课题申报书：课程化·场景化·模式化：基于体验式的小学科学课程开发与建设研究

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。课程化·场景化·模式化：基于体验式的小学科学课程开发与建设研究课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值（一）小学科学课程体验式教学的研究现状近年来，随着教育理念的不断更新，体验式学习在小学科学课程中的应用逐渐受到广泛关注。国内外诸多学者与教育工作者对此展开了深入研究，取得了一系列丰硕成果。在理论层面，大卫・库伯（DavidKolb）的“体验学习圈”理论为小学科学体验式教学提供了坚实的理论基石。该理论强调学习是一个由具体体验、反思观察、抽象概念、实践应用四个环节构成的循环过程，倡导学生通过亲身经历获取知识，并在反思与实践中深化理解，这与小学科学课程注重实践、培养学生探究能力的目标高度契合。基于此理论，众多研究进一步探讨了体验式学习在小学科学课程中的作用机制，明确了其对激发学生学习兴趣、提升学习效果的重要意义。在实践领域，许多学校积极开展体验式教学实验，探索出多样化的教学模式与方法。例如，项目式学习让学生围绕一个具体的科学问题或项目，通过自主探究、合作交流等方式，经历从提出假设、设计实验、收集数据到得出结论的全过程，切实培养学生的综合实践能力；情境式教学则通过创设生动有趣的科学情境，如模拟生态系统、构建科学实验室场景等，将抽象的科学知识融入其中，使学生在身临其境的体验中感受科学的魅力，加深对知识的理解与记忆。然而，尽管已有诸多建树，当前研究仍存在一些不足之处。一方面，部分研究侧重于教学模式的构建，而对教学实践中的细节问题关注不够，如如何精准把握学生的体验深度与广度，怎样根据不同年龄段学生的认知特点设计个性化的体验活动等，尚未给出明确有效的解决方案。另一方面，对于体验式教学效果的评估，多数研究主要依赖于学生的学业成绩与课堂表现，缺乏全面、系统且长期的跟踪评价，难以全方位衡量体验式教学对学生科学素养、创新思维等深层次能力发展的影响。（二）选题意义从学生发展的角度来看，本选题意义深远。小学阶段是培养学生兴趣与好奇心的关键时期，科学课程作为激发学生探索未知世界欲望的重要载体，采用体验式教学能够让学生亲身参与到科学探究的各个环节。在“养蚕”活动中，学生亲手饲养蚕宝宝，观察其生长变化，不仅满足了他们的好奇心，更在实践过程中锻炼了观察能力、动手能力与解决问题的能力。这种亲身体验所带来的成就感与乐趣，能够极大地激发学生对科学的热爱，为其今后深入学习科学知识、投身科学研究奠定坚实的情感基础。同时，体验式教学鼓励学生自主思考、大胆质疑，在面对科学问题时能够积极尝试不同的解决方案，这有助于培养学生的创新思维与实践能力，使其逐渐成长为具有独立思考精神与创新意识的新时代人才。站在教育改革的层面，该选题紧扣时代脉搏，对推动小学科学课程教学模式创新具有关键引领作用。传统的科学教学模式多以教师讲授为主，学生处于被动接受知识的状态，难以充分发挥主观能动性。而体验式教学强调学生的主体地位，倡导“做中学”“学中思”，与当前教育发展注重学生核心素养培养、倡导自主合作探究学习的趋势高度一致。通过开展基于体验式的小学科学课程开发与建设研究，能够为广大教育工作者提供全新的教学思路与方法借鉴，促使科学课堂焕发出新的生机与活力，进一步提升小学科学教育的整体质量，助力教育改革向纵深发展。（三）研究价值在理论价值方面，本研究有望丰富小学科学教育理论体系。当前小学科学教育理论虽已涵盖诸多方面，但针对体验式学习在课程开发、教学模式构建、学习效果评估等环节的系统性研究仍显薄弱。通过深入探究课程化、场景化、模式化的体验式小学科学课程开发路径，能够填补相关理论空白，进一步完善体验式学习在小学科学教育领域的应用理论，为后续研究提供更为坚实的理论支撑。实践价值层面，本研究成果将为小学科学教师的教学实践提供极具操作性的指导。