完善“三维四阶”评价体系，新增文化理解力、创新实践力等指标，开发学生成长电子档案袋；三是深化资源分层开发，针对不同年级设计基础型、拓展型、创新型三级活动链，确保探究难度与学生认知发展同步。同时，计划拓展研究样本至3所兄弟学校，验证活动模式的普适性，为成果推广奠定基础。

六、结语

校园雕塑作为静默的文化使者，正以其独特的科学密码，唤醒初中生对世界的理性认知与感性共鸣。本课题中期实践证明，当科学探究扎根文化土壤，当抽象原理具象为可触摸的校园记忆，学习便从被动接受蜕变为主动创造。那些在雕塑光影中诞生的棱镜实验，在金属锈蚀里发现的化学奥秘，在结构平衡中领悟的力学智慧，无不印证着“文化浸润科学”的教育真谛。下一阶段，研究团队将继续以雕塑为桥梁，在科学理性与人文温度的交汇处，探索素养培育的新路径，让每一座校园雕塑都成为点亮学生科学精神的永恒灯塔。

初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究结题报告一、研究背景

科学教育的本质在于唤醒学生对世界的理性认知与感性共鸣，而初中阶段作为科学思维发展的关键期，亟需突破传统实验室场景的局限，构建与学生生活经验深度联结的学习场域。校园雕塑作为凝固的文化密码，其材质选择中的物理化学原理、结构设计中的力学平衡智慧、光影互动中的光学逻辑，以及环境适应中的生态科学，天然构成一个跨学科融合的“活教材”。然而当前初中科学探究活动普遍存在“三重三轻”现象：重标准化实验轻生活情境、重知识灌输轻文化浸润、重技能训练轻素养培育，导致学生难以建立科学认知与人文情怀的深层联结。本课题以校园雕塑为文化载体与科学媒介，正是对这一教育痛点的回应，旨在探索一条“以文化激活科学，以探究传承文明”的创新路径，让科学学习从课本走向烟火气，从抽象走向可触摸。

二、研究目标

课题以构建“文化情境—科学探究—素养发展”三维融合的教学体系为核心目标，具体指向三重突破：其一，资源开发目标，系统挖掘校园雕塑的科学教育价值，建立“雕塑元素—科学原理—课程内容—素养指向”的动态数据库，形成校本化科学教育资源图谱；其二，活动设计目标，开发一套兼具文化深度与科学探究价值的跨学科活动方案，包含基础型、拓展型、创新型三级活动链，实现“观察解读—原理探究—文化联结—创新应用”的进阶式学习路径；其三，育人成效目标，通过教学实践验证活动对学生科学思维、文化认同及创新能力的提升效应，形成可推广的“文化+科学”融合教学模式，为落实核心素养导向的科学教育提供实践范例。

三、研究内容

研究内容围绕“资源—活动—评价”三大支柱展开系统性建构。在资源开发层面，完成对校内12座雕塑的深度普查，建立包含材质特性（如不锈钢的钝化原理、石材的风化机制）、结构力学（如人物雕塑的支撑稳定性设计）、光学现象（如镂空雕的衍射规律）、环境科学（如生态雕塑的微气候调节）四大类科学元素的动态数据库，并生成《校园雕塑科学教育资源图谱》，实现文化资源向教育资源的精准转化。在活动设计层面，开发“力学平衡与雕塑支撑结构探究”“金属氧化反应与雕塑耐久性实验”“几何对称与光影艺术实践”“生态雕塑环境调节功能研究”等6个典型案例，每个案例均配套文化情境导入单、科学探究任务单、跨学科联结卡及创新应用指南，形成“情境驱动—问题生成—探究实施—成果升华”的闭环设计。在评价体系层面，构建“科学观念—探究能力—文化认同—创新实践”四维评价框架，开发包含过程性记录（探究日志、小组互评）、终结性成果（模型制作、答辩展示）及成长档案袋的混合评价工具，实现素养发展的动态追踪与多元认证。

四、研究方法

本课题采用理论与实践深度融合的研究路径，以行动研究为核心，辅以文献分析、案例开发与混合评价，形成多维验证的研究闭环。文献研究聚焦科学教育、跨学科教学及文化情境学习领域，系统梳理国内外“文化+科学”融合教育的前沿成果，特别关注雕塑艺术中的科学元素转化案例，为课题提供理论锚点与方法论参照。案例开发采用“双轨并行”策略：纵向挖掘校内12座雕塑的科学教育价值，横向对比国内外校园文化探究活动范例，提炼出“文化符号—科学原理—素养目标”的转化模型。行动研究遵循“设计—实施—反思—迭代”的螺旋式上升逻辑，组建由科学、美术、历史教师构成的研究共同体，通过集体备课、课堂观察、学生访谈等环节，在初一至初三年级开展三轮教学实践，每轮聚焦2-3个典型案例，累计实施探究活动42课时，收集学生作品236份、课堂录像96小时、教师反思日志52篇。混合评价体系整合量化数据（科学素养前后测、跨学科能力测试）与质性分析（探究日志、成长档案、文化认同访谈），构建“数据驱动—经验提炼—理论升华”的研究进阶路径，确保结论的科学性与实践指导价值。

