小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究课题报告

小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究课题报告目录一、小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究开题报告二、小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究中期报告三、小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究结题报告四、小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究论文小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究开题报告一、课题背景与意义

在“双减”政策深化推进与核心素养导向的教育改革浪潮下，小学科学教育作为培养学生科学思维、探究能力与生态意识的重要载体，其实践路径的创新已成为基础教育领域的核心议题。当前，小学科学教育普遍存在内容抽象化、形式单一化的问题，传统课堂讲授难以满足儿童具身认知的需求，而生态环保教育又常流于口号式宣传，缺乏与生活场景的深度联结。校园作为学生日常学习与生活的主要空间，其丰富的植物资源为科学教育与生态环保的整合提供了天然的实践场域——每一株花草、每一棵树木都是可触摸的“活教材”，既能承载植物形态、生长周期等科学知识，又能渗透生物多样性、环境保护等生态理念，这种“在地化”的教育模式恰好契合了儿童“从生活中学习、在探究中成长”的认知规律。

从现实需求看，全球生态环境问题日益凸显，培养具有生态责任感的新一代公民已成为教育的紧迫任务。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确强调“要引导学生通过探究与实践，形成人与自然和谐共生的观念”，而小学阶段正是价值观形成的关键期，将植物认知与生态环保教育整合，能够让学生在观察校园植物的过程中，直观感受生命的奇妙与自然的脆弱，从而内化环保行为。同时，校园植物认知活动具有低成本、易操作、持续性强等特点，无需额外场地与资源，仅凭校园现有植被即可开展长期实践，这对于资源相对薄弱的学校而言，具有重要的推广价值。

从理论意义层面，本研究突破了科学教育与环保教育“两张皮”的局限，尝试构建“认知—情感—行为”三位一体的整合模型。以植物认知为切入点，通过观察、记录、实验等科学探究方法，帮助学生建立对生物与环境关系的科学理解；在此基础上，引导学生思考植物与人类生活的联系，激发对自然的敬畏之心与关爱之情；最终通过校园植物养护、环保宣传等实践活动，将生态意识转化为自觉行动。这一模型不仅丰富了小学科学教育的实践理论，也为生态教育提供了可操作的实施路径，弥补了当前研究中“重理论轻实践”“重知识轻情感”的不足。

从实践意义层面，本研究对一线教学具有直接指导价值。一方面，为教师提供了将校园资源转化为教学素材的具体策略，如设计“校园植物图谱”“季节变化观察日记”等活动，使科学课堂从教室延伸到整个校园，提升学生的学习兴趣与参与度；另一方面，通过长期实践，能够有效提升学生的科学素养与环保意识，培养其观察能力、数据分析能力与团队协作能力，为终身学习奠定基础。更重要的是，当学生亲手照料校园植物、记录它们的生长轨迹时，他们会逐渐建立起对校园的情感归属，这种“情感联结”正是生态环保教育最深厚的土壤——只有真正热爱自然，才会主动保护自然。

二、研究内容与目标

本研究以小学科学教育中的植物认知为载体，生态环保教育为核心目标，重点探索二者在教学实践中的整合路径与实施策略，具体研究内容包括以下三个维度：

一是校园植物认知体系的构建。基于小学生的认知特点与科学课程标准，梳理校园常见植物的分类特征（如乔木、灌木、草本的生长习性，叶形、花色的形态差异等），设计分年级的认知目标：低年级侧重观察植物的直观特征（颜色、形状、触感），通过“感官游戏”激发兴趣；中年级学习植物的器官结构与功能（根、茎、叶的作用），通过对比实验探究植物生长与环境因素的关系；高年级则深入植物的生态角色（如光合作用、食物链中的位置），理解植物与生物多样性的关联。同时，开发校园植物数字资源库，包含植物图片、生长视频、趣味科普故事等，支持学生自主探究。

二是生态环保教育与植物认知的融合路径设计。研究如何将生态环保理念自然融入植物认知活动的各个环节：在认知过程中渗透“生命教育”，如通过观察一株植物从种子到开花的结果，感受生命的完整性与脆弱性；在实践环节强化“责任教育”，如组织“班级植物认养”活动，让学生定期浇水、施肥，记录植物生长状况，培养对生命的责任感；在拓展延伸中融入“行动教育”，如引导学生分析校园植物养护中的环境问题（如过度浇水、农药使用），提出绿色养护方案，将环保意识转化为具体行动。此外，设计跨学科主题活动，如“植物与我们的衣食住行”“校园植物小导游”等，将植物认知与语文、美术、劳动教育等学科整合，形成教育合力。

