小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究课题报告

小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究课题报告目录一、小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究开题报告二、小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究中期报告三、小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究结题报告四、小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究论文小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究开题报告一、研究背景意义

小学科学教育是培养学生科学素养的重要基石，而自然现象观察作为科学探究的核心环节，直接影响学生对自然规律的理解与认知。当前，小学科学教学中普遍存在自然现象观察表面化、碎片化的问题，学生往往停留在“看”的层面，缺乏深度思考与文化关联，难以形成系统性的科学认知。成语作为中华文化的精粹，蕴含着古人对自然现象的深刻观察与智慧凝练，将成语融入自然现象观察记录教学，既能引导学生用文化视角解读自然，又能通过成语的意象性深化观察的深度，实现科学认知与文化传承的双向赋能。这种探索不仅契合新课标中“科学与人文融合”的教育理念，更能在激发学生观察兴趣的同时，培养其跨学科思维与语言表达能力，为小学科学教学开辟一条兼具科学性与人文性的实践路径。

二、研究内容

本课题聚焦成语与自然现象观察记录的融合教学，核心内容包括三个维度：一是成语与自然现象的关联性梳理，系统筛选小学科学教材中涉及的自然现象（如天气变化、动植物生长、天文地理等），挖掘对应成语的文化内涵与科学原理，构建“成语—现象—原理”的三级知识图谱；二是教学策略的设计与实践，基于建构主义理论，开发“情境导入—成语解码—观察实践—记录表达—反思拓展”的五环节教学模式，通过成语故事激发观察动机，引导学生结合成语描述自然现象，用科学语言解释成语中的自然规律，再通过图文、日记等形式完成观察记录；三是教学效果的评估与优化，通过课堂观察、学生作品分析、访谈等方式，考察学生在观察深度、科学概念理解、文化认同感等方面的变化，形成可复制、可推广的教学案例集与资源包，为一线教师提供实践参考。

三、研究思路

研究将遵循“理论探索—实践检验—总结提炼”的逻辑路径展开。首先，通过文献研究法梳理国内外科学教学中文化融入的相关成果，明确成语在自然现象观察教学中的应用价值与理论基础；其次，采用行动研究法，选取不同年级的科学课堂作为实验场域，在教学实践中迭代优化教学策略，记录教学过程中的典型案例与学生反馈；同时，结合案例分析法，对学生的观察记录、课堂互动等数据进行质性研究，提炼成语与自然现象观察的有效融合方式；最后，通过总结归纳法，形成系统的教学经验与理论成果，包括教学模式、实施要点、评价建议等，为小学科学教学中成语与自然现象观察的深度融合提供实践范式，推动科学教育从“知识传授”向“素养培育”的转型。

四、研究设想

本研究以“成语自然现象观察记录”为核心，构建“文化赋能科学、观察深化认知”的教学实践体系，设想通过理论浸润、资源建构、课堂革新与师生共长四个维度，形成可推广的教学范式。在理论层面，拟扎根建构主义理论与情境学习理论，将成语的文化基因与科学探究的思维逻辑深度融合，打破学科壁垒，让自然现象观察成为学生理解科学原理、体悟文化智慧的桥梁。资源建构上，计划开发“小学科学成语自然现象资源库”，涵盖四季变化、动植物生长、天文气象等六大主题，每个主题包含成语溯源、科学原理解析、观察任务单、记录模板四部分，例如“春暖花开”对应物候学知识与气温变化记录，“电闪雷鸣”关联大气放电原理与安全防护指南，形成“文化—科学—实践”三位一体的资源链条。课堂革新方面，设想将传统观察课转化为“成语解码—现象探究—记录表达—文化反思”的四阶课堂：以成语故事创设情境，激发观察动机；通过小组合作设计观察方案，用科学工具验证成语中的自然规律；鼓励学生用图文、日记、手账等形式记录观察过程，融入对成语内涵的个性化解读；最后通过班级分享会，引导学生对比古今对同一自然现象的认知差异，培养辩证思维。师生共长维度，拟建立“教师研究共同体”，通过集体备课、课例研讨、学生作品分析等方式，提炼成语与科学观察的融合策略，同时关注学生在观察中的情感体验，如通过“我的成语观察日记”征集，记录学生在观察中的惊喜、困惑与顿悟，让科学学习成为充满温度的文化浸润过程。

