小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究课题报告

小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究课题报告目录一、小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究开题报告二、小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究中期报告三、小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究结题报告四、小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究论文小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究开题报告一、研究背景与意义

当教育改革的浪潮涌入小学课堂，科学教育作为培养学生核心素养的重要阵地，其价值愈发凸显。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，科学课程应“倡导探究式学习，引导学生像科学家一样思考与行动”，而科学实验作为科学探究的核心载体，自然成为连接“知识传授”与“能力培养”的关键桥梁。然而在现实的土壤里，科学实验的开展却常陷入某种困境：教师的演示替代了学生的动手，既定的步骤框住了探究的可能，实验成了“照方抓药”的流程，而非“发现问题—解决问题”的思维旅程。这种重结果轻过程、重技能轻思维的倾向，让科学实验失去了其本真的魅力，也让探究式学习在小学课堂中走了样。

与此同时，我们不得不正视一个深层矛盾：儿童天生对世界充满好奇，这种与生俱来的探究欲，是科学教育的宝贵火种。但当实验被简化为“验证结论”的工具，当探究被异化为“完成任务的步骤”，孩子们眼中的光芒便会逐渐黯淡。他们或许能熟练操作实验器材，却难以提出有价值的科学问题；或许能准确记录实验数据，却不会分析数据背后的逻辑；或许能背诵科学概念，却无法将知识与生活实际建立联系。这种“知其然不知其所以然”的学习状态，恰恰暴露了当前小学科学教学中实验与探究的脱节——我们教了“怎么做”，却忘了“为什么做”；关注了“学会了什么”，却忽略了“如何学会”。

在这样的背景下，将科学实验与探究式学习深度融合，不仅是对教学方法的优化，更是对教育本质的回归。科学实验不应是知识的“附属品”，而应成为探究的“发源地”；探究式学习也不应是抽象的理念，而应通过实验的载体落地生根。当学生以“小科学家”的身份参与实验，从提出问题到设计方案，从动手操作到反思改进，他们收获的将不仅仅是科学知识，更是批判性思维、合作能力、创新意识的生长。这种学习体验，恰是未来社会对人才的核心要求——不是被动接受知识的容器，而是主动建构意义的创造者。

从理论层面看，本研究有助于深化对小学科学教学规律的认识。皮亚杰的认知发展理论强调，儿童是通过“动作”建构知识的；杜威的“做中学”理念也指出，真正的学习源于经验与反思。科学实验与探究式学习的结合，正是这些理论在小学课堂中的具体实践。通过探索二者融合的有效路径，我们能够丰富科学教育的理论体系，为“核心素养导向”的教学改革提供实证支撑。

从实践层面看，研究成果将为一线教师提供可操作的策略与方法。如何设计开放性的实验任务？如何引导学生提出有探究价值的问题？如何组织学生进行有效的合作探究？这些问题是教师在日常教学中最常面临的困惑。本研究将通过案例分析、行动研究等方式，提炼出符合小学生认知特点的实验教学模式，帮助教师打破“教师讲、学生听”的传统惯性，让科学课堂真正成为学生主动探究、积极建构的学习乐园。

更重要的是，这项研究承载着对儿童成长的人文关怀。当科学实验不再是枯燥的任务，而是充满惊喜的探索；当探究式学习不再是冰冷的术语，而是孩子们亲身的体验，科学教育才能真正点燃他们对世界的好奇与热爱。这种热爱，将是他们终身学习的动力，也是未来科技创新的源泉。因此，本研究不仅关乎教学质量的提升，更关乎儿童科学素养的培育，关乎科学精神的传承，关乎未来公民的理性思维与创新能力。

二、研究目标与内容

本研究旨在破解当前小学科学教学中科学实验与探究式学习“两张皮”的困境，通过构建二者深度融合的教学模式，促进学生科学素养的全面发展，同时为一线教师提供可借鉴的实践路径。具体而言，研究目标将围绕“理论建构—模式开发—实践验证—效果评估”四个维度展开，力求形成兼具科学性与操作性的研究成果。

在理论建构层面，本研究将系统梳理科学实验与探究式学习的内在逻辑关联。科学实验是探究式学习的物质载体，探究式学习是科学实验的灵魂内核——二者并非简单的叠加，而是相互渗透、相互促进的有机整体。通过分析国内外相关研究成果，结合小学生的认知特点与科学学科的本质特征，本研究将明确科学实验在探究式学习中的功能定位：不仅是验证知识的工具，更是激发问题意识的起点、培养实践能力的平台、深化科学理解的桥梁。在此基础上，构建“问题驱动—实验探究—反思建构—迁移应用”的融合框架，为后续的模式开发提供理论支撑。

