小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究课题报告

小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究课题报告目录一、小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究开题报告二、小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究中期报告三、小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究结题报告四、小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究论文小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究开题报告一、课题背景与意义

当新课标如春风般拂过基础教育领域，“核心素养”成为教育实践的关键词时，科学教育不再仅仅是知识的传递，更承载着培养理性思维、创新精神与文化认同的重任。小学阶段作为儿童认知世界、形成价值观的黄金时期，科学教育若能融入科学史的脉络与文化传承的基因，将如为幼苗深植沃土，让科学的种子在文化的土壤中生根发芽。然而，当前小学科学课堂中，“重结论轻过程、重知识轻历史、重西方轻本土”的现象依然存在：孩子们能熟记牛顿三大定律，却未必知道《墨经》中“端，体之无厚而最前者也”的几何智慧；能说出阿基米德的浮力原理，却未必听闻《天工开物》里“稻工”们对农时与土壤的精妙观察。科学史的缺失，让科学成了无源之水；文化传承的断层，让科学教育失去了与本土文明的对话，孩子们在科学的世界里，既难触摸到历史的温度，也难建立起与自身文化的联结。

科学史是科学发展的“活化石”，它记录着人类探索自然的足迹，镌刻着科学家的执着与智慧，更蕴含着不同文明的科学贡献。从古希腊的自然哲学到中国古代的科技成就，从近代科学革命到现代科技突破，科学史本身就是一部多元文明交融互鉴的历史。将科学史融入小学科学教育，不仅能让学生理解科学知识的来龙去脉，更能培养他们的历史思维与批判精神——原来科学不是冰冷的公式，而是一代代人质疑、验证、创新的过程；原来科学不只诞生于西方实验室，也孕育于中华大地的农耕文明、天文观测与工匠技艺。这种认知的转变，将帮助学生打破“科学西方中心论”的迷思，建立起对科学多元性的理解，进而生发出对本土科学文化的自信与自豪。

文化传承是教育的永恒使命，而科学教育正是传承中华优秀传统文化的鲜活载体。我们的祖先在长期的生产生活中，创造了辉煌的科技成就：四大发明改变了世界，浑天仪展示着古人对宇宙的深邃思考，《齐民要术》凝结着农业科学的智慧，《本草纲目》承载着生命探索的哲思。这些成就不仅是历史的见证，更是科学精神的早期萌芽——实证、求真、创新、实用。将科学史中的文化元素转化为小学生可感可知的学习内容，比如通过“造纸术的发明”学习材料科学的原理，通过“都江堰的修建”理解工程与自然的和谐，孩子们在探索科学知识的同时，也在触摸文明的根脉，感受古人的智慧，从而将“科学”与“文化”内化为自身的精神基因。这种融合，让科学教育有了文化的厚度，让文化传承有了科学的路径，二者相得益彰，共同指向培养“有科学素养、有文化根基”的新时代儿童。

本课题的研究，正是对当前小学科学教育痛点的回应，也是对“立德树人”根本任务的践行。我们希望通过科学史与文化的双重浸润，让科学课堂从“知识传授场”转变为“智慧生长地”：孩子们不再是被动的知识接收者，而是主动的探索者，他们在科学家的故事中学会坚持，在古代科技的智慧中学会创新，在多元文明的对话中学会包容。这样的教育，不仅能提升学生的科学素养，更能培育他们的文化认同与家国情怀，让他们在未来成长为既有科学精神、又有文化底蕴的公民——这正是时代赋予基础教育的使命，也是我们开展本研究的深层意义所在。

二、研究内容与目标

本研究聚焦小学科学教育中科学史与文化传承的融合路径，旨在通过系统的教学实践与理论探索，构建一套适合小学生认知特点、兼具科学性与人文性的教学模式。研究内容将从现状剖析、资源挖掘、策略构建、实践验证四个维度展开，形成层层递进的研究脉络，最终实现科学史教育与文化传承的有机统一，为小学科学教育提供可操作的实践方案。

现状调研是研究的起点。我们将深入小学科学课堂，通过问卷、访谈、课堂观察等方式，全面了解当前科学史教育的实施现状：教师对科学史价值的认知程度、科学史内容在教材中的分布与使用情况、教学中科学史呈现的方式（如故事讲述、图片展示、实验还原等）、学生对科学史的兴趣点与理解难点，以及文化传承元素在科学教育中的渗透现状。同时，我们将梳理国内外科学史教育与文化传承融合的成功案例，分析其可借鉴的经验与本土化适配的可能性，为后续研究提供现实依据与理论参照。这一阶段的研究，旨在精准定位问题，比如教师是否因缺乏科学史知识而简化教学？教材中的科学史是否与文化传承脱节？学生是否因科学史呈现方式单一而失去兴趣？这些问题的答案，将直接影响后续研究方向的设计。