三是教学实践的效果评估与优化机制。通过课堂观察、学生作品分析、问卷调查等方法，评估整合教学对学生科学知识掌握、环保意识提升及行为改变的影响。重点观察学生在活动中的参与度、探究深度与情感态度变化，如是否能主动提出关于植物生长的问题，是否愿意在生活中践行环保行为等。同时，建立教师反思机制，通过教学日志、教研研讨等方式，总结整合教学中的成功经验与存在问题，持续优化教学设计，形成“实践—反思—改进”的良性循环。

本研究的总体目标是构建一套可复制、可推广的小学科学教育与生态环保教育整合模式，使校园植物成为连接科学认知与生态情感的桥梁。具体目标包括：形成一套分年级的校园植物认知课程资源包，包含教学设计、活动方案、数字资源等；提炼出3-5种有效的植物认知与生态教育融合路径，如“观察—记录—探究—行动”四阶教学模式；通过教学实践验证该模式对学生科学素养与环保意识的促进作用，形成具有实证支持的研究结论；最终为一线教师提供一套立足校园、贴近生活的科学教育实践指南，推动小学科学教育从“知识传授”向“素养培育”的转型。

三、研究方法与步骤

本研究采用理论与实践相结合的研究思路，综合运用文献研究法、行动研究法、案例分析法与问卷调查法，确保研究的科学性与实践性。研究过程将依托某小学的真实教学场景，以学期为周期逐步推进，具体步骤如下：

在准备阶段，首先通过文献研究法梳理国内外小学科学教育、生态环保教育及二者整合的相关研究成果，重点关注校园植物利用、实践教学模式创新等方面的文献，为本研究提供理论基础。同时，通过实地调研法，对目标学校的校园植物资源进行全面普查，记录植物种类、分布位置、生长状况等信息，绘制校园植物分布图，为认知课程设计提供素材。此外，通过访谈法与一线科学教师、学生进行交流，了解当前教学中存在的问题与需求，明确研究的切入点。

在实施阶段，采用行动研究法开展教学实践。根据准备阶段的研究成果，设计整合教学方案，并在3-4个年级中开展为期一学期的教学实验。教师每周开展1-2次主题实践活动，如“寻找校园里的‘春天信使’”“植物的水分运输实验”等，研究者全程参与课堂观察，记录教学过程中的师生互动、学生反应及活动效果。每学期末，通过问卷调查法收集学生的科学学习兴趣、环保意识及行为习惯的变化数据，同时收集学生的观察日记、植物绘画、实验报告等作品，分析其认知发展与情感态度的变化。此外，选取2-3个典型教学案例进行深度分析，提炼整合教学的有效策略与实施要点。

在总结阶段，对收集到的数据进行系统整理与分析。运用定量分析方法，对比实验前后学生在科学知识测试、环保意识量表上的得分差异，验证整合教学的效果；运用定性分析方法，对学生作品、课堂观察记录、教师反思日志等进行编码与主题分析，揭示整合教学对学生探究能力、情感体验的影响机制。在此基础上，撰写研究报告，总结校园植物认知与生态环保教育整合的模式、路径及实施建议，形成具有推广价值的研究成果。同时，通过教研活动、成果分享会等形式，将研究结论反馈给一线教师，促进研究成果的转化与应用。

整个研究过程将遵循“问题—设计—实践—反思—改进”的行动研究逻辑，注重理论与实践的动态互动。研究者将与教师形成合作共同体，共同解决教学实践中的问题，确保研究不仅具有理论价值，更能切实提升小学科学教育的质量，让校园真正成为学生认识自然、热爱自然、保护自然的生动课堂。

四、预期成果与创新点

本研究通过整合校园植物认知与生态环保教育，预期将形成一套兼具理论深度与实践价值的研究成果，同时突破现有科学教育与环保教育融合的局限，实现教育理念与实施路径的双重创新。在理论成果层面，预计完成1份《小学科学教育与生态环保教育整合模式研究报告》，系统阐述“认知—情感—行为”三位一体的整合逻辑，揭示植物认知作为生态教育载体的内在机制，填补当前小学阶段生态教育“重知识传递轻情感培育”的研究空白。同时，发表2-3篇核心期刊论文，分别从课程设计、实施策略、评价体系等角度，为一线教育者提供理论参照，推动小学科学教育从“碎片化知识教学”向“系统性素养培育”转型。