五、研究进度

本研究周期拟为12个月，分三个阶段推进。第一阶段为准备与奠基期（第1-3个月）：重点开展文献研究，系统梳理国内外科学教育中文化元素融入、自然现象观察教学的相关成果，明确成语在科学教学中的应用价值与理论边界；同步启动资源库建设，筛选小学科学教材中的高频自然现象，对应挖掘成语资源，完成成语与科学原理的关联性分析，初步形成资源框架；组建研究团队，明确分工，制定详细的课堂实践方案与评价指标。第二阶段为实践与优化期（第4-9个月）：选取2-3所小学作为实验基地，在不同年级开展“成语自然现象观察记录”教学实践，每学期完成8-10个课例；采用行动研究法，通过课堂观察、学生作品收集、教师访谈等方式，收集教学过程中的数据，定期召开研讨会，分析教学策略的有效性，如“成语解码环节是否能激发学生观察兴趣”“观察记录是否体现科学性与文化性的融合”等，及时调整教学方案；同步开展学生科学素养前测与后测，对比学生在观察深度、科学概念理解、文化认同感等方面的变化。第三阶段为总结与推广期（第10-12个月）：对实践数据进行系统分析，提炼教学模式、实施要点与评价建议，形成《小学科学成语自然现象观察记录教学指南》；整理优秀教学案例、学生观察记录样本、资源包等成果，编写《小学科学成语自然现象观察实践案例集》；通过区域教研活动、公开课展示等形式推广研究成果，邀请一线教师参与研讨，收集反馈意见，进一步完善研究成果。

六、预期成果与创新点

预期成果包括实践成果、理论成果与推广成果三类。实践成果方面，将形成1套完整的“小学科学成语自然现象观察资源库”，包含6大主题、30个课例资源、100组成语与科学现象对应关系表；出版《小学科学成语自然现象观察记录案例集》，收录50篇优秀学生观察日记与20个典型教学案例；开发配套的教师培训课程，通过线上平台提供教学策略指导与案例分享。理论成果方面，撰写1篇2万字的研究报告，系统阐述成语融入自然现象观察教学的理论基础、实践路径与育人价值；在核心期刊发表1-2篇论文，探讨跨学科视野下科学教育与文化传承的融合机制。推广成果方面，形成可复制的“成语+科学观察”教学模式，通过区域教研活动辐射至10所以上小学；制作教学示范视频5-8节，为教师提供直观参考。

创新点体现在三个层面：一是理念创新，突破传统科学教学中“重知识轻文化”的局限，将成语作为文化载体与科学探究的媒介，实现“以文化人、以科学育人”的双重目标，回应新课标中“科学与人文融合”的课程理念。二是模式创新，构建“情境—探究—记录—反思”的四阶教学模式，通过成语解码激活学生的文化记忆，用科学观察验证成语中的自然规律，再通过记录表达实现科学思维与语言能力的协同发展，形成“文化感知—科学实证—意义建构”的学习闭环。三是评价创新，突破单一的知识评价体系，建立“观察过程记录+科学概念理解+文化内涵解读”三维评价量表，通过学生观察日记中的细节描述、对成语的个性化阐释、古今认知的对比分析等，全面评估学生的科学素养与文化认同感，为小学科学教学提供新的评价视角。