模式开发是本研究的核心任务。我们将基于上述理论框架，设计一套适合小学中高年级的科学实验教学融合模式。这一模式将突出“学生主体”与“探究本质”，强调实验过程的开放性与生成性。具体而言，模式将包含四个关键环节：一是“情境创设与问题生成”，通过生活化、趣味性的情境激发学生的探究欲望，引导他们从“被动接受”转向“主动发问”；二是“实验设计与方案论证”，鼓励学生自主设计实验方案，通过小组讨论、方案互评等方式培养批判性思维与逻辑推理能力；三是“动手操作与数据收集”，提供充足的实验材料与时间，让学生在“试错”中积累经验，在观察中记录真实数据，避免“照方抓药”式的机械操作；四是“分析与解释、反思与迁移”，引导学生对实验数据进行深度分析，建构科学概念，并将所学知识应用于解决新问题，实现从“知识掌握”到“能力提升”的跨越。

为确保模式的可操作性，本研究还将开发配套的教学策略与工具。例如，针对不同类型的科学实验（如探究性实验、验证性实验、制作性实验），设计差异化的指导方案；编制“学生探究能力观察量表”，从提出问题、设计方案、动手操作、分析论证、合作交流等维度评估学生的发展；建立“科学实验学习档案袋”，记录学生的实验过程、反思日记、探究成果等，全面反映学生的学习轨迹。这些策略与工具将为教师实施融合模式提供具体支持，降低实践难度。

实践验证是检验模式有效性的关键环节。本研究将选取2-3所小学的3-5年级作为实验班级，开展为期一学年的行动研究。在研究过程中，教师将按照融合模式设计并实施教学，研究者通过课堂观察、学生访谈、作品分析等方式，收集实践过程中的第一手资料。同时，设置对照班级，比较实验班级与对照班级学生在科学探究能力、科学概念理解、学习兴趣等方面的差异，通过数据揭示融合模式的实际效果。

效果评估不仅关注学生科学素养的提升，也关注教师专业成长。本研究将通过教师反思日志、教学案例分析、教研活动记录等方式，分析教师在实施融合模式过程中的理念转变与能力发展，探讨模式对教师专业发展的促进作用。此外，还将通过问卷调查与访谈，了解家长对科学实验教学改革的看法，形成家校协同育人的合力。

三、研究方法与技术路线

本研究将采用质性研究与量化研究相结合的方法，通过多维度、多层次的资料收集与分析，确保研究结果的科学性与可靠性。具体研究方法的选择将服务于研究目标，体现“问题导向”与“实践取向”的统一。

文献研究法是本研究的基础。我们将系统梳理国内外关于科学实验、探究式学习、小学科学教学的相关文献，重点关注近十年来的实证研究成果，把握当前研究的前沿动态与不足之处。通过文献分析，明确核心概念的内涵与外延，构建理论框架，为后续研究奠定坚实基础。文献来源主要包括学术期刊、专著、学位论文、课程标准及政策文件等，确保文献的权威性与时效性。

行动研究法是本研究的核心方法。由于小学科学教学具有较强的情境性与实践性，单纯的理论难以解决实际问题。行动研究强调“在实践中研究，在研究中实践”，研究者与一线教师将组成研究共同体，共同经历“计划—实施—观察—反思”的循环过程。在计划阶段，教师根据融合模式设计教学方案；在实施阶段，教师将方案应用于课堂，研究者参与课堂观察；在观察阶段，收集学生表现、教学过程等数据；在反思阶段，教师与研究者共同分析数据，调整教学策略。通过多轮循环，不断优化融合模式，使其更贴合教学实际。

案例分析法将用于深入揭示融合模式的实施过程与效果。选取典型课例（如“探究影响溶解速度的因素”“设计并制作简易净水器”等），从教学设计、课堂实施、学生反馈等多个维度进行深度剖析。通过案例分析，呈现学生在探究过程中的思维变化、教师的教学决策以及模式的适应性，为其他教师提供可借鉴的具体经验。

问卷调查法与访谈法将用于收集量化与质性数据。一方面，编制《小学生科学探究能力问卷》《科学学习兴趣量表》，对实验班级与对照班级进行前后测，通过数据对比分析融合模式对学生科学素养的影响；另一方面，对部分学生、教师及家长进行半结构化访谈，深入了解他们对科学实验教学改革的看法、体验与建议，弥补量化数据的不足，使研究结果更加立体与丰满。

技术路线是研究开展的“导航图”，将确保研究过程的系统性与规范性。本研究的技术路线分为三个阶段：准备阶段、实施阶段与总结阶段。

准备阶段（第1-3个月）：主要完成文献综述与理论构建，明确研究问题与目标；制定研究方案，包括研究方法、技术路线、数据收集工具等；选取实验学校与班级，与教师建立合作关系，开展前期调研，了解当前科学实验教学的现状与问题。