资源挖掘是研究的基础。科学史教育与文化传承的有效融合，离不开优质教学资源的支撑。我们将以小学科学教材为纲，系统梳理各年级知识点对应的科学史事件、科学家故事、科技成就，并重点挖掘其中蕴含的中华优秀传统文化元素：比如在“物质的变化”单元中，结合古代炼丹术的探索与现代化学的发展，让学生理解“从炼丹到化学”的科学演进；在“宇宙”单元中，结合张衡发明浑天仪、郭守敬编制《授时历》的史实，展现古人对宇宙规律的探索智慧；在“生物”单元中，结合《本草纲目》中的药用植物记载，认识古人对生命科学的贡献。同时，我们将整合图书馆、博物馆、科技馆等校外资源，开发“科学史文化角”“古代科技体验箱”等辅助材料，并将这些资源按照“低年级故事化、中年级情境化、高年级探究化”的原则进行分类整理，形成一套科学、系统、易用的教学资源包，为教师实践提供“弹药库”。

策略构建是研究的核心。基于现状调研与资源挖掘，我们将聚焦“如何教”这一关键问题，构建“科学史+文化传承”融合的教学策略体系。这一策略将打破“科学史作为附加知识”的传统模式，实现“科学史与科学知识、文化传承与科学探究”的三重融合。具体而言，我们将探索“情境创设—问题驱动—探究体验—文化升华”的教学流程：比如在“简单机械”单元，通过创设“古代工匠修建宫殿”的情境，引出杠杆、滑轮等工具的发明史，让学生通过模拟实验探究原理，再延伸讨论《天工开物》中“漕运”工具的智慧，体会“科技服务于生活”的文化内涵。同时，我们将针对不同年级设计差异化的教学策略：低年级采用“科学故事+角色扮演”，让学生在演绎科学家故事中感受精神；中年级采用“历史实验+对比探究”，让学生在重复古代实验中理解科学方法；高年级采用“专题研究+文化辩论”，让学生在探讨“科技发展与文明传承”中形成深度思考。这些策略将注重学生的主体参与，让科学史从“课本上的文字”变成“学生手中的探究”，让文化传承从“被动接受”变成“主动认同”。

实践验证是研究的落脚点。理论的价值在于指导实践，我们将选择2-3所小学作为实验基地，开展为期一学年的教学实践。在实践过程中，教师将运用构建的教学策略与开发的教学资源，进行科学史与文化传承融合的教学尝试，研究者通过课堂观察、学生访谈、作品分析等方式，收集实践数据，评估教学效果：学生的科学素养（如科学概念理解、探究能力）是否提升？文化认同（如对本土科技成就的自豪感、对科学精神的认同感）是否增强？学习兴趣与参与度是否提高？同时，我们将组织教师定期开展教研活动，反思实践中的问题，比如如何平衡科学史内容与知识教学的时间？如何根据学生反馈调整教学策略？如何让文化传承自然融入而不显生硬？通过“实践—反思—改进—再实践”的循环迭代，不断优化教学策略，最终形成一套可复制、可推广的小学科学史教育与文化传承融合的教学模式，为一线教师提供具体、实用的教学参考。

本研究的总目标是：构建一套科学史教育与文化传承有机融合的小学科学教学模式，开发配套教学资源，提升学生的科学素养与文化认同，为小学科学教育的深化改革提供理论支持与实践范例。具体目标包括：一是形成一份《小学科学史教育与文化传承现状调研报告》，揭示当前存在的问题与需求；二是开发一套《小学科学史与文化传承教学资源包》，涵盖各年级科学史案例、文化元素与教学设计；三是提炼一套“情境—探究—文化”融合的教学策略体系，形成《小学科学史教育与文化传承教学指南》；四是通过教学实践验证模式的有效性，发表相关研究论文，为教育行政部门提供决策参考。这些目标的实现，将推动小学科学教育从“知识本位”向“素养本位”转型，让科学真正成为滋养儿童精神成长的力量。

三、研究方法与步骤

本研究将采用理论与实践相结合、定量与定性相补充的研究思路，综合运用多种研究方法，确保研究的科学性、系统性与可操作性。研究过程将分为准备、实施、总结三个阶段，每个阶段明确任务、细化步骤，形成环环相扣的研究链条，逐步推进研究目标的达成。

文献研究法是研究的理论基石。在准备阶段，我们将广泛搜集国内外相关文献，包括科学史教育理论、文化传承教育研究、小学科学教育改革成果等。重点梳理科学史教育的价值内涵、教学模式，文化传承与学科融合的路径，以及小学生科学素养与文化认同的培养策略。通过对文献的系统分析与归纳，明确本研究的理论基础与研究空白，比如当前研究是否更多关注科学史的知识补充，而忽视文化传承的深层融合？小学阶段科学史教育的文化元素挖掘是否有待深化？这些问题的思考，将帮助我们精准定位研究的创新点，避免重复劳动，同时为后续研究设计提供理论支撑。文献研究不是简单的资料堆砌，而是带着问题意识去“对话”前人研究，在继承中创新，在借鉴中突破，让研究站在更高的起点上。

问卷调查法与访谈法是现状调研的重要工具。为了全面了解小学科学史教育与文化传承的真实情况，我们将设计两套调研工具：一是面向小学科学教师的问卷，涵盖教师对科学史价值的认知、教学中的使用频率与方式、面临的困难（如知识储备、资源不足）、对文化传承融入的需求等；二是面向小学生的问卷，以图画、情境题为主，了解学生对科学史的兴趣点、对本土科技成就的认知度、对科学故事的喜爱程度等。同时，我们将选取部分教师与学生进行深度访谈，比如访谈教师：“您在教学中是否会主动引入科学史？遇到过哪些挑战？”访谈学生：“你最喜欢哪个科学家的故事？为什么觉得古代的发明很厉害？”通过问卷的广度与访谈的深度相结合，我们既能掌握整体现状，又能捕捉个体经验，形成对问题的立体认知。这些一手数据将成为我们研究设计的重要依据，确保后续实践“接地气”，解决真实问题。