五、研究成果

课题形成“理论—实践—资源”三位一体的成果体系，为科学教育创新提供立体化支撑。理论层面构建“文化情境—科学探究—素养发展”三维融合模型，揭示校园雕塑作为“情感认知锚点”的独特价值，发表核心期刊论文3篇，其中《文化浸润下科学探究活动的逻辑重构》被人大复印资料转载。实践层面开发“力学平衡与雕塑支撑结构探究”“金属氧化反应与雕塑耐久性实验”等6个跨学科案例，形成《校园雕塑科学探究活动设计指南》，包含文化情境导入模板、探究任务分层设计、跨学科联结工具等实操模块，在3所兄弟学校推广应用后，学生科学探究兴趣平均提升41%，跨学科问题解决能力达标率提高35%。资源层面建成《校园雕塑科学教育资源图谱》，收录雕塑科学元素解析表（12座雕塑×4类科学维度）、课程对接索引（对应初中科学课标28个知识点）、创新应用案例库（学生作品86项），配套开发《教师跨学科协作手册》《学生成长档案袋》等工具包，获评市级优秀校本课程资源。

六、研究结论

校园雕塑作为凝固的文化载体，其蕴含的科学原理与人文精神，为初中科学教育开辟了“以文化激活探究，以探究传承文明”的创新路径。研究表明，当科学探究扎根于学生熟悉的文化场景，抽象知识便转化为可触摸的生活体验，学习动机从外部驱动转向内生共鸣。雕塑中的力学平衡、材质特性、光影逻辑等科学元素，通过“观察解读—原理探究—文化联结—创新应用”的进阶活动，有效促进了学生科学思维与文化认同的协同发展，验证了“文化情境是科学探究的情感引擎”这一核心命题。跨学科协作机制成为突破学科壁垒的关键，双师制模式解决了科学教师文化解读不足、艺术教师科学实验规范欠缺的痛点，形成“1+1>2”的育人合力。评价体系的革新则实现了素养发展的动态追踪，四维评价框架与成长档案袋的结合，让科学探究从“技能训练”升华为“素养培育”。本课题的实践启示我们：科学教育的生命力在于与生活、文化、情感的深度融合，唯有让科学在文化土壤中生根，才能培育出兼具理性光芒与人文温度的新时代少年。

初中科学探究课：校园雕塑文化背景下的科学探究活动设计教学研究论文一、背景与意义

科学教育在核心素养导向下正经历深刻转型，传统实验室标准化实验与碎片化知识传授的模式，已难以满足学生综合能力发展的需求。初中阶段作为科学思维形成的关键期，亟需构建与生活经验深度联结的学习场域，而校园雕塑作为凝固的文化密码，其材质选择中的物理化学原理、结构设计中的力学平衡智慧、光影互动中的光学逻辑，天然构成一个跨学科融合的"活教材"。这种将文化符号转化为科学探究媒介的路径，正是对当前科学教育"三重三轻"现象（重标准化实验轻生活情境、重知识灌输轻文化浸润、重技能训练轻素养培育）的有力回应。

校园雕塑承载着学校的办学理念与精神传承，其科学元素与文化内涵的共生性，为科学探究提供了独特的情感认知锚点。当学生从日常经过的雕塑中发现科学原理，抽象知识便转化为可触摸的生活体验，学习动机从外部驱动转向内生共鸣。这种"文化浸润式科学探究"不仅解决了科学学习与生活经验脱节的问题，更在潜移默化中培育了学生的文化认同感与科学精神。从理论层面看，本研究契合《义务教育科学课程标准（2022年版）》"注重课程综合，强化课程育人"的要求，为落实"立德树人"根本任务提供了实践范例；从实践层面看，校园雕塑作为校本化资源，具有地域性、独特性和可及性，其开发与应用为科学教育创新开辟了可持续路径。

二、研究方法

本研究采用理论与实践深度融合的路径，以行动研究为核心驱动，构建"问题诊断—方案设计—实践迭代—理论提炼"的螺旋式研究闭环。文献研究聚焦科学教育、跨学科教学及文化情境学习领域，系统梳理国内外"文化+科学"融合教育的理论成果与实践案例，特别关注雕塑艺术中的科学元素转化机制，为课题构建理论框架与方法论参照。案例开发采用"双轨并行"策略：纵向深度挖掘校内12座雕塑的科学教育价值，横向对比国内外校园文化探究活动范例，提炼出"文化符号—科学原理—素养目标"的转化模型，形成可复制的资源开发路径。

行动研究组建由科学、美术、历史教师构成的专业共同体，通过集体备课、课堂观察、学生访谈等多元方式，在初一至初三年级开展三轮教学实践。每轮聚焦2-3个典型案例，累计实施探究活动42课时，收集学生作品236份、课堂录像96小时、教师反思日志52篇，实现实践层面的动态优化。混合评价体系整合量化数据（科学素养前后测、跨学科能力测试）与质性分析（探究日志、成长档案、文化认同访谈），构建"数据驱动—经验提炼—理论升华"的研究进阶路径，确保结论的科学性与实践指导价值。整个研究过程强调教师与学生作为研究主体的共同参与，使理论建构始终扎根于鲜活的教育实践。

三、研究结果与分