小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究中期报告一、研究进展概述

自课题启动以来，研究团队始终围绕“成语自然现象观察记录”的核心目标，以理论奠基为起点、资源建设为支撑、课堂实践为载体，逐步推进研究进程，目前已形成阶段性成果。在理论层面，团队系统梳理了国内外科学教育中文化元素融入的相关文献，深入研读了《义务教育科学课程标准》中“科学与人文融合”的理念要求，结合建构主义理论与情境学习理论，构建了“文化感知—科学实证—意义建构”的三维理论框架，为课题研究提供了清晰的方向指引。资源建设方面，团队已完成“小学科学成语自然现象资源库”的初步构建，涵盖四季变化、动植物生长、天文气象六大主题，筛选出“春暖花开”“电闪雷鸣”“雨后春笋”等32个高频成语，每个主题均包含成语溯源、科学原理解析、观察任务单及记录模板四部分内容，例如“雨后春笋”关联植物生长素作用与温湿度记录，形成“文化—科学—实践”的资源链条。课堂实践是本阶段推进的重点，团队选取两所实验小学作为实验基地，在三年级至六年级开展为期一学期的教学实践，累计实施“成语解码—现象探究—记录表达—文化反思”四阶课堂课例24节，学生累计完成观察记录800余篇，覆盖成语故事创编、自然现象绘图、科学原理分析等多种形式。实践过程中，学生展现出浓厚的观察兴趣，不少学生在日记中写道：“原来‘朝霞不出门，晚霞行千里’背后藏着云层的光学原理，古人真聪明！”教师反馈显示，成语的融入有效激发了学生的观察动机，课堂互动频次较传统科学课提升40%，学生观察记录的科学性与文化性融合度显著提高。数据收集方面，团队通过课堂录像分析、学生作品编码、教师深度访谈等方式，收集了大量质性数据，初步提炼出“成语情境导入能降低观察门槛”“图文结合记录更利于学生表达科学认知”等实践结论，为后续研究奠定了坚实基础。

二、研究中发现的问题

尽管研究取得阶段性进展，但在实践过程中也暴露出一些亟待解决的问题，需在后续研究中重点关注与突破。资源层面，成语与科学现象的匹配精准度有待提升。部分成语的文化内涵与科学原理存在“貌合神离”的情况，例如“沧海桑田”原指地质变迁，但在小学科学教学中涉及地质演变的知识点超出了学生的认知范围，导致教师在讲解时不得不简化科学原理，反而削弱了成语的文化深度；而“草木皆兵”等成语与自然现象的直接关联较弱，勉强融入教学易造成生硬拼凑，影响教学流畅性。教学实施层面，学生的文化解读与科学验证衔接存在“断层”现象。课堂观察发现，学生往往能准确说出成语的字面含义，但在结合成语进行自然现象观察时，容易停留在“找现象”的浅层任务，缺乏对成语背后科学原理的主动探究。例如在“蚂蚁搬家”的观察活动中，学生能记录蚂蚁搬运食物的行为，却很少思考“蚂蚁为何能预知天气变化”的科学问题，教师需反复引导才能推动学生从“看现象”向“探原理”过渡，反映出成语的文化价值与科学探究的融合机制尚未完全建立。评价层面，现有评价体系难以全面反映学生的素养发展。当前评价多侧重观察记录的完整性（如是否包含日期、现象描述等），对学生在科学概念理解、文化内涵解读、跨学科思维等方面的评估缺乏有效工具。例如，学生记录“秋风扫落叶”时，既能描述树叶飘落的现象，又能结合成语分析季节变化，但现有评价量表难以量化这种融合性表现，导致教师难以精准把握学生的素养发展水平，影响教学策略的针对性调整。此外，不同年级学生的认知差异也给教学实施带来挑战，低年级学生对成语的理解有限，高年级学生则对科学探究的深度提出更高要求，如何设计分层教学策略，成为实践中亟待解决的难题。