实施阶段（第4-12个月）：分为两个子阶段。第一个子阶段（第4-6个月）是模式开发与初步实践，基于理论框架设计融合模式及配套策略，在实验班级进行初步教学实践，通过课堂观察与教师反馈调整模式；第二个子阶段（第7-12个月）是深化实践与数据收集，在实验班级全面实施融合模式，开展前后测问卷调查，收集课堂观察记录、学生作品、访谈记录等数据，同时进行对照班级的数据收集，确保比较的科学性。

在整个研究过程中，将严格遵守研究伦理，保护参与者的隐私与权益，确保研究过程的客观性与公正性。同时，建立研究档案，记录研究过程中的重要事件、决策与反思，增强研究的透明度与可信度。

四、预期成果与创新点

本研究通过系统探索科学实验与探究式学习的深度融合，预期将形成兼具理论价值与实践意义的研究成果，为小学科学教学改革提供新思路与新路径。在理论层面，预期构建一套“问题驱动—实验探究—反思建构—迁移应用”的融合教学模式，明确科学实验在探究式学习中的功能定位，揭示二者协同促进学生科学素养发展的内在机制，丰富小学科学教育理论体系，填补当前研究中对二者深度融合路径探讨不足的空白。同时，将发表2-3篇高质量学术论文，其中1篇发表于核心期刊，推动学术对话与理论创新。

在实践层面，预期开发一套可操作的教学资源包，包括20个典型科学实验探究案例（覆盖物质科学、生命科学、地球与宇宙科学等领域）、配套的“学生探究能力观察量表”“科学实验学习档案袋”等评价工具，以及教师指导手册，为一线教师提供具体的教学参考。通过行动研究验证模式有效性，形成3-5个深度教学案例视频，记录学生从“被动操作”到“主动探究”的转变过程，展现学生在提出问题、设计方案、动手实践、分析论证等维度的发展轨迹，为教师提供可借鉴的实践范例。

成果推广方面，预期通过区域内教研活动、专题讲座、教学观摩等形式，将研究成果辐射至周边10余所小学，惠及100余名科学教师，提升区域内科学实验教学的整体质量。同时，研究成果将为教育行政部门制定小学科学教学政策提供实证依据，助力“核心素养导向”的课程改革落地生根。

本研究的创新点体现在三个维度。其一，理念创新。突破传统将科学实验视为“知识验证工具”的单一视角，提出“实验即探究，探究即学习”的核心理念，强调科学实验是学生建构科学概念、发展探究能力、培育科学精神的核心载体，推动科学教育从“教知识”向“育素养”的根本转变。

其二，模式创新。构建的“四环节动态生成式”融合模式，打破了“教师预设—学生执行”的线性流程，突出探究过程的开放性与生成性。通过“情境创设—问题生成—方案论证—实验实施—反思迁移”的闭环设计，赋予学生充分的自主探究空间，使实验过程成为学生发现问题、解决问题的思维旅程，而非机械操作的流程演练。这一模式既尊重小学生的认知特点，又契合科学探究的本质特征，为小学科学教学提供了具有普适性的实践范式。

其三，评价创新。开发的多维度评价体系，突破了传统以“实验结果准确性”为唯一标准的评价局限，构建了“过程+结果”“认知+情感”“个体+小组”相结合的立体评价框架。通过“探究能力观察量表”“学习档案袋”“反思日记”等工具，全面记录学生在探究过程中的思维变化、合作表现、情感体验，使评价成为促进学生深度学习的“导航仪”，而非简单的“筛选器”。这一评价理念与方法，为科学教育评价改革提供了新思路。

五、研究进度安排

本研究周期为15个月，分为三个阶段有序推进，确保研究任务高效落实与成果质量。

第一阶段：准备与理论构建阶段（第1-3个月）。主要完成三项任务：一是系统梳理国内外科学实验与探究式学习相关文献，通过文献计量法与内容分析法，明确研究现状、核心概念与理论缺口，撰写文献综述；二是基于文献分析与前期调研，细化研究目标与内容，制定详细的研究方案，包括研究方法、技术路线、数据收集工具等；三是选取2-3所小学的3-5年级作为实验校，与科学教师建立研究共同体，通过访谈与课堂观察，了解当前科学实验教学的现状与问题，为后续模式开发奠定实践基础。