教师可依据课程化的设计思路，系统规划教学内容与进度；借助场景化的创设方法，打造富有吸引力的教学情境；参照模式化的教学流程，灵活运用多种教学策略开展课堂教学。这将有效提高教师的教学质量与效率，帮助教师更好地应对教学中的各种挑战。对于学生而言，优质的体验式科学课程能够让他们在轻松愉悦的氛围中学习科学知识，提升科学素养，培养创新精神与实践能力，促进其全面发展，为未来的学习与生活奠定坚实基础。二、研究目标、研究内容、重要观点（一）研究目标本研究旨在通过对基于体验式的小学科学课程开发与建设进行深入探究，达成以下短期与长期目标：短期内，期望构建一套系统完善且具有可操作性的体验式小学科学课程体系，涵盖课程化、场景化、模式化三个关键维度。具体而言，课程化方面，明确体验式学习在小学科学课程中的目标定位、内容架构与评价标准，使其有机融入现有课程体系；场景化维度，创设多样化、贴近学生生活实际且富有科学韵味的学习场景，激发学生的学习热情与探究欲望；模式化层面，总结提炼出若干高效实用的体验式教学模式，为教师教学提供清晰指引，提升课堂教学质量。长期来看，借助体验式课程的实施，切实培养学生的科学素养、创新思维与实践能力，让学生从小养成热爱科学、勇于探索的良好品质，为其未来的学习、生活乃至职业发展奠定坚实基础，同时推动小学科学教育的整体发展，形成具有示范引领作用的教学范式。这些目标对于小学科学课程建设和学生学习科学知识意义重大。一方面，能弥补传统科学课程重理论轻实践、学生参与度不足的短板，使课程焕发出新的活力，满足新时代对人才培养的需求；另一方面，为学生搭建起亲近科学、感知科学魅力的桥梁，让他们在亲身经历中理解科学知识的产生与应用，将被动学习转变为主动探索，极大提升学习效果，促进学生全面发展。（二）研究内容课程化研究：深入剖析如何将体验式学习理念系统地融入小学科学课程体系。从课程标准的修订入手，重新审视各年级科学课程的知识目标、能力目标与情感态度目标，明确体验式学习在不同阶段应达到的深度与广度。在教材编写方面，打破传统教材以知识传授为主线的模式，引入大量基于真实情境的案例与实践活动，如以“校园植物的四季变化”为主题，贯穿植物生长周期、生态环境等知识要点，让学生在长期观察与记录中学习科学知识。同时，构建与之相匹配的课程评价体系，关注学生在体验过程中的表现，包括探究能力、合作精神、问题解决能力等维度，全面、客观地评估学生的学习成果。场景化探究：聚焦于创设丰富多样且能有效提升学生体验的科学学习场景。一方面，优化校内科学学习场景，除常规实验室外，打造具有不同学科特色的功能室，如天文观测室、生态模拟室等，配备先进的仪器设备与直观的展示模型，让学生身临其境感受科学的奥秘；另一方面，充分挖掘校外资源，组织学生走进自然保护区、科技馆、污水处理厂等场所，开展实地考察与调研活动，将课堂知识与现实应用紧密相连。此外，利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等现代技术手段，创设虚拟科学场景，突破时间与空间限制，为学生提供沉浸式学习体验，如让学生通过VR技术“置身”于细胞内部，观察微观结构与生理过程。模式化剖析：着力分析建立行之有效的体验式教学模式。研究教学流程的优化，以项目式学习、问题导向学习等为基础，设计从提出问题、规划方案、实施探究到总结反思的完整教学环节，确保学生全程深度参与。例如，在“设计并制作简易太阳能热水器”项目中，学生自主组建团队，经历市场调研、材料选择、模型制作、性能测试等步骤，在实践中掌握热传递、能量转换等科学原理。同时，关注师生互动模式的创新，倡导教师从知识的传授者转变为学习的引导者、组织者与合作者，鼓励学生自主提问、大胆质疑，通过小组讨论、角色扮演、辩论等形式促进师生、生生之间的深度交流，激发思维碰撞的火花。（三）重要观点体验式学习是小学科学课程高质量发展的关键路径。与传统讲授式教学相比，体验式学习让学生亲身参与知识的构建过程，通过直接感知、动手操作、亲身体验等方式，将抽象的科学知识具象化，极大地提高了学生的学习兴趣与理解深度。