三、后续研究计划

针对前期研究中发现的问题，团队将在后续研究中聚焦资源优化、教学改进、评价完善三个维度，深化课题研究的系统性与实效性。资源优化方面，计划建立“专家审核—教师反馈—学生试用”的三级筛选机制，邀请科学教育专家、语文教研员共同参与成语与科学现象的匹配度评估，剔除“沧海桑田”等超纲成语，新增“露珠凝结”“月相变化”等与学生认知水平高度契合的成语；同时细化资源库内容，为每个成语补充“认知适配建议”，明确不同年级的教学侧重点，例如低年级侧重成语故事与现象观察的直观联结，高年级增加科学原理的探究深度，确保资源的科学性与适切性。教学改进方面，重点构建“阶梯式”教学衔接策略，设计“成语解码—现象联想—问题提出—科学验证—反思表达”的五步教学流程，强化从文化解读到科学探究的过渡。例如在“蜻蜓低飞”的教学中，先通过成语故事引发学生思考“蜻蜓为何低飞”，再引导学生提出“蜻蜓低飞与天气变化有关吗”的探究问题，指导学生通过观察蜻蜓活动与湿度计数据变化进行验证，最后结合成语反思古人的观察智慧，形成“文化—科学—文化”的学习闭环。同时，开发“观察任务单”，为学生提供结构化的问题引导，如“你观察到的现象与成语描述有何相似之处？”“你能用学过的科学知识解释这个现象吗？”等，帮助学生逐步建立文化视角与科学思维的联结。评价完善方面，将着力开发“三维评价量表”，从“科学概念理解”“文化内涵解读”“跨学科表达”三个维度设计评价指标，例如“科学概念理解”维度关注学生能否准确描述自然现象的原理，“文化内涵解读”维度关注学生能否结合成语分析古人的观察智慧，“跨学科表达”维度关注学生能否用图文、日记等形式融合科学与文化元素。此外，引入“成长档案袋”评价法，收集学生不同阶段的观察记录、反思日记、探究报告等材料，通过纵向对比分析学生的素养发展轨迹，为教学调整提供数据支撑。研究周期上，后续研究将持续6个月，分两个阶段推进：前3个月完成资源库优化与教学策略改进，后3个月开展第二轮教学实践与评价体系验证，确保研究成果的科学性与可推广性。

四、研究数据与分析

研究数据主要来自两所实验校的24个课例实践，覆盖学生320人，收集观察记录856份、课堂录像48小时、教师访谈记录32份。通过文本编码分析发现，学生观察记录中科学术语使用率从初期的18%提升至45%，文化解读深度显著增强。例如在“朝霞不出门，晚霞行千里”的观察活动中，85%的学生能结合云层光学原理解释成语成因，较传统教学组高出32个百分点。课堂观察数据显示，成语情境导入环节学生专注度提升至92%，较常规科学课高出23个百分点，互动频次平均每节课增加8.3次。质性分析揭示，学生作品呈现“三阶跃升”：初期以现象描述为主（占比68%），中期开始关联科学原理（占比42%），后期出现“文化反思”类表达（如“古人用‘电闪雷鸣’形容雷电，现在我们知道这是云层放电，但那种震撼感是一样的”），占比达35%。教师访谈显示，93%的教师认为成语融合有效降低了科学概念的理解门槛，但78%的教师反馈高年级学生需要更深入的原理探究任务，反映出认知适配的梯度需求。

五、预期研究成果

本课题预期形成“三维一体”的实践成果体系。在资源建设层面，将完成《小学科学成语自然现象观察资源库（修订版）》，新增12个认知适配型成语（如“露珠凝结”“月相盈亏”），配套开发分级任务单与微课视频，形成“成语解码工具包+科学观察指南+文化拓展资源”的立体化资源矩阵。在教学实践层面，提炼出“五阶融合教学模式”，包括“文化浸润—现象关联—问题驱动—实证探究—意义建构”的核心环节，配套出版《成语自然现象观察教学案例集》，收录30个典型课例与200份学生作品样本，其中“蚂蚁搬家与气压变化”“蜻蜓低飞与湿度关系”等跨学科案例将重点呈现。在理论成果层面，撰写《文化赋能科学：成语在自然现象教学中的融合机制研究》专题报告，提出“文化基因激活—科学思维生长—人文素养涵育”的三维育人模型，并在核心期刊发表2篇论文，探讨科学教育中文化传承的实践路径。

六、研究挑战与展望

当前研究面临三大核心挑战：一是资源匹配的精准性难题，部分成语的文化意涵与科学原理存在认知断层，需建立“成语—现象—原理”的动态适配机制；二是评价维度的复杂性，现有评价工具难以量化“科学思维与文化感悟”的融合程度，需开发质性量化结合的评估体系；三是年级差异的适应性，低年级学生受限于成语理解能力，高年级则需要深化科学探究深度，需构建螺旋上升的教学策略。展望未来，研究将向三个方向拓展：一是探索“数字技术赋能”，开发AR成语自然现象观察平台，通过虚拟仿真实现“成语场景—科学原理”的可视化联结；二是深化“家校社协同”，设计“成语自然观察家庭实践手册”，引导家长参与亲子观察活动；三是推动“区域辐射”，建立“成语科学教育联盟”，通过教研共同体推广研究成果，最终形成“以文化浸润科学，以科学诠释文化”的教育新范式，为小学科学教育提供兼具人文温度与科学深度的实践样本。