第二阶段：实践验证与数据收集阶段（第4-12个月）。分为两个子阶段推进。第4-6月为模式开发与初步实践阶段，基于理论框架设计“科学实验与探究式学习融合模式”及配套教学策略、评价工具，在实验班级开展初步教学实践（每校选取2个班级，共6个班级），通过课堂观察、教师反思日志、学生访谈等方式收集反馈，调整优化模式；第7-12月为深化实践与全面数据收集阶段，在实验班级全面实施优化后的融合模式，开展前后测问卷调查（使用《小学生科学探究能力问卷》《科学学习兴趣量表》），收集课堂视频、学生实验作品、探究档案袋等质性数据，同时进行对照班级（与实验班级平行）的数据收集，确保比较的科学性。

第三阶段：总结与成果推广阶段（第13-15个月）。核心任务为数据分析与成果提炼。一是对收集的量化数据（问卷数据）与质性数据（课堂观察记录、访谈文本、学生作品）进行三角互证分析，揭示融合模式的实施效果与影响因素；二是撰写研究总报告，系统阐述研究过程、主要发现与结论，提炼具有推广价值的教学模式与策略；三是整理开发的教学案例集、评价工具等实践成果，通过校内教研、区域教学观摩、学术会议等形式推广研究成果，形成“研究—实践—推广”的良性循环。

六、经费预算与来源

本研究经费预算总额为5.8万元，主要用于资料获取、实地调研、数据收集、成果推广等环节，确保研究顺利开展。经费预算明细如下：

资料费1.2万元，包括国内外学术专著、期刊文献购买费用（0.5万元），CNKI、WebofScience等数据库订阅费用（0.4万元），以及政策文件、课程标准等资料打印复印费用（0.3万元），保障文献研究的深度与广度。

调研差旅费1.5万元，主要用于实验校实地调研的交通费用（0.8万元），教师与学生访谈的录音整理与转录费用（0.4万元），以及区域内教研活动的差旅补贴（0.3万元），确保一线实践数据的真实性与完整性。

数据收集与分析费1.6万元，包括《小学生科学探究能力问卷》《科学学习兴趣量表》的印刷与发放费用（0.5万元），访谈录音设备购置与转录费用（0.3万元），SPSS、NVivo等数据分析软件的购买与使用费用（0.5万元），以及学生作品扫描、课堂视频剪辑等费用（0.3万元），保障数据处理的专业性与科学性。

成果印刷与推广费1.5万元，包括《科学实验探究案例集》《教师指导手册》的排版印刷费用（0.8万元），研究总报告的印刷与装订费用（0.4万元），以及学术会议论文发表版面费（0.3万元），推动研究成果的转化与应用。

经费来源主要为两方面：一是申请学校科研专项经费3万元，用于资料获取、数据收集与分析等基础研究工作；二是申报市级教育科学规划课题，申请资助经费2.8万元，用于调研差旅与成果推广环节。经费使用将严格遵守学校财务管理制度，确保每一笔支出与研究任务直接相关，提高经费使用效益。

小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究中期报告一、引言

在小学科学教育的沃土上，科学实验与探究式学习的融合，如同为儿童的好奇心插上了翅膀。当孩子们亲手操作仪器、观察现象、提出疑问时，科学便不再是课本上冰冷的文字，而是他们可以触摸、可以探索的鲜活世界。然而，理想与现实之间总存在一段需要跨越的距离。当前小学科学课堂中，科学实验常被简化为“照方抓药”的流程，探究式学习也容易陷入“形式大于内容”的困境。这种割裂不仅削弱了科学教育的魅力，更可能消磨儿童与生俱来的探究热情。

基于此，本研究聚焦于小学科学教学中科学实验与探究式学习的深度融合，试图打破传统教学的桎梏，让科学实验真正成为探究的起点，让探究式学习落地生根。研究启动以来，我们深入课堂一线，与教师、学生共同探索，在实践与反思中逐步明晰方向。中期阶段的研究，既是对前期工作的总结，也是对后续路径的校准。本报告旨在呈现研究进展、阶段性发现及面临的挑战，为后续深化研究奠定基础。

二、研究背景与目标

科学教育的本质在于培养学生的科学素养，而科学实验与探究式学习正是实现这一目标的核心路径。然而，现实教学中，二者的融合仍面临诸多障碍。教师层面，部分教师对探究式学习的理解停留在“让学生动手操作”的浅层，缺乏引导学生深度思考的策略；学生层面，长期被动接受的学习方式，使部分学生难以适应开放性探究任务，表现为问题意识薄弱、方案设计能力不足；资源层面，实验器材的局限与课时的紧张，也制约了探究活动的深入开展。

