课题申报书：利用农村自然资源提升小学生科学素养实践研究

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。利用农村自然资源提升小学生科学素养实践研究课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值（一）农村小学科学教学现状剖析当前，农村小学科学教学面临诸多困境与机遇。一方面，相较于城市小学，农村小学在科学教学资源上存在显著短板。多数农村小学缺乏专业的科学实验室，实验仪器设备陈旧、短缺，难以满足教学需求，致使许多实验无法正常开展，学生缺乏亲自动手操作、观察实验现象的机会，多停留在理论知识的学习层面。同时，专业科学教师匮乏，大部分科学课由其他学科教师兼任，这些教师往往缺乏系统的科学知识体系与专业教学技能，教学方式单一，多为照本宣科，难以激发学生对科学的兴趣与探究欲望。另一方面，农村小学也拥有独特优势。农村地区自然资源丰富多样，山川、河流、田野、动植物等应有尽有，学生自幼与大自然亲密接触，对自然现象和事物有着直观的感性认识，熟悉农作物生长、季节变化、动物习性等，这为科学教学提供了生动且鲜活的素材，是城市小学难以比拟的天然教学资源宝库。然而，目前农村小学对这些自然资源的开发利用程度较低，尚未充分挖掘其在科学教学中的巨大潜力，大量宝贵的自然教学资源处于闲置状态。（二）选题意义探讨选择“利用农村自然资源提升小学生科学素养”这一主题意义深远。其一，能极大丰富科学教学内容。传统科学教材知识相对抽象、理论化，农村自然资源可将抽象知识具象化，如讲解生物多样性时，学生可直接观察田间地头的不同植物、昆虫，使学习变得生动有趣，增强学生学习积极性与主动性，让科学课堂焕发生机与活力。其二，贴合农村教学实际。鉴于农村教学资源现状，依托本土自然资源开展教学成本低、易操作，无需高端昂贵实验设备，一根树枝、一块石头都能成为教具，有效缓解教学资源紧张局面，保障科学教学顺利推进。其三，助力学生全面发展。在亲近自然、探索自然的过程中，学生不仅能掌握科学知识与技能，培养观察、思考、实践、创新等能力，还能增强热爱家乡、保护环境的意识，形成正确的世界观、人生观与价值观，实现知识学习与品德修养提升的有机统一。（三）研究价值分析本研究具有多方面价值。于学生而言，能切实提高科学素养。通过接触自然、参与实践探究活动，学生将课堂所学知识与生活实际紧密相连，深化对科学原理的理解，学会运用科学方法解决生活中的问题，提升科学探究与实践能力，养成科学思维习惯，为后续学习与生活奠定坚实基础。于农村小学科学教学而言，有助于优化教学质量。为教师教学提供新思路、新方法，引导教师转变教学观念，重视自然资源利用，创新教学模式，提升教学效果，缩小城乡科学教育差距，促进教育公平发展。从教育资源利用角度看，能促进教育资源合理配置。挖掘农村自然资源这一潜在优势，减少对外部物质资源的过度依赖，实现教育资源多元化、本土化，提高资源利用效率，推动农村教育可持续发展。二、研究目标、研究内容、重要观点（一）研究目标学生层面：通过深入挖掘与利用农村自然资源，设计并实施一系列贴合农村实际的科学教学活动，使学生在知识与技能方面，系统掌握科学基础知识，熟悉常见自然事物的科学原理，熟练运用简单工具进行观察、测量、实验等操作；在过程与方法上，学会自主观察、提出问题、作出假设、设计实验、分析数据、得出结论，培养科学探究能力与创新思维；于情感态度价值观而言，激发学生对科学的浓厚兴趣，树立热爱大自然、保护生态环境的意识，增强对家乡的认同感与归属感，切实提升学生整体科学素养。教学层面：探索一套适合农村小学的科学教学模式，充分发挥农村自然资源优势，将其有机融入日常教学环节，改变传统单一的课堂讲授模式，使教学内容更加生动、丰富、多元。同时，提高农村科学教师利用自然资源开展教学的能力，促进教师专业成长，推动农村小学科学教育质量显著提升，缩小城乡科学教育差距。（二）研究内容农村自然资源的系统挖掘与整理：全面普查农村地区各类自然资源，涵盖生物资源（如农作物、家禽家畜、野生植物、昆虫、鸟类等）、地质资源（如土壤、岩石、矿物等）、气候资源（如四季变化、降水、风向等）、水资源（如河流、池塘、地下水等）。详细记录其种类、分布、特性、生长周期等信息，分析不同资源可承载的科学知识与探究活动，建立农村自然资源信息库，为教学应用提供基础资料。基于自然资源的科学教学活动设计：依据小学科学课程标准，结合农村自然资源特点，设计多样化教学活动。