小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究结题报告一、研究背景

在新时代教育改革的浪潮中，小学科学教育正经历从知识传授向素养培育的深刻转型。科学课程标准明确强调“科学与人文融合”的课程理念，要求教师在教学中渗透文化元素，培养学生的科学精神与文化认同。然而，当前小学科学教学普遍存在“重现象观察轻文化关联”的倾向，学生往往机械记录自然现象，缺乏对背后文化意蕴的深度解读。成语作为中华文化的活化石，凝聚着古人对自然规律的精妙观察与智慧结晶，如“朝霞不出门，晚霞行千里”蕴含气象学原理，“雨后春笋”暗合植物生长规律。将成语融入自然现象观察教学，既能激活学生的文化记忆，又能以文化视角深化科学认知，为破解当前科学教育中“人文缺失”的困境提供独特路径。这种融合教学不仅回应了新课标对跨学科整合的要求，更承载着传承文化基因、培育科学素养的双重教育使命，其探索价值在基础教育领域具有深远意义。

二、研究目标

本课题以“成语自然现象观察记录”为载体，旨在构建文化赋能科学教育的实践范式，实现三重育人目标。其一，探索成语与自然现象科学教学的有效融合路径，开发可推广的教学模式与资源体系，破解文化元素在科学课堂中的“悬浮化”难题。其二，通过观察记录的深度实践，提升学生的科学探究能力与文化解读能力，培养“用科学眼光看自然、用文化思维悟规律”的综合素养。其三，提炼“成语+科学”的跨学科教学理论，为小学科学教育中人文素养的培育提供实证支持，推动科学教育从“知识本位”向“素养本位”的转型。研究最终致力于形成一套兼具科学性、文化性与可操作性的教学方案，让成语成为连接古今自然认知的桥梁，让科学课堂成为文化传承与科学启蒙的共生场域。

三、研究内容

研究聚焦“成语—自然现象—科学探究”的三角关系，系统展开三个维度的实践探索。在资源建设层面，构建分级分类的成语自然现象资源库，围绕四季更替、气象变化、动植物生长等六大主题，筛选认知适配型成语（如“露珠凝结”“月相盈亏”），配套开发“成语解码工具包”“科学观察指南”及“文化拓展资源”，形成“文化溯源—科学原理解析—观察任务设计—记录模板提供”的立体化资源矩阵。在教学模式层面，创新“五阶融合教学法”：以成语故事创设文化情境，激活观察动机；引导学生关联成语描述自然现象，建立文化感知与科学事实的联结；通过问题驱动（如“蜻蜓低飞为何能预示降雨？”）引发科学探究；借助实验、观测等手段验证原理；最终在反思中体悟古人智慧与现代科学的辩证统一。在评价体系层面，开发“三维评价量表”，从“科学概念理解深度”“文化内涵解读能力”“跨学科表达创新性”三个维度评估学生发展，结合成长档案袋记录学生观察日记、探究报告、文化反思等过程性材料，实现素养发展的精准画像。

四、研究方法

本研究采用质性研究与量化分析相结合的混合方法，以行动研究为核心路径，辅以文献研究、案例分析与课堂观察，确保研究过程的科学性与实践性。行动研究贯穿始终，研究团队在两所实验校开展三轮迭代式实践，每轮包含“设计-实施-观察-反思”循环，通过课例打磨、教案修订、策略优化逐步完善教学模式。文献研究聚焦科学教育与文化融合的理论基础，系统梳理建构主义、情境学习等理论成果，为课题提供学理支撑。案例分析法选取32个典型课例，对学生观察记录、课堂互动视频进行深度编码，提炼“文化解码-科学探究-意义建构”的融合规律。课堂观察采用结构化记录表，追踪学生专注度、参与度、思维深度等指标，结合教师访谈反思教学实效。量化数据通过前测后测对比分析，评估学生在科学概念理解、文化认同感维度的变化，确保结论的实证性。

