初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究課題報告目錄一、初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究開題報告二、初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究中期報告三、初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究結(jié)題報告四、初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究論文初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究開題報告一、課題背景與意義

教育的本質(zhì)在于喚醒與賦能，而科學探究作為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要途徑，其價值不僅在于知識的傳遞，更在于激發(fā)學生對世界的好奇心與探索欲。當前，新一輪課程改革強調(diào)“立德樹人”的根本任務(wù)，要求科學教育突破傳統(tǒng)知識傳授的局限，轉(zhuǎn)向真實情境中的問題解決與綜合素養(yǎng)提升。初中階段學生正處于邏輯思維與抽象思維發(fā)展的關(guān)鍵期，他們對具象化、情境化的學習內(nèi)容更具感知力，而校園雕塑作為校園文化的物質(zhì)載體，其獨特的藝術(shù)形式與深厚的文化內(nèi)涵，恰好為科學探究提供了鮮活的、可觸摸的實踐場景。

校園雕塑并非冰冷的裝飾物，而是凝固的歷史、無聲的教科書。每一座雕塑都凝聚著設(shè)計者的匠心，其材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、光影效果、象征意義背后，均蘊含著豐富的科學原理——從力學中的平衡與支撐，到材料學的性能與耐久性，從光學中的反射與折射，到環(huán)境科學中的生態(tài)融合，再到數(shù)學中的幾何與比例，這些科學元素與藝術(shù)表達交織，構(gòu)成了一個天然的“跨學科學習場”。然而，當前初中科學探究活動多局限于實驗室內(nèi)的標準化實驗，與學生的校園生活經(jīng)驗存在一定脫節(jié)，導致部分學生認為科學探究“高遠”“抽象”，難以建立情感聯(lián)結(jié)。如何將科學探究與學生熟悉的文化場景深度融合，讓科學學習從“課本走向生活”，從“被動接受轉(zhuǎn)向主動探索”，成為當前科學教育亟待破解的命題。

本課題以“校園雕塑文化”為切入點，設(shè)計科學探究活動，其意義在于三方面：其一，豐富科學探究的課程資源。校園雕塑作為校本化的文化符號，具有地域性、獨特性和可及性，將其轉(zhuǎn)化為科學探究素材，能夠打破傳統(tǒng)實驗材料的局限，構(gòu)建“身邊科學”的資源體系，為科學教育提供新的生長點。其二，創(chuàng)新科學探究的實施路徑。通過“文化+科學”的跨學科融合，引導學生在觀察雕塑、解讀文化、探究原理的過程中，實現(xiàn)科學思維、人文素養(yǎng)與實踐能力的協(xié)同發(fā)展，破解學科壁壘，培養(yǎng)綜合視角。其三，強化科學教育的情感價值。校園雕塑承載著學生的成長記憶與情感認同，以雕塑為探究對象能夠激發(fā)學生的學習興趣與內(nèi)在動機，讓科學探究成為“有溫度”的學習過程，進而培養(yǎng)學生的文化自信與家國情懷。

從更廣闊的教育視角看，本課題響應了《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》中“注重課程綜合，強化課程育人”的要求，探索科學教育與文化傳承的結(jié)合點，為落實核心素養(yǎng)導向的教學改革提供了實踐范例。同時，校園雕塑文化背景下的科學探究活動，能夠讓學生在“發(fā)現(xiàn)美—探究理—傳承魂”的過程中，形成“用科學眼光審視文化，用文化底蘊滋養(yǎng)科學”的認知體系，這既是對科學教育本質(zhì)的回歸，也是對新時代育人目標的深刻踐行。

二、研究內(nèi)容與目標

本課題以“校園雕塑文化”為情境載體，聚焦初中科學探究活動的設(shè)計與實施，核心在于挖掘雕塑背后的科學元素，構(gòu)建一套兼具文化性、科學性、操作性的探究活動方案，并通過教學實踐驗證其有效性。研究內(nèi)容具體圍繞“資源挖掘—活動設(shè)計—實踐驗證—成果提煉”四個維度展開，形成閉環(huán)研究體系。

在校園雕塑文化資源的科學價值挖掘?qū)用?，首先需對校園內(nèi)的雕塑進行系統(tǒng)普查與分類，依據(jù)雕塑的主題、材料、結(jié)構(gòu)、功能等維度建立資源檔案。例如，主題性雕塑（如校史人物、文化符號）可側(cè)重其象征意義背后的科學原理（如人物雕塑的力學穩(wěn)定性、材質(zhì)的耐候性）；功能性雕塑（如景觀小品、互動裝置）可探究其功能實現(xiàn)中的科學邏輯（如光影互動裝置的光學設(shè)計、生態(tài)雕塑的環(huán)境調(diào)節(jié)原理）。其次，結(jié)合初中科學課程內(nèi)容（如物質(zhì)的屬性、運動和力、光現(xiàn)象、能量轉(zhuǎn)化等），建立“雕塑元素—科學知識點—探究能力”的映射表，明確不同雕塑可承載的探究方向，確?；顒釉O(shè)計與課程標準的精準對接。