实践成果方面，将开发一套《校园植物认知与生态环保教育课程资源包》，包含分年级教学设计（12个主题单元）、活动方案（36个实践案例）、校园植物数字图谱（收录50+种常见植物的生长视频、趣味科普及互动问答），以及学生实践手册（观察记录表、实验报告模板、环保行动指南）。资源包将紧扣小学生认知特点，通过“感官体验—科学探究—情感共鸣—行动实践”的递进设计，使抽象的生态理念转化为可触摸、可参与的学习过程。此外，还将整理《学生生态实践作品集》，收录学生的植物绘画、生长日记、环保倡议书等，直观展现研究对学生科学素养与环保意识的促进作用，为同类学校提供可借鉴的实践范本。

创新点首先体现在整合模式的突破性上。现有研究多将科学教育与环保教育割裂处理，或仅停留在“知识+口号”的浅层融合，本研究则构建“以植物认知为锚点，以生态情感为纽带，以环保行动为归宿”的闭环模型，使科学探究成为生态意识生长的土壤，让环保行为源于对自然的真切感知而非被动接受。例如，通过“一株植物的一生”长期观察活动，学生在记录种子发芽、开花、结果的过程中，不仅理解植物生长的科学规律，更能体会生命的脆弱与坚韧，自然生发出对自然的敬畏之心，这种“认知与情感共生”的模式，突破了传统教育中“知行脱节”的困境。

其次，实施路径的“在地化”创新是本研究的重要亮点。不同于依赖校外场馆或昂贵设备的生态教育，本研究立足校园现有植物资源，将教学空间从教室延伸至整个校园，打造“无边界学习场域”。例如，利用校园的银杏树设计“季节变化观察”项目，学生在春日记录新叶形态，秋季测量落叶数量，冬季观察枝干结构，全程无需额外成本，却能实现跨季节的持续探究；通过“校园植物小管家”活动，学生分组负责不同区域的植物养护，在实践中学习修剪技巧、病虫害防治等科学知识，同时体会“守护生命”的责任感。这种“低成本、高参与、可持续”的实施路径，尤其适合资源有限的学校，让生态教育真正“落地生根”。

最后，评价机制的动态创新也是本研究的重要突破。传统教育评价多侧重知识结果的量化考核，本研究则构建“过程性评价+情感性评价+行动性评价”的三维评价体系：通过观察记录、实验报告等评估学生的科学探究能力；通过访谈、日记分析等捕捉学生对自然的情感变化；通过“环保行为打卡”“校园生态改善提案”等追踪学生的行动转化。例如，学生需在学期末提交“我的植物故事”，不仅记录科学发现，更分享与植物相处的情感体验，这种“认知与情感并重”的评价方式，更能反映生态教育的深层价值，为素养导向的评价改革提供新思路。

五、研究进度安排

本研究周期为18个月，分为准备阶段、实施阶段与总结阶段，各阶段任务与时间安排如下：

202X年9月—202X年11月（准备阶段）：完成文献系统梳理，重点研读国内外小学科学教育、生态环保教育及二者整合的相关研究，明确理论框架与研究缺口；通过实地踏勘与植物分类学专家指导，完成目标学校校园植物资源的普查与建档，绘制《校园植物分布图》，标注植物种类、位置、生长特性等关键信息；采用半结构化访谈法，与8名科学教师、20名学生及5名校领导深入交流，了解当前教学中植物认知与环保教育的实施现状、痛点需求，为教学设计提供现实依据；组建研究团队，明确分工（教育理论研究者负责理论框架，一线教师负责教学实践，数据分析师负责效果评估），制定详细的研究方案与伦理规范。

202X年12月—202Y年6月（实施阶段）：分年级开展教学实验，每学期覆盖2个年级（第一学期为三、四年级，第二学期为一、五年级），每学期开展12周主题教学活动。具体实施中，低年级（一、二年级）以“感官探索”为主，设计“植物颜色寻宝”“叶子触感游戏”等活动，通过多感官体验激发兴趣；中年级（三、四年级）侧重“科学探究”，开展“植物向光性实验”“不同土壤对生长的影响”等对比实验，培养数据收集与分析能力；高年级（五年级）聚焦“生态联结”，组织“校园食物链调查”“植物与人类生活关系”等项目式学习，理解生物多样性的价值。研究团队全程参与课堂观察，每周记录1份《教学日志》，详细记录师生互动、学生反应、活动效果及突发问题；每月收集1次学生实践作品（观察日记、实验报告、绘画作品等），建立学生成长档案；每学期末开展1次问卷调查（学生科学学习兴趣、环保意识量表）与焦点小组访谈（6-8名学生），评估认知与情感变化。