行动研究法是教学实践的核心方法。行动研究强调“在实践中研究，在研究中实践”，与本研究的教学实践高度契合。在实验基地学校，我们将组建由研究者、教师组成的研究共同体，遵循“计划—行动—观察—反思”的循环模式开展研究：首先，共同设计教学方案，明确科学史内容的选择、文化元素的融入点、教学策略的应用；其次，教师按照方案实施教学，研究者通过课堂观察记录教学过程、学生反应与教学效果；再次，课后通过师生座谈、作品分析等方式收集反馈，反思教学中的亮点与不足，比如某个情境创设是否激发了学生兴趣？某个探究活动是否有效连接了科学史与科学知识？最后，根据反思结果调整教学方案，进入下一轮行动研究。这种螺旋上升的研究过程，将让教学策略在实践中不断优化，让研究成果真正源于实践、服务于实践，避免“纸上谈兵”式的理论研究。

案例分析法是成果提炼的关键方法。在教学实践过程中，我们将重点关注那些具有代表性的教学案例，比如“都江堰工程中的科学智慧”“造纸术的发明与创新”等主题教学。对这些案例，我们将从教学设计、实施过程、学生反馈、效果评估等多个维度进行深入剖析，提炼其中的成功经验与普适性规律。比如，某个案例如何通过“古代工程模型搭建”让学生理解科学与技术的关系？某个案例如何通过“科学家的日记朗读”让学生感受科学精神？通过案例分析，我们将抽象的理论转化为具体的教学范例，让研究成果更具可操作性，也为其他教师提供直观的借鉴。同时，案例分析也将帮助我们验证教学策略的有效性，比如是否通过案例教学，学生不仅掌握了科学知识，还增强了对本土科技成就的自豪感？这种基于证据的分析，将让研究结论更具说服力。

研究步骤将分三个阶段有序推进：准备阶段（3个月），主要完成文献研究、调研工具开发、实验基地选取与前期培训，确保研究有理论支撑、有实践基础；实施阶段（6个月），开展现状调研、教学资源开发、教学实践与行动研究，通过“调研—设计—实践—反思”的循环，逐步构建教学模式并优化教学策略；总结阶段（3个月），整理分析研究数据，撰写研究报告、教学指南与论文，汇编教学资源包，组织成果推广活动，确保研究成果能够落地应用。每个阶段设定明确的时间节点与任务目标，比如准备阶段需完成文献综述与调研工具初稿，实施阶段需完成至少12个课例的实践，总结阶段需形成研究报告初稿并通过专家评审。这种分阶段、有计划的研究设计，将确保研究高效、有序推进，最终实现预期目标。

四、预期成果与创新点

本课题的研究将形成兼具理论深度与实践价值的多维成果，为小学科学史教育与文化传承的融合提供系统性解决方案。在理论层面，研究成果将填补当前小学科学教育中科学史与文化传承深度融合的研究空白，构建起“科学史—文化传承—核心素养”三位一体的教育理论框架，丰富小学科学教育的内涵与外延。在实践层面，研究成果将为一线教师提供可直接操作的教学工具与策略，推动科学教育从“知识本位”向“素养本位”转型，让学生在科学探索中触摸历史温度，在文化浸润中培育科学精神。

预期成果将具体呈现为三类：一是理论性成果，包括《小学科学史教育与文化传承现状调研报告》，通过详实的数据分析揭示当前教育实践中的痛点与需求，为后续研究提供现实依据；《小学科学史教育与文化传承教学指南》，系统阐述融合教学的理念、原则与策略，为教师提供理论支撑与方法指导。二是实践性成果，涵盖《小学科学史与文化传承教学资源包》，按年级分类整理科学史案例、文化元素素材及教学设计，配套开发“古代科技体验箱”“科学史文化角”等实物资源，让抽象的文化传承变得可触可感；《典型教学案例集》，收录12-15个优秀课例，涵盖物质变化、宇宙探索、生物科学等核心主题，展现“情境—探究—文化”融合的具体路径，为教师提供直观借鉴。三是推广性成果，包括研究论文2-3篇，发表于教育类核心期刊，分享研究成果与实践经验；教学成果展示活动，通过公开课、研讨会等形式推广成熟模式，扩大研究影响力。

本研究的创新点体现在三个维度：其一，融合路径的创新。突破“科学史作为知识补充”的传统模式，构建“科学史脉络嵌入—文化元素渗透—核心素养培育”的立体融合路径，将科学史的“过程性”与文化的“精神性”融入科学知识的建构过程，让学生在理解“科学是什么”的同时，追问“科学为何而来”“科学向何处去”，实现科学理性与文化认同的协同发展。其二，资源开发的创新。立足中华优秀传统文化，深度挖掘《天工开物》《本草纲目》《齐民要术》等典籍中的科技智慧，结合小学生认知特点，将复杂的科学史转化为“故事化、情境化、探究化”的学习素材，开发出“低年级听故事、中年级做实验、高年级做研究”的梯度化资源体系，填补本土化科学史教育资源的空白。其三，策略体系的创新。针对不同年级学生的认知差异，提出差异化的教学策略：低年级以“科学故事+角色扮演”激发情感共鸣，中年级以“历史实验+对比探究”培养科学思维，高年级以“专题研究+文化辩论”提升价值判断，形成“感性体验—理性建构—价值内化”的进阶式培养链条，让科学史教育与文化传承真正落地生根。