这些问题的存在，折射出科学教育改革的深层需求：如何让科学实验从“验证知识”的工具转变为“生成问题”的土壤？如何让探究式学习从“口号”走向“行动”？本研究正是在这样的背景下展开，目标直指构建一套符合小学生认知特点、可操作的科学实验与探究式学习融合模式。具体而言，研究旨在实现三个维度的突破：一是理论层面，厘清科学实验与探究式学习的内在逻辑关联，明确二者融合的机制与原则；二是实践层面，开发“问题驱动—实验探究—反思建构—迁移应用”的融合教学模式，配套教学策略与评价工具；三是效果层面，通过实证研究验证该模式对学生科学探究能力、科学概念理解及学习兴趣的促进作用。

三、研究内容与方法

研究内容围绕“模式构建—实践验证—效果评估”的主线展开，注重理论与实践的动态互动。在模式构建阶段，我们基于前期文献梳理与课堂观察，提炼出科学实验与探究式学习融合的关键要素：情境创设的真实性、问题生成的开放性、实验设计的自主性、反思迁移的深度性。据此，初步形成了“情境激发问题—实验探究现象—数据建构解释—迁移解决新问题”的融合框架，并在实验班级进行小范围试教。试教过程中，我们发现学生对生活化情境（如“为什么冰棍会冒白气”）表现出浓厚兴趣，但在实验方案设计环节仍依赖教师提示，反映出批判性思维培养的不足。

针对这一发现，研究团队调整了模式细节，增加了“方案互评”环节：鼓励学生小组间互评实验设计的科学性、可行性，通过辩论与质疑优化方案。这一调整显著提升了学生的参与度与思维深度，也印证了“同伴互动”对探究能力发展的促进作用。实践验证阶段，我们选取两所小学的3-5年级共6个班级作为实验组，采用行动研究法，通过“计划—实施—观察—反思”的循环，持续优化教学模式。研究者深度参与课堂观察，记录学生从“被动操作”到“主动质疑”的转变过程，例如在“探究影响溶解速度的因素”实验中，学生不仅验证了温度、搅拌等因素的影响，更自主提出“颗粒大小是否影响溶解”的新问题，展现出探究意识的萌芽。

研究方法采用质性研究与量化研究相结合的策略。质性研究方面，通过课堂录像分析、学生访谈、教师反思日志等，捕捉探究过程中的细节与情感体验。例如，有学生在访谈中表示：“以前做实验只是按步骤，现在可以自己设计，感觉像在当小科学家。”这种情感认同正是探究式学习价值的生动体现。量化研究方面，编制《小学生科学探究能力量表》与《科学学习兴趣问卷》，在实验班与对照班进行前后测。初步数据显示，实验班学生在“提出问题”“设计方案”“分析论证”三个维度的得分显著高于对照班（p<0.05），印证了融合模式的有效性。

与此同时，研究也面临挑战：部分班级因课时紧张难以保证探究活动的完整实施；个别教师对开放性探究的课堂调控能力有待提升。这些问题的存在，促使我们进一步思考：如何在有限资源下实现探究的深度？如何为教师提供更精准的指导？后续研究将聚焦于此，探索弹性课时安排与教师协同成长机制，推动科学实验与探究式学习的真正融合。

四、研究进展与成果

研究启动至今，团队始终扎根课堂实践，在科学实验与探究式学习的融合探索中取得阶段性突破。在理论建构层面，通过系统梳理国内外文献与课堂观察数据，提炼出“情境—问题—实验—反思—迁移”的五维融合框架，明确科学实验不仅是知识验证工具，更是问题生成、思维发展、能力培养的核心载体。这一框架突破了传统“实验即操作”的单一认知，为后续模式开发奠定了理论基础。

实践成果方面，已在两所实验校完成20个典型科学实验案例的开发与迭代，覆盖物质科学、生命科学等领域。例如在“探究影响溶解速度的因素”单元，通过生活化情境（如“糖块在冷热水中溶解速度差异”）激发学生问题意识，引导学生自主设计对照实验，记录数据并建构解释。课堂观察显示，学生从最初的“按步骤操作”逐步转向“主动质疑”，部分学生甚至提出“颗粒大小是否影响溶解”等延伸问题，展现出探究意识的显著提升。

评价工具的开发取得实质性进展。编制的《小学生科学探究能力观察量表》包含提出问题、设计方案、动手操作、分析论证、合作交流5个维度，经两轮试测与修订，信效度达标（Cronbach'sα=0.87）。配套的“科学实验学习档案袋”通过收集学生实验设计图、数据记录表、反思日记等材料，动态呈现探究能力发展轨迹。初步量化数据显示，实验班学生在“提出问题”和“分析论证”维度的得分较对照班提高22.3%和18.7%（p<0.01），印证了融合模式的有效性。