在学习“物体的沉浮”时，学生通过亲自将不同材质、形状的物体放入水中，观察沉浮现象，分析影响因素，这种直观体验远比单纯听教师讲解来得深刻，能更好地培养学生的科学思维与实践能力，促进知识的内化与迁移。场景化学习对学生理解科学知识、增强科学探究兴趣具有不可忽视的重要影响。多样化的学习场景为学生提供了丰富的感官刺激，使其置身于真实或模拟的科学情境中，激发好奇心与求知欲。当学生在野外观察动植物的生态习性时，他们不仅能学到生物学知识，更能感受到大自然的神奇与美妙，从而自发地产生探究欲望，这种源于内心的驱动将促使他们更加主动地投入到后续的学习中。而且，不同场景能让学生从多个角度理解科学知识的应用，拓宽视野，提升综合素养。模式化的体验式教学能够保障教学的系统性与有效性。科学合理的教学模式为教师提供了清晰的教学框架，确保体验式学习活动有序开展，避免教学的随意性与盲目性。通过明确各教学环节的目标、任务与实施方法，教师能够更好地引导学生逐步深入探究科学问题，培养学生的科学探究方法与逻辑思维能力。同时，模式化教学注重学生的主体地位与合作学习，有利于培养学生的团队协作精神、沟通能力与自主学习能力，全面提升学生的综合素质，为其终身学习奠定基础。三、研究思路、研究方法、创新之处（一）研究思路本研究遵循从理论到实践、再从实践回归理论的螺旋式上升路径，以确保研究的科学性与系统性。首先，通过文献研究法，全面梳理国内外体验式学习在小学科学课程领域的相关理论成果与实践经验，剖析现有研究的优势与不足，为本课题研究奠定坚实的理论基础，找准研究的切入点与突破口。继而深入多所具有代表性的小学，运用问卷调查、课堂观察、教师访谈、学生座谈等手段，对当前小学科学课程体验式教学的实施现状展开详细调研。了解教师对体验式教学的认知、应用程度与面临的困境，掌握学生在体验式学习过程中的兴趣点、参与度、学习收获以及存在的问题，获取第一手资料，精准把握研究的现实背景。依据前期调研结果，结合教育教学理论，着手构建基于体验式的小学科学课程体系。在课程化方面，精心规划课程目标、内容架构与评价方式，确保体验式学习与学科知识深度融合；场景化维度，充分挖掘校内外资源，设计多元且富有创意的学习场景，激发学生的学习热情；模式化层面，借鉴先进教学理念，总结提炼出行之有效的教学模式，保障教学的高效开展。将构建的课程体系投入到选定的实验班级进行教学实践，在实践过程中，运用实证研究法，通过课堂表现观察、学业成绩分析、学生作品评估、问卷调查、访谈等方式，多维度收集数据，实时跟踪学生的学习进展与成长变化，精准评估课程体系的实施效果，及时发现并记录实践中出现的问题。最后，对实践过程中积累的大量一手资料进行深入分析，总结经验教训，针对发现的问题提出切实可行的改进策略，优化课程体系，并将研究成果进行推广，为更多小学科学教育工作者提供有益参考，推动小学科学体验式教学的广泛应用与发展。各环节紧密相连，前一环节为后续环节提供依据与支撑，后续环节又反过来检验与完善前一环节，相互促进，协同推进研究向纵深发展。（二）研究方法文献研究法：广泛查阅国内外关于体验式学习、小学科学课程开发、场景化教学、教学模式创新等方面的学术期刊、学位论文、教育专著以及相关政策文件。对前人的研究成果进行系统梳理，了解体验式学习在小学科学课程中的应用现状、理论基础与实践模式，掌握相关领域的前沿动态，为本研究提供坚实的理论支撑，明确研究方向，避免重复性劳动，站在巨人的肩膀上探索创新之路。实证研究法：选取多所不同区域、不同办学水平的小学作为实验样本，涵盖城市与农村、公办与民办学校，以确保样本的多样性与代表性。在实验学校中，选取同一年级的若干班级，随机分为实验组与对照组。对实验组实施基于体验式的小学科学课程教学，对照组则采用传统教学方式。在教学过程中，通过课堂观察记录学生的参与度、互动情况、操作表现等；定期收集学生的学业成绩，对比分析实验组与对照组在知识掌握程度上的差异；运用问卷调查了解学生对科学课程的兴趣变化、学习自信心提升等情感态度方面的情况；开展教师访谈，获取教学实施过程中的反馈信息。