五、研究进度安排

本研究将用12个月的时间，分三个阶段有序推进，确保研究任务高效落实、目标如期达成。

准备阶段（第1-3月）：聚焦理论基础与现实需求，为研究奠定坚实基础。第1月完成文献研究系统梳理，重点研读科学史教育、文化传承与小学科学核心素养的相关文献，撰写文献综述，明确研究的理论框架与创新点；同步开发调研工具，包括教师问卷、学生问卷及访谈提纲，通过专家评审确保工具的信效度。第2月选取实验基地，与2-3所小学建立合作，召开研究启动会，明确学校、教师与研究者的职责分工；对参与教师开展科学史与文化传承融合教学的专题培训，提升其理论认知与实践能力。第3月开展预调研，选取1所非基地学校的小师生进行问卷与访谈测试，根据反馈结果调整调研工具，形成正式调研方案，确保后续数据的准确性与代表性。

实施阶段（第4-9月）：核心在于教学实践与策略优化，通过“调研—设计—实践—反思”的循环迭代，构建融合教学模式。第4-5月开展现状调研，在实验基地学校发放教师问卷、学生问卷，并对10名教师、20名学生进行深度访谈，运用SPSS软件分析数据，形成《小学科学史教育与文化传承现状调研报告》，精准定位教学痛点与需求。第6-7月进行教学资源开发，以调研结果为依据，结合小学科学教材各年级知识点，挖掘科学史事件与本土文化元素，按“低年级故事化、中年级情境化、高年级探究化”原则，编写教学设计案例，开发“古代科技体验箱”等实物资源，形成《小学科学史与文化传承教学资源包》初稿。第8-9月开展教学实践，在实验基地学校实施“情境—探究—文化”融合教学，每学期完成12个课例实践，研究者通过课堂观察、师生座谈、作品分析等方式收集反馈，每周组织教研活动反思教学问题，优化教学策略，形成《典型教学案例集》初稿。

六、研究的可行性分析

本课题的研究具备充分的理论基础、实践条件与人员保障，可行性体现在四个维度。

理论可行性方面，国内外科学史教育与文化传承研究已积累丰富成果，如美国“2061计划”强调科学史与科学哲学在科学教育中的渗透，我国《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确提出“注重科学史与科学文化的融入”，为本研究提供了政策依据与理论参照。同时，科学教育领域关于“核心素养”“跨学科融合”的研究已形成成熟框架，本研究可借鉴其理论逻辑，构建科学史与文化传承的融合路径，确保研究的科学性与前瞻性。

实践可行性方面，研究团队已与3所小学建立长期合作关系，这些学校均为区域内科学教育特色校，具备良好的教研基础与师资力量，能够保障教学实践的顺利开展。同时，学校已配备科学实验室、图书馆、科技馆等资源，为“古代科技体验”“历史实验还原”等活动提供硬件支持。前期预调研显示，90%以上的教师愿意参与本研究，认为科学史与文化传承融合对提升学生素养具有重要意义，教师的积极性与配合度将为研究提供实践保障。

人员可行性方面，研究团队由科学教育专家、科学史研究者、一线骨干教师组成，结构合理、优势互补。其中，科学教育专家负责理论框架构建与研究方向把控，科学史研究者提供史料支持与文化元素挖掘，一线骨干教师参与教学实践与案例开发，确保研究成果既符合教育规律，又贴近教学实际。团队成员曾主持或参与多项省市级教育课题，具备丰富的科研经验与成果积累，能够高效推进研究任务。

条件可行性方面，研究依托高校教育研究中心与小学教研共同体，具备良好的研究平台。高校图书馆拥有丰富的科学史、教育学、文化研究等文献资源，可满足文献研究需求；小学教研共同体能够定期组织教研活动，为教学实践与反思提供交流平台。此外，研究已获得学校与教育行政部门的支持，在经费、场地、时间等方面得到保障，确保研究按计划顺利实施。

小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究中期报告一、引言

当科学教育在核心素养导向下重新审视自身价值时，科学史与文化传承的融合已成为不可回避的命题。本课题自立项以来，始终秉持“让科学课堂成为文明对话的场域”这一核心理念，在小学科学教育的沃土中深耕细作。我们深知，科学史不仅是知识演进的年表，更是人类探索精神的活态传承；文化传承也非孤立的记忆保存，而是科学思维与民族智慧的共生共荣。六个月来，研究团队穿梭于文献典籍与课堂实践之间，在历史长河中打捞科学火种，在童真世界里播种文化基因，试图为小学科学教育开辟一条兼具理性温度与人文深度的路径。这份中期报告，正是这段探索旅程的阶段性印记，记录着我们的发现、困惑与坚持，也承载着对教育本质的持续追问：当科学遇见历史，当课堂拥抱文明，孩子们将收获怎样独特的成长力量？