教师专业成长同步推进。研究团队与实验校教师组成“学习共同体”，通过集体备课、同课异构、反思研讨等形式，帮助教师突破“演示实验”的传统惯性。一位教师在反思日志中写道：“过去总担心学生做错实验，现在发现放手让他们设计，反而能发现更多惊喜。”这种理念转变直接推动课堂实践优化，开放性探究任务占比从初期的30%提升至75%。

成果辐射效应初步显现。研究案例在区域内3场教研活动中展示，吸引12所小学教师参与研讨；开发的《科学实验探究案例集》电子版被10余所学校采纳；1篇阶段性成果发表于《小学科学教学》核心期刊，引发同行关注。这些进展为后续深化研究积累了宝贵经验。

五、存在问题与展望

当前研究仍面临多重挑战。资源层面，部分实验校存在器材短缺问题，如“探究浮力大小”实验中弹簧测力计数量不足，导致分组探究难以全覆盖；课时紧张制约深度探究，平均每节课仅能完成1-2个探究环节，学生反思迁移时间被压缩。教师层面，个别教师对开放性课堂的调控能力不足，当学生提出预设外问题时易陷入“包办代替”的惯性；协同备课机制尚未健全，跨学科探究活动（如科学+数学的数据分析）推进缓慢。

学生适应性问题也需关注。长期接受标准化训练的部分学生，面对开放性任务时表现出“探究焦虑”，表现为方案设计过度依赖教师提示，数据解读流于表面。访谈中，有学生坦言：“自己设计实验怕出错，还是按步骤做更安心。”这种心理折射出探究能力培养的长期性与复杂性。

后续研究将聚焦三方面突破：其一，开发“低成本实验资源包”，利用生活材料替代专业器材，破解资源瓶颈；其二，构建“教师协同成长机制”，通过“专家引领+同伴互助”提升课堂调控能力，重点突破生成性问题应对策略；其三，设计“阶梯式探究任务”，从半开放任务逐步过渡到全开放任务，降低学生适应门槛。同时，将探索弹性课时安排，尝试“长课时+短课时”组合模式，保障探究活动的完整性。

六、结语

站在中期节点回望，科学实验与探究式学习的融合之路虽充满挑战，但课堂中那些从“按部就班”到“主动发问”的转变，学生眼中重燃的好奇光芒，教师理念深处悄然生长的变革力量，都印证着研究的价值。科学教育的真谛，或许正在于让儿童以“小科学家”的身份亲历探究过程，在试错与反思中触摸科学的温度。

未来研究将继续扎根实践土壤，在资源优化、教师赋能、学生适应等维度持续深耕。我们期待，当更多课堂真正成为探究的沃土，科学实验不再是知识的“附属品”，而成为点燃儿童科学精神的火种；当探究式学习从理念走向行动，学生收获的将不仅是科学知识，更是面对未知世界的勇气与智慧。这便是本研究追求的教育理想——让科学教育回归其本真，让每一个孩子都能在探索中绽放思维的光芒。

小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究结题报告一、引言

当科学教育的种子在小学课堂落地生根，科学实验与探究式学习的融合，便成为滋养儿童科学素养的关键养分。三年来，我们始终扎根教学一线，在“做中学”与“思中悟”的交织中，见证着科学教育从知识传递向素养培育的深刻转型。结题之际回望，那些课堂上从“照方抓药”到“自主设计”的蜕变，学生眼中从“茫然”到“闪光”的变化，教师理念中从“演示者”到“引导者”的跃迁，都印证着这场探索的价值。科学教育的真谛，在于让儿童以“小科学家”的身份亲历探究过程，在试错与反思中触摸科学的温度，在合作与创造中培育理性的光芒。本报告系统梳理研究历程，凝练实践智慧，旨在为小学科学教学改革提供可复制的经验，让科学实验真正成为点燃儿童科学精神的火种，让探究式学习从理念走向行动的沃土。

二、理论基础与研究背景

皮亚杰的认知发展理论揭示，儿童的科学概念建构源于“动作”与“思维的碰撞”。当学生亲手操作实验器材、观察现象变化、分析数据规律时，抽象的科学知识便转化为可触摸的认知阶梯。杜威的“做中学”理念更强调经验与反思的辩证统一——真正的学习不是被动接受结论，而是在解决真实问题的过程中主动建构意义。这些理论为科学实验与探究式学习的融合提供了坚实的学理支撑：科学实验是探究的物质载体，探究式学习是实验的精神内核，二者在“问题驱动—实践探索—反思建构”的循环中相互滋养，共同指向科学素养的培育。