202Y年7月—202Y年12月（总结阶段）：对收集的文本数据（教学日志、学生作品、访谈记录）与量化数据（问卷量表、测试成绩）进行系统整理与分析，采用SPSS进行统计检验，对比实验前后学生在科学知识掌握、环保意识提升上的差异；运用NVivo软件对质性数据进行编码与主题分析，提炼整合教学的有效策略（如“问题驱动式观察”“情感共鸣式讨论”“行动导向式实践”等）；撰写研究报告，总结校园植物认知与生态环保教育整合的模式、路径及实施建议，形成《小学科学教育与生态环保教育整合实践指南》；通过教研活动、成果分享会（邀请区域内10所小学教师参与）发表论文，推动研究成果转化与应用。

六、研究的可行性分析

本研究的可行性建立在理论基础、实践条件、研究团队与资源保障的多重支撑之上，具备坚实的实施基础与推广潜力。

从理论层面看，研究契合当前教育改革的核心导向。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确将“生态意识”列为核心素养之一，强调“通过探究与实践形成人与自然和谐共生的观念”，本研究以植物认知为载体，将科学探究与生态教育深度融合，直接响应新课标要求；同时，建构主义学习理论支持“在真实情境中学习”的理念，校园植物作为学生日常可见的“真实情境”，为具身认知提供了天然场域，使学生在观察、操作、体验中主动建构知识，符合儿童认知发展规律。

实践条件上，目标学校具备丰富的植物资源与教学基础。该校校园面积12000平方米，种植各类植物80余种（包括乔木、灌木、草本及水生植物），分布有序、种类丰富，为分年级认知课程提供了充足素材；学校已开设“校园植物角”“自然观察社团”等特色活动，教师具备一定的植物教学经验，学生参与积极性高，为研究开展奠定了实践基础；此外，学校支持将本研究纳入校本课程体系，提供每周1-2课时的固定教学时间，保障了实践活动的持续性与系统性。

研究团队的结构优势确保了研究的科学性与落地性。团队由3名成员组成：1名高校教育理论研究者（长期从事小学科学教育研究，主持过省级教育课题），负责理论框架构建与成果提炼；2名一线科学教师（教龄10年以上，曾获市级优质课一等奖），负责教学设计与实践操作，熟悉学生认知特点与教学实际需求；另配备1名数据分析师（教育测量学硕士），负责量化数据处理与效果评估，团队分工明确、优势互补，形成“理论—实践—数据”的闭环研究链条。

资源保障方面，学校提供场地、经费与技术支持。研究经费由学校校本课程专项经费支持，用于植物图谱制作、活动材料采购、专家指导等；学校信息中心协助搭建“校园植物数字资源库”，提供摄影设备、视频剪辑技术支持；同时，与本地植物园、高校生命科学系建立合作关系，邀请植物分类学专家定期指导植物识别与知识准确性，确保课程内容的科学性。

更重要的是，本研究直面一线教学的痛点问题，具有强烈的现实需求与推广价值。当前小学科学教育中，植物教学常因“内容抽象、形式单一”而效果不佳，生态环保教育则因“脱离生活、缺乏体验”而流于形式，本研究提出的“校园植物整合模式”恰好解决了这些问题——无需额外场地与资源，仅凭校园现有植被即可开展高质量教学，让科学教育与生态教育真正“从生活中来，到生活中去”，这种低成本、易操作、可持续的实践路径，尤其适合广大基层学校，研究成果具有广阔的推广前景。

小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究中期报告一：研究目标

本研究以校园植物认知为载体，生态环保教育为核心，旨在构建科学探究与生态情感深度融合的教育实践模式。目标聚焦于三个维度：其一，通过系统梳理校园植物资源，建立符合小学生认知规律的分级知识体系，使抽象的科学知识具象化、可触摸；其二，探索植物认知与生态教育自然融合的路径，让科学观察成为生态情感萌发的土壤，使环保意识从认知升华为情感自觉；其三，形成可复制的教学策略与评价机制，推动科学教育从知识传递转向素养培育，最终实现“认知—情感—行为”的闭环转化。这些目标直指当前小学科学教育中“重知识轻情感”“重理论轻实践”的痛点，力求通过校园这一天然课堂，让科学学习与生命教育真正扎根于学生生活经验之中。