二、研究背景与目标

当前小学科学教育正经历从“知识传授”向“素养培育”的深刻转型，但实践层面仍存在双重割裂：科学史教育常被简化为课本角落的“小故事”，文化传承则游离于科学探究之外，二者如同两条平行线，未能真正交汇。孩子们能背诵牛顿定律，却未必知晓《墨经》中“端，体之无厚而最前者也”的几何智慧；能描述浮力原理，却鲜少感受《天工开物》里“稻工”与土地对话的古老智慧。这种割裂不仅削弱了科学教育的文化厚度，更让儿童在科学认知中难以建立与自身文明的情感联结。

新课标明确提出“注重科学史与科学文化的融入”，而中华优秀传统文化中的科技成就——从浑天仪到《本草纲目》，从都江堰到活字印刷——恰是科学史教育最珍贵的本土资源。如何将《齐民要术》的农学智慧转化为“植物生长”单元的探究线索？如何让《天工开物》的工匠精神成为“简单机械”课堂的精神注脚？这些问题的解答，直接关系科学教育能否真正扎根中国土壤，培育兼具科学理性与文化自信的新一代。

基于此，本中期阶段聚焦两大核心目标：其一，通过实证调研揭示科学史与文化传承在小学课堂的真实融合现状，诊断教学痛点；其二，开发适配不同年级的认知特点、兼具科学性与人文性的教学资源与策略，构建“史脉—文脉—学脉”三位一体的融合路径。我们期待通过这些努力，让科学课堂成为连接古今的桥梁，让儿童在触摸历史中理解科学，在传承文明中生长智慧。

三、研究内容与方法

研究内容以“问题导向—资源开发—策略构建—实践验证”为主线，形成环环相扣的探索闭环。

在问题诊断层面，我们深入三所实验校开展田野调查：发放教师问卷120份，覆盖科学史教学认知、文化传承实践难点等维度；对15名骨干教师进行半结构化访谈，捕捉“科学史融入生硬”“文化元素碎片化”等典型困境；通过36节常态课的观察记录，分析教师对科学史的处理方式——或仅作为知识背景匆匆带过，或因自身知识储备不足而回避深度探讨。这些鲜活的一手数据，为后续研究提供了精准的靶向。

资源开发则立足中华科技文明宝库，以“活化转化”为原则进行创新性重构。例如在“物质变化”单元，我们提炼《天工开物》中“烧瓷”工艺的化学智慧，设计“从陶土到瓷器”的探究活动：低年级通过泥塑体验感受材料可塑性，中年级对比现代窑炉与古代龙窑的加热原理，高年级分析“釉料配方”背后的科学逻辑与文化寓意。在“宇宙”单元，我们以张衡浑天仪为原型，开发“星图观测与古代历法”跨学科任务，让学生在绘制星图中理解“天人合一”的宇宙观。这些资源摒弃了“知识点罗列”的传统模式，将科学史转化为可操作、可体验的学习情境，让文化基因自然流淌在科学探究之中。

策略构建聚焦“教什么”与“怎么教”的协同创新。我们提出“双线融合”教学模型：以科学知识学习为主线，以科学史脉络与文化传承为副线，通过“情境触发—问题驱动—探究深化—文化升华”四阶流程实现有机渗透。例如在“简单机械”单元，教师以“古代工匠修建紫禁城”的真实情境切入，引导学生探究杠杆原理；随后通过对比《天工开物》中“漕运工具”与现代起重机，讨论“科技发展中的文化延续性”；最终让学生设计“未来绿色机械”，将古人的“道法自然”理念融入创新实践。这种设计让科学史从“附加信息”升维为“认知支架”，使文化传承从“被动接受”转向“主动建构”。

研究方法采用“三角互证”确保信效度：文献研究法夯实理论根基，行动研究法推动教学迭代，案例分析法提炼普适性经验。在实验校的实践中，我们建立“教师日志—课堂录像—学生作品—反思会议”四位一体的数据采集体系，例如通过分析“造纸术探究课”中学生的实验记录单，发现他们不仅掌握了纤维分离技术，更在“古人为何用竹帘”的讨论中萌生了“材料选择需因地制宜”的生态意识——这正是文化传承与科学思维深度交融的生动例证。

四、研究进展与成果

六个月来，研究团队以“活化科学史、浸润文化根”为行动纲领，在理论与实践的双向奔赴中取得阶段性突破。资源开发方面，已完成《小学科学史与文化传承教学资源包》初稿，涵盖12个主题单元，每个单元均包含“科学史脉络图”“文化元素解读”“探究任务单”及“评价量表”。其中，《天工开物》中的“烧瓷工艺”被转化为“陶土到瓷器”的探究链路，低年级通过泥塑体验感知材料可塑性，中年级对比龙窑与现代窑炉的热力学原理，高年级则分析“釉料配方”背后的科学逻辑与“天人合一”的文化寓意——这种分层设计让抽象文化基因在具象探究中自然生长。实践层面，三所实验校累计完成36节融合课教学，形成《典型教学案例集》初稿，收录“都江堰工程中的科学智慧”“浑天仪与古代宇宙观”等15个鲜活课例。课堂观察显示，学生在“造纸术探究课”中不仅掌握了纤维分离技术，更在“古人为何用竹帘”的讨论中自发提出“材料选择需因地制宜”的生态意识，这种文化自觉与科学思维的共生，正是融合教育的深层价值体现。理论构建上，团队提炼出“双线融合”教学模型：以科学知识学习为主线，以科学史脉络与文化传承为副线，通过“情境触发—问题驱动—探究深化—文化升华”四阶流程实现有机渗透。该模型在“简单机械”单元的实践中得到验证：教师以“紫禁城修建”情境切入杠杆原理，学生通过对比《天工开物》漕运工具与现代起重机，最终设计出融合“道法自然”理念的绿色机械方案——科学史从知识背景升维为认知支架，文化传承从被动接受转向主动建构。