对收集到的多维度数据进行量化与质化分析，客观评估体验式课程的教学效果，为研究结论提供有力的数据支持。案例分析法：精心挑选来自不同地区、不同类型小学的典型科学课程体验式教学案例，这些案例涵盖多种教学主题、教学模式以及场景创设方式。深入剖析每个案例的教学设计、教学过程、教学资源运用、学生参与情况、教学效果等方面。总结成功案例的经验亮点，如巧妙的问题引导激发学生探究欲望、新颖的场景设计提升学生沉浸感、高效的师生互动促进知识建构等；同时，找出问题案例存在的不足之处，如场景与教学目标脱节、学生体验深度不够、教学环节衔接不顺畅等。通过正反案例对比分析，提取共性问题与个性差异，为课程体系的构建与优化提供宝贵的实践参考，助力研究成果更具操作性与实效性。（三）创新之处课程化创新：打破传统小学科学课程以知识传授为主线的单一模式，构建以体验式学习为核心的多元课程体系。不仅注重科学知识的系统性传授，更强调学生在体验过程中的情感态度、探究能力与创新思维培养。引入跨学科知识与真实生活情境案例，将科学、技术、工程、艺术、数学（STEAM）等多学科元素有机融合，如在“设计并制作环保小船”项目中，学生需综合运用浮力原理（科学）、材料选择与加工（技术、工程）、外观设计（艺术）、数据测量与计算（数学）等知识，完成从设计图纸、制作模型到测试改进的全过程，拓宽学生的知识视野，提升综合素养，培养学生解决复杂现实问题的能力。场景化创新：借助现代信息技术手段，尤其是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等新兴技术，为学生创设沉浸式、交互式的科学学习场景。以学习“人体消化系统”为例，学生通过佩戴VR设备，仿佛置身于人体内部，直观观察食物从口腔咀嚼、食管吞咽、胃内消化到小肠吸收、大肠排泄的全过程，身临其境地感受人体生理结构与功能的奥秘，极大地增强学习的趣味性与吸引力。同时，整合线上线下资源，打破学习时空限制，实现校内校外学习场景的无缝衔接，如线上虚拟实验室与线下实体实验室互补，让学生随时随地开展科学探究，满足不同学习需求，激发学生主动探索的欲望。模式化创新：摒弃传统以教师讲授为中心的教学模式，建立以学生为主体、教师为主导的合作探究式教学模式。在教学流程设计上，强化问题驱动与项目引领，鼓励学生自主提出问题、规划探究方案、实施探究过程并自我评价与反思。例如，在“校园垃圾分类调查与解决方案设计”项目中，学生自主组建团队，通过实地调研、数据收集、分析讨论等环节，制定适合校园的垃圾分类方案，并向全校师生展示推广。在师生互动模式上，倡导平等对话、深度交流，教师从知识的灌输者转变为学习的引导者、促进者与合作伙伴，与学生共同面对问题、解决问题，充分激发学生的主观能动性，培养学生的团队协作精神、批判性思维与自主学习能力，为学生终身学习奠定坚实基础。四、研究基础、条件保障、研究步骤（一）研究基础本研究团队长期深耕于小学科学教育领域，积累了丰硕的前期成果。近年来，团队成员主持并参与多项省部级小学科学教育相关课题，如“基于核心素养的小学科学课程资源开发与整合研究”“小学科学探究式教学模式的创新实践”等，深入剖析了小学科学教育的现存问题，并提出一系列行之有效的解决方案，为本次研究提供了坚实的理论支撑与实践经验借鉴。在实践层面，团队成员与多所小学建立了长期合作关系，深入课堂开展观察、调研与教学指导工作，累计听课数百节，收集了大量一手资料，精准把握了小学科学教学的实际需求与痛点难点。同时，通过前期问卷调查，收集到来自不同地区、不同层次学校的数千份有效问卷，详细了解了教师在教学过程中面临的困惑、学生的学习兴趣点与学习障碍，为后续研究的精准发力奠定了数据基础。此外，所在单位拥有丰富的小学科学教育资源。学校配备了标准化科学实验室、多功能科普活动室、数字化探究实验室等先进教学设施，为开展体验式教学实践提供了硬件保障。