二：研究内容

研究内容围绕“植物认知—生态融合—实践转化”的逻辑主线展开。首先，深度挖掘校园植物的教育价值，基于植物学分类与小学生认知特点，构建分阶认知框架：低年级侧重感官体验（如叶形触感、花色辨识），中年级聚焦器官功能（如根吸水实验、茎运输观察），高年级探究生态关联（如校园食物链绘制、植物与气候关系分析）。同时开发动态数字资源库，包含生长时序视频、互动科普故事等，支持学生自主探究。其次，设计“认知浸润情感”的融合策略，例如通过“一株植物的一生”长期观察活动，学生从种子破土到花开花落全程记录，在理解光合作用科学原理的同时，自然体悟生命的坚韧与脆弱；通过“班级植物认养”实践，学生定期养护、记录生长数据，在责任担当中培育对自然的敬畏之心。最后，建立三维评价体系，既评估科学知识掌握度，也关注情感态度变化（如日记中的情感表达），更追踪环保行为转化（如主动减少校园垃圾、参与植树活动），确保教育效果可观测、可深化。

三：实施情况

研究依托某小学真实教学场景，已进入为期一学期的实践探索阶段。前期完成校园80余种植物的普查建档，绘制《校园植物分布图》，并分年级启动主题教学。低年级开展“植物色彩寻宝”活动，学生用拓印、绘画记录不同植物的叶色、花瓣形态，在趣味游戏中建立初步认知；中年级设计“植物向光性实验”，通过对比光照方向对幼苗生长的影响，理解环境因素与生命适应的关系，同时引导学生思考“植物如何‘看’世界”的生态哲学问题；高年级启动“校园生态链调查”，学生分组记录校园昆虫、鸟类与植物的依存关系，制作食物网模型，在数据收集中体会生物多样性的价值。教师团队采用“观察—记录—讨论—行动”四阶教学模式，每周固定课时开展实践，学生通过《自然观察手册》持续记录生长变化，形成个人植物成长档案。中期评估显示，学生科学探究兴趣显著提升，85%的实验班学生能主动提出植物相关问题；情感层面，学生日记中“心疼落叶”“担心植物缺水”等表达频次增加，环保意识从认知层面向情感层面渗透；行为层面，自发成立“校园护绿小队”，定期清理杂草、悬挂环保标语，将生态认知转化为守护行动。研究团队同步收集教学日志、学生作品及访谈数据，为下一阶段优化课程设计提供实证支撑。

四：拟开展的工作

后续研究将聚焦于深化实践探索与成果提炼，重点推进三项工作。其一，完善校园植物数字资源库建设，补充植物生长时序视频、互动科普故事等动态资源，开发“植物认知小程序”，支持学生扫码获取植物信息、上传观察记录，形成线上线下联动的学习生态。其二，拓展跨学科融合实践，联合语文、美术、劳动教育学科设计主题项目，如“植物诗歌创作”“生态主题绘画”“校园植物养护劳动课”，通过多学科协同强化生态教育的综合育人价值。其三，构建家校社协同机制，邀请家长参与“周末植物观察”活动，联合社区开展“小区植物认知日”，推动生态教育从校园延伸至生活场景，形成教育合力。

五：存在的问题

研究推进过程中暴露出三方面现实挑战。资源整合不足表现为校园部分区域植物种类单一，难以支撑高年级生物多样性探究需求，需引入适应性植物或建立校外实践基地弥补。评价体系动态性不足，现有情感性评价依赖日记分析，存在主观性偏差，需开发结构化观察量表结合人工智能情感分析技术提升客观性。教师专业能力制约明显，部分教师对植物分类学知识掌握有限，影响科学探究深度，需加强专题培训与专家驻校指导。此外，长期实践与常规教学进度的平衡问题凸显，部分主题活动因课时紧张难以充分展开，需优化课程结构设计。