如实地观察类活动，组织学生观察农田生态系统、动植物生长习性；实验探究类活动，利用农村常见材料开展土壤成分检测、简易电路搭建；手工制作类活动，用树枝、树叶制作生物标本、模型；项目式学习活动，围绕农村某个生态问题（如河流污染治理）展开调研、提出方案。每种活动明确教学目标、实施步骤、所需资源、评价方式。农村小学科学教学资源整合与优化：探讨如何将自然资源与现有教材、教学设备、网络资源等有机结合。分析教材内容哪些可借助自然资源具象化，补充教材外的乡土知识；利用现代信息技术（如拍照、录像、在线学习平台）记录、分享自然资源探究过程，拓展学习时空；优化学校实验室、科学角等教学空间，展示自然标本、学生作品，营造浓厚科学氛围。学生科学素养评价体系构建：以科学素养内涵为核心，从知识掌握、技能运用、探究能力、情感态度等维度构建评价指标。除传统纸笔测试外，设计表现性评价任务，如观察日记撰写、实验报告汇报、科学项目展示；引入学生自评、互评、家长评价，全面、动态、多元地评价学生在利用自然资源学习过程中的科学素养发展水平，为教学改进提供依据。（三）重要观点农村自然资源是提升小学生科学素养的独特且宝贵财富：与城市相比，农村自然环境亲近且多样，这些资源蕴含丰富科学知识，为学生提供直观体验机会，能将抽象科学概念转化为可感知现象，激发学生好奇心与探索欲，是农村科学教育不可替代的天然素材库，对学生科学启蒙意义重大。实践活动是利用自然资源提升科学素养的关键路径：学生只有亲身参与观察、实验、调查等实践，才能深度理解科学原理，锻炼动手、动脑、合作等能力，培养科学思维与方法。依托农村自然资源设计实践活动，让学生在“做中学”“玩中学”，是提高科学素养的核心环节。教师是自然资源有效利用的关键推动者：教师对自然资源价值的认知深度、开发利用能力，直接决定教学成效。教师需具备敏锐观察力、创新教学设计能力、组织引导能力，将自然资源巧妙融入教学，激发学生参与热情，引导学生探索发现，在实践中提升专业素养，成为农村科学教育的引路人。家校社协同是保障研究顺利实施的支撑力量：利用农村自然资源开展教学活动，需家庭支持学生课外探索，提供实践便利；社区参与可提供校外资源场所（如农田、工厂）、组织科普活动；学校发挥主导协调作用，整合各方力量，形成共育合力，为学生营造全方位科学教育环境，助力科学素养提升。三、研究思路、研究方法、创新之处（一）研究思路本研究将遵循“理论探究—资源调研—实践探索—总结推广”的总体思路逐步推进。首先，深入研读科学教育相关理论，剖析农村小学科学教育现状与问题，明确研究方向与理论支撑；其次，组织研究团队联合当地师生、村民，全面勘查农村自然资源，涵盖种类、分布、特性、季节变化等，分类整理建立资源库；再者，依据资源库与教学目标，设计多样化教学活动，选取实验班级开展行动研究，多轮实践、反思、调整，优化教学方案；最后，总结研究成果，提炼教学模式、案例、评价体系等，通过举办教学研讨会、成果展示会、线上分享等途径，向周边农村小学推广应用，辐射带动区域科学教育发展。（二）研究方法文献研究法：广泛查阅国内外有关利用自然资源开展科学教育、提升小学生科学素养的学术论文、研究报告、教学案例等文献资料，了解前沿动态与已有成果，梳理理论基础与实践经验，为本研究提供参考借鉴，找准研究切入点与创新突破点。实地观察法：研究人员深入农村田野、山林、河流等自然环境，实地观察记录自然资源的原生态面貌、生物多样性、地质地貌特征、气候变化现象等，同时深入农村小学课堂、校园，观察科学教学实际状况，获取一手资料，为后续研究提供真实素材。问卷调查法：设计针对农村小学生科学素养现状、对自然资源认知兴趣、家庭参与度的学生问卷，以及面向农村科学教师教学困惑、资源利用情况、专业发展需求的教师问卷，对样本学校师生展开调查，运用统计软件分析数据，精准把握现状问题，为研究提供数据支撑。访谈法：选取农村小学领导、科学骨干教师、学生家长、教育行政部门人员等作为访谈对象，围绕农村科学教育资源配置、教师培训、家校社协同等话题，采用面对面、电话、线上视频等方式深入访谈，挖掘深层次信息，为研究决策提供多角度依据。行动研究法：选取具有代表性的农村小学作为实验学校，组建由高校专家、教研员、一线教师构成的研究共同体，依据前期调研结果设计教学方案并付诸实践，在行动中持续观察、反思、调整，如优化教学活动设计、改进教学组织形式、完善资源利用方式，经多轮循环，总结提炼有效教学策略与模式。