师资力量雄厚，拥有一支由学科专家、骨干教师组成的专业教师队伍，其中多位教师荣获省级以上科学教学奖项，具备丰富的教学经验与创新精神，能够为本研究的顺利推进提供全方位支持。（二）条件保障人员保障：本研究汇聚了多领域专业人才，形成了一支结构合理、优势互补的研究团队。核心成员包括资深教育专家，他们精通教育理论，能够为研究提供高屋建瓴的宏观指导，确保研究方向的正确性；一线优秀科学教师，他们扎根教学实践，熟悉课堂教学的每一个环节，能够将理论与实践紧密结合，为研究提供鲜活的案例与实用的教学建议；还有专业的教育技术人员，擅长运用现代信息技术手段，为创设沉浸式学习场景、开发数字化教学资源提供技术支持，保障研究的创新性与前沿性。经费保障：研究经费来源多元，一方面，积极争取上级教育主管部门的科研专项经费支持，已获批[X]万元的课题立项资助；另一方面，所在单位设立专项研究资金，每年投入[X]万元用于课程开发、教学实践、师资培训等研究环节。此外，与多家教育科技企业达成合作意向，通过横向课题合作等方式引入社会资金，拓宽经费渠道。在经费使用上，制定严格的预算管理制度，确保资金合理分配，主要用于资料收集、设备购置、调研出差、专家咨询、成果推广等方面，为研究的顺利开展提供坚实的物质保障。设备与技术保障：学校已配备齐全开展小学科学体验式教学所需的各类教学设备，如高精度实验仪器、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）教学设备、智能交互大屏等，满足学生进行科学探究、场景体验的硬件需求。同时，搭建了功能完善的校园网络学习平台，整合了丰富的在线课程资源、虚拟实验室资源，实现线上线下教学有机融合，为学生提供随时随地的学习支持。此外，与专业的教育技术公司合作，定期对教师进行信息技术培训，确保教师熟练掌握并运用现代技术手段辅助教学，提升教学效果。（三）研究步骤准备阶段（[具体时间区间1]）：资料收集：系统搜集国内外小学科学体验式教学的前沿文献、典型案例、政策文件等资料，整理成册，组织研究团队深入研读，撰写文献综述，梳理研究现状与发展趋势，明确研究起点。研究框架搭建：基于前期资料分析与调研结果，结合教育教学理论，构建基于体验式的小学科学课程开发与建设的整体框架，明确课程化、场景化、模式化三个维度的研究要点、目标与任务分工，制定详细的研究路线图。团队组建与培训：根据研究需要，进一步优化研究团队人员构成，邀请教育专家开展专题培训，提升团队成员的研究能力、理论水平与实践操作技能，确保团队成员对研究目标、任务与方法形成清晰共识，为后续研究工作的高效开展做好充分准备。实施阶段（[具体时间区间2]）：实地调研：选取不同区域、不同类型的[X]所小学作为样本学校，深入学校开展实地调研。通过课堂观察、教师访谈、学生问卷调查、家长座谈会等形式，全面了解当前小学科学课程体验式教学的实施现状、存在问题与实际需求，收集丰富的一手资料，并进行整理分析，为课程体系的优化提供现实依据。教学实验：在样本学校中选取同一年级的若干班级，随机分为实验组与对照组。对实验组实施基于体验式的小学科学课程教学，对照组采用传统教学方式。在教学过程中，详细记录教学过程、学生表现、学习成果等数据，定期开展教学研讨活动，及时总结经验教训，调整教学策略，探索最佳教学模式与方法。案例分析：对教学实验过程中产生的典型案例进行深入剖析，从教学设计、教学实施、教学效果、学生反馈等多个维度进行分析评价，总结成功经验与不足之处，提炼出具有推广价值的教学模式与策略，形成系列教学案例集，为广大教师提供实践参考。总结阶段（[具体时间区间3]）：数据整理与分析：对研究过程中积累的大量数据，包括问卷调查数据、学业成绩数据、课堂观察记录、学生作品等进行系统整理与量化分析，运用统计学方法、内容分析法等手段，挖掘数据背后的规律与趋势，客观评估基于体验式的小学科学课程体系的实施效果，验证研究假设，得出研究结论。研究报告撰写：依据研究结论，撰