六：下一步工作安排

下一阶段将围绕“深化实践—优化机制—成果凝练”展开。202Y年9月至11月，重点推进资源库升级与评价体系完善，完成“植物认知小程序”开发，联合高校心理学系设计《学生生态情感观察量表》，开展教师植物学知识培训。202Y年12月至202Y年2月，实施跨学科项目教学，每月组织1次家校社联合活动，同步建立“植物养护实践基地”，引入10种新植物品种丰富教学素材。202Y年3月至5月，开展第二轮教学实验，在原有年级基础上拓展至六年级，重点验证高年级生态链探究项目的有效性，收集学生行为转化数据。202Y年6月至8月，系统整理阶段性成果，撰写《校园植物生态教育实践指南》，筹备区域成果推广会，同步启动核心期刊论文撰写。

七：代表性成果

中期阶段已形成系列实践性成果。课程资源方面，完成《校园植物认知分阶教学设计》，包含低年级《感官探索手册》、中年级《植物实验指南》、高年级《生态探究项目集》共36个主题方案，配套开发《校园植物数字图谱》收录80种植物图文资料。实践案例中，“一株植物的一生”长期观察项目形成完整学生成长档案，包含200余份观察日记、50组生长对比实验报告，85%的学生能科学描述植物生长周期变化。行为转化成效显著，实验班自发成立4支“护绿小队”，开展校园植被养护活动12场，制作环保宣传海报30余幅，其中2份《校园植物养护建议书》被学校采纳实施。数据支撑方面，前测后测对比显示，学生科学知识掌握率提升32%，环保意识量表得分提高28%，行为观察记录显示学生主动参与环保活动频次增长3.5倍。

小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究结题报告一、引言

在核心素养导向的教育改革浪潮下，小学科学教育的实践创新已成为基础教育深化的关键命题。传统科学教育常受限于知识传递的单一维度，生态环保教育亦易流于口号式宣传，二者割裂的实践模式难以满足儿童对自然世界的整体认知需求。本研究以校园植物为载体，探索科学教育与生态环保教育的深度整合路径，试图在具身认知的场域中构建“认知—情感—行为”的育人闭环。校园作为学生日常生活的核心空间，其丰富的植物资源天然成为连接科学探究与生命教育的桥梁——每一株草木的生长轨迹，既是可触摸的自然科学教材，也是唤醒生态意识的情感媒介。当学生通过亲手观察、记录、养护校园植物，在理解光合作用、生物链等科学原理的同时，亦能体悟生命的脆弱与坚韧，这种从科学认知到情感共鸣的转化，正是生态环保教育最深刻的实践逻辑。研究立足真实教学场景，通过系统化的课程设计与持续性的实践探索，旨在破解科学教育与生态教育“两张皮”的困境，为小学科学教育提供可推广、可持续的整合范式，让校园真正成为培育科学精神与生态素养的沃土。

二、理论基础与研究背景

本研究植根于建构主义学习理论与具身认知哲学的交叉领域。建构主义强调学习者在真实情境中主动建构知识的意义，校园植物作为学生日常可见的“真实文本”，为科学概念的自然习得提供了具身化场域。皮亚杰的认知发展理论揭示，儿童通过“操作—观察—反思”的循环实现认知升级，而植物观察活动中的测量、记录、实验等操作，恰好契合这一认知规律。同时，生态教育理论中的“情感联结”假说指出，人类对自然的保护行为源于早期的情感体验，而非单纯的知识灌输。校园植物长期陪伴学生成长，其生命周期的完整呈现（从萌芽到凋零）天然具备情感唤醒的潜力，使学生在科学探究中自然萌发对生命的敬畏与关怀。

研究背景源于三重现实需求。政策层面，《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确将“生态意识”列为核心素养，要求“通过探究实践形成人与自然和谐共生的观念”，但当前小学科学教育中，生态教育常以独立模块存在，缺乏与科学探究的有机融合。实践层面，校园植物资源长期处于闲置状态，科学教师对植物教学的认知多停留在形态识别层面，未能挖掘其生态教育价值。学生层面，传统生态教育因脱离生活体验导致“知行脱节”，学生虽能背诵环保口号，却缺乏对自然的真实情感联结。本研究正是在这样的背景下，试图通过校园植物这一“在地资源”，弥合科学教育与生态教育的断层，使二者在实践层面实现共生共长。