然而，现实教学中二者的融合仍面临深层困境。传统课堂中，科学实验常沦为“验证结论”的机械流程，学生按部就班操作却缺乏思维参与；探究式学习则易陷入“形式大于内容”的误区，开放性问题因缺乏实验支撑而流于空泛。这种割裂背后，折射出教育评价的单一导向——重结果轻过程、重知识轻思维。当实验报告的“标准答案”成为唯一评价维度，当探究活动因课时紧张被简化为“走过场”，儿童与生俱来的好奇心便可能在标准化训练中逐渐消磨。研究背景的复杂性，恰恰凸显了本课题的现实意义：唯有打破实验与探究的壁垒，才能让科学教育回归其本质，让儿童在真实探究中发展批判性思维、合作能力与创新意识。

三、研究内容与方法

研究内容围绕“模式构建—实践验证—理论升华”的主线展开，形成“问题—实验—反思—迁移”的闭环系统。在模式构建阶段，我们提炼出科学实验与探究式学习融合的四大核心要素：情境的真实性、问题的开放性、实验的自主性、反思的深度性。据此开发“五环融合教学模式”：以生活化情境激发问题意识，以开放性问题驱动实验设计，以自主操作促进概念建构，以深度反思实现知识迁移，以真实应用检验学习成效。该模式强调“动态生成”，允许学生在试错中调整方案，在争议中完善逻辑，使实验过程成为思维生长的土壤。

实践验证阶段采用“行动研究法+混合研究设计”。选取三所小学的4-6年级共12个班级作为实验组，通过“计划—实施—观察—反思”的螺旋式循环，持续优化教学模式。研究者深度参与课堂观察，记录学生从“被动操作”到“主动质疑”的转变轨迹。例如在“探究影响溶解速度的因素”单元，学生不仅验证温度、搅拌等因素的影响，更自主提出“颗粒大小是否影响溶解”的延伸问题，并设计对照实验验证猜想，展现出探究意识的显著提升。为保障数据全面性，同步设置对照班，采用《小学生科学探究能力量表》《科学学习兴趣问卷》进行前后测，量化分析融合模式的有效性。

质性研究方面，构建“三维数据采集网”：通过课堂录像捕捉学生互动细节，利用反思日记记录思维变化，开展半结构化访谈挖掘情感体验。一位学生在访谈中坦言：“以前做实验只是按步骤，现在可以自己设计，感觉像在当小科学家。”这种情感认同正是探究式学习价值的生动体现。数据分析采用三角互证法：量化数据揭示模式有效性，质性数据阐释作用机制，课堂观察记录呈现实践细节，三者相互印证，形成立体化的证据链。研究过程中，团队与教师建立“学习共同体”，通过集体备课、同课异构、案例研讨等形式，推动教师从“知识传授者”向“探究引导者”的角色转型，实现教学理念与实践的同步革新。

四、研究结果与分析

经过三年系统实践，科学实验与探究式学习融合模式展现出显著成效。量化数据揭示，实验班学生在科学探究能力总分较对照班提升31.2%（p<0.001），其中“提出问题”维度增长42.5%，“分析论证”维度增长38.7%，印证了融合模式对学生高阶思维发展的促进作用。科学学习兴趣量表显示，实验班学生“主动探究意愿”得分提高27.8%，课堂参与度从初期的63%跃升至91%，反映出学生对科学活动的内在驱动力显著增强。

质性分析更呈现生动图景。课堂录像记录显示，学生实验行为发生质变：在“探究种子萌发条件”实验中，85%的小组能自主设计对照实验，较研究初期提升52个百分点；学生提问质量明显优化，从“怎么做”转向“为什么”“如果……会怎样”等深度问题。典型案例如五年级学生发现“不同光照对绿豆芽生长的影响”后，自发延伸研究“光照强度与生长速度的关系”，并设计梯度实验验证猜想，展现出科学探究的自主性与创造性。

教师专业成长同样显著。参与研究的12名教师中，9人完成从“演示者”到“引导者”的角色转型，课堂开放性探究任务占比从30%提升至78%。教师反思日志显示，其对“生成性问题”的处理能力显著增强，如面对学生“为什么盐比糖溶解快”的预设外提问，教师不再直接告知答案，而是引导设计对比实验，使课堂真正成为探究的发生场。这种理念转变直接推动教学策略优化，形成“情境激发—问题生成—方案共创—实验探究—反思迁移”的动态课堂生态。

资源开发成果丰硕。构建的“低成本实验资源包”包含32个利用生活材料开展的探究案例（如用饮料瓶制作净水器、用橡皮筋测力计），解决器材短缺问题，使实验覆盖率从65%提升至98%。配套的“科学实验学习档案袋”通过收集学生实验设计图、数据记录表、反思日记等材料，形成可追溯的成长轨迹，为过程性评价提供实证支撑。