实验对比法：在实验学校选取条件相当的班级作为实验组与对照组，实验组运用基于农村自然资源的教学模式，对照组采用传统教学模式，经过一学期或一学年教学干预后，运用标准化科学素养测试工具对两组学生进行测评，对比分析数据，验证研究假设，凸显研究成效。（三）创新之处资源利用创新：打破传统仅依赖教材、实验仪器的局限，将农村自然资源全方位、深层次融入科学教学各环节，构建“自然即课堂、万物皆教具”的教学新生态，从单纯知识讲授迈向沉浸式自然学习，让学生在真实情境中探索科学奥秘，使农村丰富的自然资源从闲置状态转变为鲜活的教育资源。教学模式创新：摒弃以教师为中心的灌输式教学，创建“问题驱动—实践探究—合作分享—反思拓展”的探究式教学模式。以农村生活中的自然问题引发学生好奇，引导自主探究、小组合作，课后拓展延伸至家庭、社区继续探索，激发学生主动学习，培养创新与实践能力，提升科学素养。评价体系创新：突破单一纸笔测试，构建多元动态评价体系。除知识考核外，增设实践操作、观察记录、作品展示、小组互评、家长评价等维度，全程跟踪学生在自然探究活动中的表现，全面、客观、动态反映科学素养发展轨迹，为教学调整优化提供精准依据，促进学生个性化成长。四、研究基础、条件保障、研究步骤（一）研究基础前期调研成果：研究团队前期已对部分农村小学科学教学现状展开调研，通过问卷调查、实地走访等形式，收集了大量一手资料，掌握了农村小学科学师资配备、教学资源利用、学生科学素养水平等实际情况，明确了存在的问题与挑战，为本次研究找准切入点与着力点，如发现部分学校科学课开课率不足、实验教学开展困难等问题亟待解决。教学实践基础：团队成员长期扎根农村教育一线，积累了丰富的科学教学实践经验，熟悉农村学生学习特点与需求，曾尝试开展利用自然资源辅助教学的探索，如组织学生观察校园植物生长周期、利用废旧物品制作简易科学教具等，为深入系统研究奠定实践根基，知晓如何引导学生在自然情境中学习科学知识。师资储备：团队汇聚高校科学教育专家、教研员、农村骨干教师等多方力量。高校专家具备深厚理论功底，能提供前沿学术指导；教研员熟悉本地教育政策与教学动态，精准把握研究方向；农村骨干教师拥有扎实教学技能与本土资源了解优势，能有效落实教学实践，各方协同为研究注入强劲动力，保障研究顺利推进。（二）条件保障人力保障：组建跨领域、多层次的研究团队，涵盖科学教育、课程设计、教育技术等专业人才，明确分工、密切协作。同时，定期组织教师培训，邀请专家讲学、开展教学研讨活动，提升教师利用自然资源教学的专业素养，确保研究过程有专业引领，实践环节有优质师资推动。物力保障：农村小学拥有广阔自然场地，如田野、山林、河流等作为天然“实验室”；校内逐步完善科学教室、实验室建设，配备基本实验器材，满足室内探究需求；利用现代信息技术，为研究配备相机、摄像机、电脑等设备，记录教学过程、采集研究数据，为资源整理、案例开发、成果展示提供物质支撑。财力保障：积极申请教育部门专项科研经费，专款专用，保障研究资料购置、调研差旅费、教学设备添置、成果推广等开支；学校自筹部分资金，用于校内教学资源优化、教师奖励，激励教师投身研究；合理利用社会捐赠，拓展资金渠道，全方位确保研究经费充足稳定。（三）研究步骤课题筹备阶段（[筹备起始时间1]-[筹备结束时间1]）：成立课题研究小组，明确成员职责；开展文献研究，全面梳理国内外相关研究成果，撰写综述；制定详细研究方案，设计调查问卷、访谈提纲，规划研究路线图；联系样本学校，组建研究共同体，筹备开题事宜，为正式研究夯实基础。此阶段预计耗时[X]个月。资源调研与方案实施阶段（[实施起始时间2]-[实施结束时间2]）：依据研究方案，深入农村地区全方位勘查自然资源，联合师生、村民组建资源普查队，分类登记、建立资源库；运用问卷调查、访谈等方法调研师生需求、教学现状；选取实验班级，依据资源库与调研结果设计教学活动，开展行动研究，多轮实践、反思、调整，同步收集过程性资料，如教学案例、学生作品、观察记录等。本阶段预计持续[X]个月。成果总结与推广阶段（[总结起始时间3]-[总结结束时间3]）：系统整理研究资料，总结提炼研究成果，包括教学模式、课程资源案例集、学生科学素养评价体系等；撰写研究报告，邀请专家鉴定；举办教学成果展示会、研讨会，通过线上线下结合方式向周边农村小学推广应用，辐射带动区域科学教育发展；建立成果应用跟踪反馈机制，持续优化完善研究成果，此阶段规划时长[X]个月。（全文共5596字）课题评审意见：本课题针对教育领域的重要问题进行了深入探索，展现