三、研究内容与方法

研究内容围绕“资源整合—路径设计—效果验证”展开三层递进。资源整合层面，基于植物分类学与儿童认知心理学，构建分级认知体系：低年级侧重感官体验（如叶形触摸、气味辨识），中年级聚焦器官功能实验（如根系吸水测试、茎运输观察），高年级探究生态关联（如校园食物链建模、植物与气候响应分析）。同步开发动态数字资源库，包含生长时序视频、互动科普故事等，支持学生自主探究。路径设计层面，创新“认知浸润情感”的融合策略，例如通过“一株植物的一生”长期观察项目，学生从种子破土到花开花落全程记录，在理解植物生长科学规律的同时，自然体悟生命的完整性与脆弱性；通过“班级植物认养”实践，学生定期养护、记录生长数据，在责任担当中培育对自然的敬畏之心。效果验证层面，建立三维评价体系：量化评估科学知识掌握度（如植物结构测试、实验报告分析），质性捕捉情感态度变化（如日记中的情感表达、访谈中的生态观念），追踪行为转化（如校园护绿活动参与度、家庭环保行为频次）。

研究采用行动研究法，依托某小学真实教学场景，遵循“问题—设计—实践—反思”的循环逻辑。研究周期为18个月，分三阶段推进：准备阶段完成校园80余种植物普查建档，绘制《校园植物分布图》，通过访谈明确教学痛点；实施阶段分年级开展教学实验，低年级开展“植物色彩寻宝”，中年级设计“向光性实验”，高年级启动“生态链调查”，教师团队采用“观察—记录—讨论—行动”四阶教学模式；总结阶段通过课堂观察、作品分析、问卷调查等方法，验证整合教学对学生科学素养与生态意识的影响。研究过程中，研究者全程参与课堂实践，每周记录教学日志，建立学生成长档案，确保数据收集的全面性与真实性。

四、研究结果与分析

本研究通过为期18个月的实践探索，验证了校园植物认知与生态环保教育整合模式的有效性，数据呈现多维度的积极变化。在科学知识掌握层面，实验班学生植物结构测试平均分从62.3分提升至82.5分，提升率达32.5%；实验操作正确率提高41%，其中高年级学生能独立设计“光照强度对植物生长影响”的对照实验，科学探究能力显著增强。情感态度维度，学生日记中“生命关怀”类词汇出现频次增长2.8倍，如“看到枯萎的月季很心疼”“给流浪猫搭窝时想到植物也需要庇护”等表达频次增加，表明生态情感已内化为自然共情。行为转化方面，85%的学生主动参与校园护绿活动，12次“植物养护日”活动中累计清除杂草200余平方米，制作环保标语45幅，其中2份《校园植被优化建议》被学校采纳实施，学生行为转化率较对照班提升3.5倍。

深度分析发现，整合模式的核心价值在于构建了“认知-情感-行为”的转化链条。低年级学生通过“感官寻宝”活动建立植物形态认知后，73%的学生在后续生活中主动识别校园植物，形成持续观察习惯；中年级在“向光性实验”中理解植物应激性后，62%的学生开始思考“植物也有智慧”的哲学命题，科学认知向生态认知深化；高年级完成“校园食物链建模”后，58%的学生自发撰写《生物多样性保护倡议书》，将科学知识转化为生态行动。数字资源库的使用效果尤为显著，扫码查询植物信息的学生占比达91%，其知识保留率较传统教学高27%，印证了动态资源对自主探究的促进作用。

五、结论与建议

研究证实，以校园植物为载体的科学教育与生态环保教育整合模式，能有效突破传统教育中“知识传递与情感培育割裂”的困境，形成“具身认知-情感共鸣-责任担当”的育人闭环。结论表明：校园植物资源是天然的跨学科教学场域，其生长周期、生态关联等特性，为科学探究与生命教育提供了不可替代的实践载体；分阶认知体系（感官体验-科学探究-生态联结）符合儿童认知发展规律，使抽象概念具象化、可操作化；“观察-记录-讨论-行动”四阶教学模式，实现了认知学习向情感体验的有机渗透。

基于实践成效，提出以下建议：教师层面，需强化植物学知识与跨学科整合能力，建议高校开设“校园植物教学”专项培训，开发教师实践指导手册；学校层面，应建立校园植物资源动态管理机制，编制《校园植物教育图谱》，设置季节性观察区；政策层面，可将生态行为转化纳入学生综合素质评价体系，开发《学生生态情感观察量表》结合AI情感分析技术，提升评价客观性；社会层面，推动“家校社协同育人”，联合社区建立“城市植物认知网络”，拓展教育场域。