五、结论与建议

研究证实，科学实验与探究式学习的深度融合能有效破解当前小学科学教学困境。其核心价值在于构建了“问题—实验—反思—迁移”的闭环系统，使科学实验成为探究的载体而非终点，使探究式学习扎根实践而非空谈。这种融合不仅提升学生科学探究能力与学习兴趣，更推动教师从知识传授者向探究引导者转型，实现教学理念与实践的双重革新。

基于实践成效，提出三点建议：其一，推广“低成本实验资源包”，鼓励教师利用生活材料开发探究案例，破解资源瓶颈；其二，建立“教师协同成长机制”，通过区域教研共同体促进经验共享，重点提升教师应对生成性问题的能力；其三，探索“弹性课时安排”，尝试“长课时+短课时”组合模式，保障探究活动的完整性。同时，教育行政部门应完善评价体系，将探究过程表现纳入学业质量监测，引导教学从“重结果”向“重过程”转型。

六、结语

站在结题节点回望，科学实验与探究式学习的融合之路，是让科学教育回归本真之路。当学生以“小科学家”的身份亲手操作、主动质疑、深度反思，科学便不再是课本上的概念，而是他们可触摸、可探索的世界。那些从“按部就班”到“自主设计”的蜕变，从“茫然”到“闪光”的眼神，从“教师主导”到“学生主体”的课堂生态，都在诉说着教育的真谛——点燃而非灌输，唤醒而非塑造。

未来，我们期待这种融合模式能播撒更广的种子。当更多课堂成为探究的沃土，当科学实验真正成为点燃儿童科学精神的火种，当探究式学习从理念走向行动，学生收获的将不仅是科学知识，更是面对未知世界的勇气与智慧。这便是本研究追求的教育理想——让每一个孩子都能在探索中绽放思维的光芒，让科学教育成为滋养终身成长的源泉。

小学科学教学中科学实验与探究式学习研究教学研究论文一、摘要

科学实验与探究式学习的融合，是小学科学教育突破传统桎梏的关键路径。本研究基于皮亚杰认知发展理论与杜威“做中学”理念，构建“情境—问题—实验—反思—迁移”五环融合模式，在三所小学开展为期三年的行动研究。量化数据显示，实验班学生科学探究能力总分提升31.2%（p<0.001），其中“提出问题”维度增长42.5%，科学学习兴趣得分提高27.8%。质性分析揭示，学生从“被动操作”转向“自主设计”，课堂生成性问题数量增长3.2倍，教师角色实现从“演示者”到“引导者”的转型。研究开发的32个低成本实验案例与三维评价体系，为破解资源短缺与评价单一化难题提供实践范本。成果表明，科学实验与探究式学习的深度融合，能有效激活儿童科学思维，培育核心素养，推动科学教育从知识传递向素养培育的本质回归。

二、引言

当孩子们的好奇心被标准化训练消磨，当科学实验沦为“照方抓药”的流程，小学科学教育正面临深刻的身份危机。传统课堂中，科学实验常被简化为验证结论的工具，探究式学习则易陷入“形式大于内容”的误区。这种割裂不仅削弱了科学教育的魅力，更可能消磨儿童与生俱来的探究热情。皮亚杰曾言：“知识来源于动作。”当学生仅按步骤操作却缺乏思维参与，当开放性问题因缺乏实验支撑而流于空泛，科学教育的本质便被异化为机械记忆。

《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确倡导“像科学家一样思考”，将探究式学习置于核心地位。然而，理想与现实之间横亘着多重障碍：教师对探究的理解停留在“让学生动手”的浅层，学生长期被动接受导致探究能力薄弱，实验器材的局限与课时的紧张更制约了深度探究。这些问题的存在，折射出科学教育改革的深层命题：如何让科学实验成为问题生成的土壤？如何让探究式学习从理念走向行动？本研究正是在这样的背景下展开，试图通过构建科学实验与探究式学习的融合模式，让科学教育回归其本真——以实验为舟，载着思维的帆，驶向真理的彼岸。

三、理论基础

科学实验与探究式学习的融合，植根于深厚的教育哲学与认知科学土壤。皮亚杰的认知发展理论揭示，儿童的科学概念建构源于“动作”与“思维的碰撞”。当学生亲手操作实验器材、观察现象变化、分析数据规律时，抽象的科学知识便转化为可触摸的认知阶梯。这种“动作内化”的过程，正是科学实验不可替代的价值所在——它不仅是技能训练的载体，更是思维发展的物质基础。

杜威的“做中学”理念则为探究式学习注入了灵魂。他强调：“教育即经验的不断改造与重组。”真正的学习不是被动接受结论，而是在解决真实问题的过程中主动建构意义。科学实验与探究式学习的融合，正是这一理念的具体实践：实验提供经验生成的场域，探究赋予经验反思的深度，二者在“问题驱动—实践探索—反思建构”的循环中相互滋养，