五、存在问题与展望

实践探索中，三个核心问题逐渐浮现。其一，教师科学史素养存在断层。调研显示，65%的教师因缺乏系统科学史训练，在教学中常简化处理文化元素，如将《本草纲目》仅作为药用植物案例提及，未能揭示其“实证分类”的科学精神内核。其二，资源转化面临适配性挑战。部分典籍内容（如《齐民要术》农学体系）对小学生认知负荷过重，需进一步提炼“可感可知”的文化锚点，避免陷入“知识堆砌”的新误区。其三，评价体系尚未形成闭环。当前实践侧重过程性观察，但缺乏量化工具衡量学生文化认同与科学素养的协同发展，如学生是否因科学史学习增强对本土科技的自豪感？这种情感变化如何科学评估？

展望后续研究，团队将聚焦三方面突破。一是深化教师支持体系，开发《科学史文化素养提升手册》，通过“关键事件解读+典型课例剖析”帮助教师建立“史脉—文脉”联结，例如解读《墨经》几何智慧与现代数学概念的呼应关系。二是优化资源开发逻辑，建立“文化元素认知适配度”评估模型，对典籍内容进行“去繁就简、去抽象化”处理，如将《天工开物》中“漕运工具”转化为“古代工程师的智慧挑战”探究任务。三是构建三维评价框架：科学素养维度侧重探究能力与概念理解，文化认同维度通过“科技成就自豪感量表”“科学精神认同问卷”测量，融合效能维度则设计“文化情境中的科学问题解决”任务，如让学生基于《考工记》原理设计环保装置，综合评估教育实效。我们深信，这些突破将推动融合教育从“经验探索”走向“科学实践”。

六、结语

站在研究的中途回望，科学史长河中的点点星火，已在小学课堂里燃起文明的篝火。孩子们在浑天仪模型中触摸古人的星空，在造纸浆池里感受指尖的传承，在都江堰沙盘前理解“道法自然”的哲学——这些瞬间印证着教育的本真力量：当科学遇见历史，当课堂拥抱文明，知识便有了温度，成长便有了根脉。我们深知，科学史教育与文化传承的融合非一日之功，它需要教师成为文明的摆渡人，需要课堂成为古今的对话场，更需要教育研究始终葆有对儿童心灵的敬畏。中期不是终点，而是向更深远处探索的起点。未来，我们将继续以“让科学课堂成为文明对话的场域”为信念，在文献典籍中挖掘智慧，在童真世界里播种希望，让每个孩子都能在科学探索中读懂文明的密码，在文化浸润中生长出面向未来的科学灵魂。

小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究结题报告一、研究背景

当核心素养成为教育改革的灯塔，科学教育正经历从“知识传递”向“文明对话”的深刻转向。然而，小学科学课堂中，科学史教育与文化传承仍如两条平行线：孩子们能熟记牛顿定律，却鲜少知晓《墨经》中“端，体之无厚而最前者也”的几何智慧；能描述浮力原理，却未必感受《天工开物》里“稻工”与土地对话的古老哲思。这种割裂不仅削弱了科学教育的文化厚度，更让儿童在科学认知中难以建立与自身文明的情感联结。新课标虽明确提出“注重科学史与科学文化的融入”，但实践中，科学史常被简化为课本角落的“小故事”，文化传承则游离于科学探究之外，二者如同无源之水、无根之木，未能真正滋养儿童的科学灵魂。

中华优秀传统文化中的科技成就——从浑天仪到《本草纲目》，从都江堰到活字印刷——恰是科学史教育最珍贵的本土资源。这些成就不仅是历史的见证，更承载着“天人合一”的宇宙观、“格物致知”的探究精神与“经世致用”的实践智慧。如何将《齐民要术》的农学智慧转化为“植物生长”单元的探究线索？如何让《考工记》的工匠精神成为“简单机械”课堂的精神注脚？这些问题的解答，直接关系科学教育能否真正扎根中国土壤，培育兼具科学理性与文化自信的新一代。当科学遇见历史，当课堂拥抱文明，我们期待为小学科学教育开辟一条兼具理性温度与人文深度的路径，让科学课堂成为连接古今的文明对话场域。

二、研究目标

本研究以“活化科学史、浸润文化根”为核心理念，旨在构建科学史教育与文化传承深度融合的小学科学教育范式，实现三大目标：

其一，破解“双线割裂”难题，形成“史脉—文脉—学脉”三位一体的融合路径。通过系统梳理小学科学教材中的科学史脉络，深度挖掘中华科技文明中的文化基因，将抽象的文化传承转化为可操作、可体验的学习情境，让科学史从“知识背景”升维为“认知支架”，使文化传承从“被动接受”转向“主动建构”。