五、研究成果

经过三年系统研究，课题形成“三维一体”的实践成果体系。资源建设层面，完成《小学科学成语自然现象观察资源库（终版）》，收录42个认知适配型成语，配套开发分级任务单、微课视频12节及AR交互课件，构建“成语解码工具包+科学观察指南+文化拓展资源”的立体化矩阵。教学模式层面，提炼出“五阶融合教学法”，包括文化浸润、现象关联、问题驱动、实证探究、意义建构五大环节，出版《成语自然现象观察教学案例集》，收录30个典型课例与200份学生作品样本，其中“蚂蚁搬家与气压变化”“蜻蜓低飞与湿度关系”等跨学科案例成为区域推广范本。评价体系层面，开发“三维评价量表”，结合成长档案袋记录学生观察日记、探究报告、文化反思等过程性材料，实现素养发展的精准画像。理论成果方面，发表核心期刊论文3篇，撰写《文化赋能科学：小学成语自然现象教学实践论》，提出“文化基因激活—科学思维生长—人文素养涵育”的三维育人模型。

六、研究结论

研究表明，成语与自然现象观察的深度融合能有效破解科学教育中“人文缺失”的困境，构建“文化-科学”双螺旋育人结构。成语作为文化载体，其意象性特征显著降低科学概念的理解门槛，学生通过“朝霞不出门”等成语建立气象现象与文化记忆的联结，科学术语使用率提升至45%，文化解读深度增强35%。五阶融合教学法则实现了从“现象观察”到“意义建构”的跃迁，学生观察记录中“文化反思”类表达占比达35%，体现古今认知的辩证统一。三维评价体系突破单一知识评价局限，通过“科学概念理解深度”“文化内涵解读能力”“跨学科表达创新性”三维度，精准捕捉学生素养发展轨迹。研究证实，成语不仅是文化符号，更是科学探究的“翻译器”，让自然现象观察成为古今智慧对话的场域，最终达成“以文化浸润科学，以科学诠释文化”的教育新范式，为小学科学教育提供兼具人文温度与科学深度的实践样本。

小学科学教学中成语自然现象观察记录课题报告教学研究论文一、背景与意义

在科学教育从知识本位转向素养培育的转型浪潮中，文化基因的缺失成为制约小学科学教育深度发展的瓶颈。科学课程标准明确提出“科学与人文融合”的课程理念，要求教学中渗透文化元素，培育科学精神与文化认同的双重素养。然而，当前科学课堂普遍存在“重现象记录轻文化解读”的倾向，学生机械观察自然现象，却难以理解其中蕴含的古人智慧与文明脉络。成语作为中华文化的活化石，凝结着古人对自然规律的精妙洞察与诗意表达，如“朝霞不出门，晚霞行千里”暗合气象学原理，“雨后春笋”暗合植物生长素作用。将成语融入自然现象观察教学，既能为科学探究注入文化温度，又能以文化视角深化科学认知，破解科学教育中“人文悬浮”的困境。这种融合教学不仅回应了新课标对跨学科整合的迫切要求，更承载着传承文化基因、培育科学素养的双重教育使命，其探索价值在基础教育领域具有深远意义。

二、研究方法

本研究采用质性研究与量化分析相融合的混合方法，以行动研究为核心路径，辅以文献研究、案例分析与课堂观察，构建“理论-实践-反思”的螺旋上升研究范式。行动研究贯穿始终，研究团队在两所实验校开展三轮迭代式实践，每轮包含“设计-实施-观察-反思”闭环循环，通过课例打磨、教案修订、策略优化逐步完善教学模式。文献研究聚焦科学教育与文化融合的理论基础，系统梳理建构主义、情境学习等理论成果，为课题提供学理支撑。案例分析法选取32个典型课例，对学生观察记录、课堂互动视频进行深度编码，提炼“文化解码-科学探究-意义建构”的融合规律。课堂观察采用结构化记录表，追踪学生专注度、参与度、思维深度等指标，结合教师访谈反思教学实效。量化数据通过前测后测对比分析，评估学生在科学概念理解、文化认同感维度的变化，确保结论的实证性。研究过程中特别注重师生情感体验的捕捉，通过观察日记、访谈实录等质性材料，记录学生在成语解码环节的顿悟时刻与文化反思中的情感共鸣，使数据呈现兼具科学性与人文温度。

三、研究结果与分析

研究数据揭示成语与自然现象观察的融合教学显著提升了学生的科学认知与文化