六、结语

当孩子们在银杏树下测量年轮时，当他们在记录本上描绘花瓣纹路时，当他们在护绿活动中弯腰拔除杂草时，科学教育与生态环保教育的种子已悄然生根。本研究以校园植物为纽带，让科学探究成为生命教育的土壤，让生态情感在真实体验中自然生长。这种“从认知到情感，从情感到行动”的转化，不仅是对小学科学教育模式的革新，更是对教育本质的回归——当教育回归生活，当学习扎根自然，我们培养的将不仅是掌握科学知识的人，更是懂得敬畏生命、守护地球的未来公民。校园里的每一株草木，都在无声诉说着：真正的教育，是让科学精神与生态素养在生命体验中交融共生。

小学科学教育实践：校园植物认知与生态环保教育整合研究教学研究论文一、引言

在核心素养教育改革的浪潮中，小学科学教育的实践路径正经历深刻重构。传统科学课堂常困于知识传递的单一维度，生态环保教育亦易沦为口号式宣传，二者割裂的实践模式难以回应儿童对自然世界的整体认知渴望。本研究以校园植物为锚点，探索科学教育与生态环保教育的深度整合，试图在具身认知的场域中构建“认知—情感—行为”的育人闭环。校园作为学生日常生活的核心空间，其丰富的植物资源天然成为连接科学探究与生命教育的桥梁——每一株草木的生长轨迹，既是可触摸的自然科学教材，也是唤醒生态意识的情感媒介。当学生通过亲手观察、记录、养护校园植物，在理解光合作用、生物链等科学原理的同时，亦能体悟生命的脆弱与坚韧，这种从科学认知到情感共鸣的转化，正是生态环保教育最深刻的实践逻辑。研究立足真实教学场景，通过系统化的课程设计与持续性的实践探索，旨在破解科学教育与生态教育“两张皮”的困境，为小学科学教育提供可推广、可持续的整合范式，让校园真正成为培育科学精神与生态素养的沃土。

二、问题现状分析

当前小学科学教育实践面临三重结构性困境。知识传递与生命体验割裂，科学课堂过度依赖教材抽象概念，学生虽能背诵“植物通过光合作用制造养分”，却无法将此认知与校园里那株被踩踏的绿萝建立情感联结。生态环保教育则常陷入“知行脱节”的泥沼，学生能在试卷中写出“保护生物多样性”的意义，却对教室窗台枯萎的绿植视而不见，这种认知与行为的断裂，暴露出传统教育模式对情感培育的忽视。校园植物资源长期处于闲置状态，科学教师对植物教学的认知多停留在形态识别层面，未能挖掘其生态教育价值。校园里80%的植物资源未被纳入课程体系，丰富的乔木、灌木、草本成为沉默的“隐形教材”，其生长周期、生态关联等教育潜能被严重浪费。

更深层的问题在于教育评价体系的失衡。科学教育评价聚焦知识点的量化考核，生态教育则缺乏可观测的行为指标，导致教师倾向选择“高效”的知识灌输而非耗时费力的实践探索。当一节40分钟的植物解剖课，能清晰呈现叶片结构图，却难以量化学生对生命尊严的体悟时，评价体系的天平已悄然倾斜。这种“重结果轻过程”“重认知轻情感”的评价导向，使科学教育与生态教育陷入“形式整合”的虚假繁荣，学生在校园植物活动中收获的仅是零散知识碎片，而非对生命系统的整体认知与敬畏。

儿童认知发展规律与教育实践的错位同样不容忽视。皮亚杰的认知发展理论揭示，儿童通过“操作—观察—反思”的循环实现认知升级，而当前科学教育却过度依赖语言符号传递，剥夺了学生与植物直接对话的机会。校园植物作为“活教材”，其生长的动态性、季节的周期性、生态的关联性，本应成为儿童具身认知的最佳场域。当学生只能在课本上观察静态的植物细胞结构图，却无法亲手触摸不同质地的树皮、测量树干的年轮变化时，科学探究的乐趣与生态情感的种子便难以生根发芽。这种教育实践与儿童认知本性的背离，正是小学科学教育亟待突破的深层桎梏。

三、解决问题的策略

针对科学教育与生态环保教育割裂、校园植物资源闲置、评价体系失衡等核心问题，本研究构建了“资源激活—路径创新—评价重构”三位一体的整合策略。资源激活层面，基于校园80余种植物的生长特性与认知规律，设计阶梯式知识图谱：低年级以“感官唤醒”为核心，开展“植物色彩拓印”“气味盲盒”等活动，让叶脉的