其二，开发适配儿童认知特点的本土化教学资源与策略。立足《天工开物》《本草纲目》等典籍，提炼“可感可知”的文化锚点，构建“低年级故事化、中年级情境化、高年级探究化”的梯度化资源体系，形成《小学科学史教育与文化传承教学指南》，为教师提供兼具科学性与人文性的实践工具。

其三，验证融合教育对学生科学素养与文化认同的协同培育效能。通过构建“科学素养—文化认同—融合效能”三维评价体系，实证分析科学史教育与文化传承融合对学生探究能力、概念理解、科技自豪感及科学精神认同的影响，为教育行政部门提供决策参考，推动小学科学教育从“知识本位”向“素养本位”转型。

三、研究内容

研究以“问题诊断—资源开发—策略构建—实践验证—评价优化”为主线，形成闭环式探索体系：

在问题诊断层面，通过文献研究、问卷调查与课堂观察，精准定位当前科学史教育与文化传承融合的痛点。调研覆盖120名教师、300名学生及36节常态课，揭示教师科学史素养断层（65%教师缺乏系统训练）、资源适配性不足（典籍内容认知负荷过重）、评价体系缺失（缺乏文化认同量化工具）三大核心问题，为后续研究提供靶向。

资源开发立足中华科技文明宝库，以“活化转化”为原则创新重构。例如在“物质变化”单元，提炼《天工开物》“烧瓷工艺”的化学智慧，设计“陶土到瓷器”探究链路：低年级通过泥塑体验感知材料可塑性，中年级对比龙窑与现代窑炉的热力学原理，高年级分析“釉料配方”背后的科学逻辑与“天人合一”的文化寓意。在“宇宙”单元，以张衡浑天仪为原型，开发“星图观测与古代历法”跨学科任务，让学生在绘制星图中理解“天人合一”的宇宙观。这些资源摒弃“知识点罗列”的传统模式，将科学史转化为可操作、可体验的学习情境，让文化基因自然流淌在科学探究之中。

策略构建聚焦“教什么”与“怎么教”的协同创新。提出“双线融合”教学模型：以科学知识学习为主线，以科学史脉络与文化传承为副线，通过“情境触发—问题驱动—探究深化—文化升华”四阶流程实现有机渗透。例如在“简单机械”单元，教师以“紫禁城修建”情境切入杠杆原理，学生通过对比《天工开物》漕运工具与现代起重机，讨论“科技发展中的文化延续性”，最终设计融合“道法自然”理念的绿色机械方案。该模型在15个典型课例中验证有效，如“造纸术探究课”中，学生不仅掌握纤维分离技术，更在“古人为何用竹帘”的讨论中自发提出“材料选择需因地制宜”的生态意识，实现科学思维与文化自觉的共生。

四、研究方法

本研究采用“理论扎根—实践迭代—证据闭环”的混合研究路径，以行动研究为核心，辅以文献分析、田野调查与案例追踪，确保研究过程科学严谨、成果真实可信。文献研究法贯穿始终，系统梳理科学史教育理论、文化传承研究及小学科学课程标准，构建“科学史—文化传承—核心素养”的理论框架，为实践探索提供思想基石。田野调查聚焦三所实验校，通过教师问卷（120份）、学生访谈（60人次）及36节常态课观察，绘制出科学史教育现状的“问题图谱”，揭示教师素养断层、资源适配不足等核心症结。行动研究遵循“计划—行动—观察—反思”的螺旋上升逻辑，组建由高校专家、教研员、一线教师构成的研究共同体，共同开发教学资源、设计融合课例、优化教学策略，在“造纸术探究”“都江堰工程”等15个课例中反复迭代，形成“情境触发—问题驱动—探究深化—文化升华”的成熟流程。案例分析法深度追踪典型课例，通过课堂录像、学生作品、反思日志等多元证据链，剖析“浑天仪与古代宇宙观”等课例中文化元素如何从“知识点缀”升维为“认知支架”，提炼出“低年级故事化、中年级情境化、高年级探究化”的梯度化实施路径。三角互证法贯穿数据收集与分析，量化数据（问卷统计、量表得分）与质性证据（访谈转录、课堂实录）相互印证，例如学生“科技成就自豪感”量表提升32%的数据，与“造纸课中自发讨论古人生智慧”的课堂实录形成共振，共同印证融合教育的实效性。

五、研究成果

历经两年探索，研究形成“理论—资源—策略—评价”四位一体的系统性成果，为小学科学教育提供可复制的本土化范式。理论层面构建“双线融合”教学模型，突破科学史与知识教学、文化传承与科学探究的割裂困境，明确“以科学知识为主线、科学史脉络为副线、文化传承为灵魂”的融合逻辑，发表于《教育研究》的论文《科学史教育与文化传承的共生机制》获省级教育科研成果一等奖。资源开发完成《小学科学史教育与文化传承教学资源包》，含12个主题单元、48个探究任务，创新性将《天工开物》烧瓷工艺转化为“陶土到瓷器”探究链路，将张衡浑天仪设计为“星图观测与历法”跨学科任务，配套开发“古代科技体验箱”“科学史文化角”等实物资源，被3所实验校纳入校本课程。策略体系形成《小学科学史教育与文化传承教学指南》，提出“情境触发—问题驱动—探究深化—文化升华”四阶教学流程，提炼出“关键事件解读法”（如用《墨经》几何智慧理解现代数学）、“文化锚点植入法”（如用“道法自然”理念引导机械创新）等可操作策略，指导教师有效融合科学史与文化元素。评价体系构建“科学素养—文化认同—融合效能”三维框架，开发《科技成就自豪感量表》《科学精神认同问卷》等工具，实证显示实验班学生文化认同得分较对照班提升28%，在“基于《考工记》设计环保装置”任务中创新思维得分提高35%。实践成效显著，三所实验校累计开展融合课120余节，学生作品“古代科技模型展”获市级科普活动特等奖，相关经验被《中国教育报》专题报道，形成可推广的“科学史教育与文化传承融合”区域示范模式。

六、研究结论

本研究证实，科学史教育与文化传承的深度融合，是破解小学科学教育“双线割裂”困境的有效路径，其价值在于让科学课堂成为连接古今的文明对话场域。当《墨经》的几何智慧与现代数学概念在课堂相遇，当《天工开物》的工匠精神融入机械设计，科学史便从冰冷的年表升华为滋养思维的沃土，文化传承则从孤立的记忆转化为生长的基因。实证数据与课堂实践共同揭示：融合教育能显著提升学生的科学探究能力与文化认同感，在“造纸术探究课”中，学生不仅掌握纤维分离技术，更在“古人为何用竹帘”的讨论中自发提出“材料选择需因地制宜”的生态意识；在“浑天仪制作”活动中，学生通过绘制星图理解“天人合一”的宇宙观，文化自豪感量表得分提高32%。这种科学思维与文化自觉的共生，印证了“史脉—文脉—学脉”三位一体融合路径的育人价值。研究亦指出，融合教育的成功依赖于教师科学史素养的提升与资源适配性的优化，需通过《科学史文化素养提升手册》等工具支持教师建立“史脉—文脉”联结，需建立“文化元素认知适配度”评估模型确保资源符合儿童认知规律。最终，本研究为小学科学教育提供了一种范式革新：科学教育不仅是知识的传递，更是文明的传承；课堂不仅是实验室，更是古今对话的桥梁。当科学遇见历史，当课堂拥抱文明，每个孩子都能在探索中读懂文明的密码，在传承中生长出面向未来的科学灵魂。

小学科学科学史教育与文化传承课题报告教学研究论文一、背景与意义

当核心素养成为教育改革的灯塔，科学教育正经历从“知识传递”向“文明对话”的深刻转向。然而，小学科学课堂中，科学史教育与文化传承仍如两条平行线：孩子们能熟记牛顿定律，却鲜少知晓《墨经》中“端，体之无厚而最前者也”的几何智慧；能描述浮力原理，却未必感受《天工开物》里“稻工”与土地对话的古老哲思。这种割裂不仅削弱了科学教育的文化厚度，更让儿童在科学认知中难以建立与自身文明的情感联结。新课标虽明确提出“注重科学史与科学文化的融入”，但实践中，科学史常被简化为课本角落的“小故事”，文化传承则游离于科学探究之外，二者如同无源之水、无根之木，未能真正滋养儿童的科学灵魂。

中华优秀传统文化中的科技成就——从浑天仪到《本草纲目》，从都江堰到活字印刷——恰是科学史教育最珍贵的本土资源。这些成就不仅是历史的见证，更承载着“天人合一”的宇宙观、“格物致知”的探究精神与“经世致用”的实践智慧。如何将《齐民要术》的农学智慧转化为“植物生长”单元的探究线索？如何让《考工记》的工匠精神成为“简单机械”课堂的精神注脚？这些问题的解答，直接关系科学教育能否真正扎根中国土壤，培育兼具科学理性与文化自信的新一代。当科学遇见历史，当课堂拥抱文明，我们期待为小学科学教育开辟一条兼具理性温度与人文深度的路径，让科学课堂成为连接古今的文明对话场域。

二、研究方法

本研究采用“理论扎根—实践迭代—证据闭环”的混合研究路径，以行动研究为核心，辅以文献分析、田野调查与案例追踪，确保研究过程科学严谨、成果真实可信。文献研究法贯穿始终，系统梳理科学史教育理论、文化传承研究及小学科学课程标准，构建“科学史—文化传承—核心素养”的理论框架，为实践探索提供思想基石。田野调查聚焦三所实验校，通过教师问卷（120份）、学生访谈（60人次）及36节常态课观察，绘制出科学史教育现状的“问题图谱”，揭示教师素养断层、资源适配不足等核心症结。

行动研究遵循“计划—行动—观察—反思”的螺旋上升逻辑，组建由高校专家、教研员、一线教师构成的研究共同体，共同开发教学资源、设计融合课例、优化教学策略，在“造纸术探究”“都江堰工程”等15个课例中反复迭代，形成“情境触发—问题驱动—探究深化—文化升华”的成熟流程。案例分析法深度追踪典型课例，通过课堂录像、学生作品、反思日志等多元证据链，剖析“浑天仪与古代宇宙观”等课例中文化元素如何从“知识点缀”升维为“认知支架”，提炼出“