在科學探究活動設(shè)計層面，核心是構(gòu)建“情境驅(qū)動—問題導向—任務(wù)進階”的活動框架?；顒釉O(shè)計需遵循“從現(xiàn)象到本質(zhì)”“從單一到綜合”的原則，設(shè)置基礎(chǔ)探究與拓展探究兩個層級：基礎(chǔ)探究側(cè)重雕塑某一科學元素的單一維度分析，如“某不銹鋼雕塑表面光澤保持的原因探究”（涉及金屬的物理性質(zhì)、腐蝕與防護）；拓展探究則強調(diào)跨學科融合，如“校園中心廣場雕塑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與美學平衡關(guān)系探究”（結(jié)合力學平衡原理、幾何對稱美學、材料力學性能）?；顒舆^程中需融入“觀察—提問—假設(shè)—設(shè)計—驗證—結(jié)論—交流”的科學探究流程，并設(shè)計多元化的學習任務(wù)，如雕塑測繪、材料實驗、模型制作、數(shù)據(jù)可視化分析等，引導學生以小組合作的方式完成探究任務(wù)，培養(yǎng)其科學論證與團隊協(xié)作能力。

在教學實踐與效果評估層面，選取初中不同年級的學生作為研究對象，通過行動研究法對設(shè)計的探究活動進行迭代優(yōu)化。實踐過程中需關(guān)注學生的參與度、探究深度、思維發(fā)展及情感態(tài)度變化，通過課堂觀察、學生訪談、作品分析、前后測對比等方式收集數(shù)據(jù)，評估活動對學生科學核心素養(yǎng)（如科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任）的影響。同時，需關(guān)注教師在活動實施中的角色定位與專業(yè)成長，通過教師反思日志、教研活動記錄等，分析活動設(shè)計對教師教學能力提升的促進作用。

在研究成果提煉與推廣層面，最終將形成包括《校園雕塑科學探究活動資源手冊》《初中科學探究課跨學科教學設(shè)計案例集》《校園雕塑文化背景下的科學探究教學策略研究報告》等在內(nèi)的系列成果。其中，資源手冊需包含雕塑科學元素解析、探究活動設(shè)計模板、評價量表等實用工具，為一線教師提供可借鑒的操作指南；案例集則需呈現(xiàn)不同類型雕塑的探究活動完整實施過程，包括活動目標、流程設(shè)計、學生成果、反思改進等，體現(xiàn)活動的實踐性與可復制性。

本課題的研究目標具體分為理論目標與實踐目標兩個層面。理論目標在于構(gòu)建“文化情境—科學探究—素養(yǎng)發(fā)展”的教學模型，揭示校園雕塑文化融入科學教育的內(nèi)在邏輯，豐富跨學科教學的理論體系；實踐目標則包括：開發(fā)3-5個具有校本特色的科學探究活動案例，形成可推廣的活動設(shè)計框架；通過教學實踐，使學生在科學探究能力、文化認同感、學習興趣等方面得到顯著提升；為教師提供一套將文化資源轉(zhuǎn)化為教學素材的方法路徑，促進教師專業(yè)發(fā)展。通過以上研究，最終實現(xiàn)“以文化浸潤科學，以探究點亮素養(yǎng)”的教育追求，為初中科學教育的創(chuàng)新提供實踐樣本。

三、研究方法與步驟

本課題以解決初中科學探究活動與生活情境脫節(jié)、文化教育碎片化等問題為導向，采用理論研究與實踐探索相結(jié)合、定量分析與定性評價相補充的研究思路，綜合運用多種研究方法，確保研究的科學性、系統(tǒng)性與實踐性。

文獻研究法是課題開展的基礎(chǔ)。通過系統(tǒng)梳理國內(nèi)外科學教育、跨學科教學、文化情境學習等領(lǐng)域的研究成果，重點分析《義務(wù)教育科學課程標準》中關(guān)于“科學探究”“跨學科實踐”的要求，以及校園文化在教育中的應用案例。同時，收集關(guān)于雕塑藝術(shù)、材料科學、力學原理等與本研究相關(guān)的學科知識，為后續(xù)資源挖掘與活動設(shè)計提供理論支撐。文獻研究將貫穿課題全程，確保研究方向與前沿教育理念保持一致，避免重復研究，提升研究的創(chuàng)新性與針對性。

案例分析法是資源挖掘與活動設(shè)計的關(guān)鍵。選取國內(nèi)部分將校園文化融入科學教育的典型案例（如某中學以校史建筑為載體的探究活動、某校園以生態(tài)雕塑為主題的項目式學習）進行深入剖析，總結(jié)其在資源整合、活動設(shè)計、實施路徑等方面的經(jīng)驗與不足。同時，對本校校園雕塑進行實地調(diào)研，通過拍攝、測繪、訪談設(shè)計者等方式，建立雕塑資源數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合初中科學課程內(nèi)容，選取典型雕塑作為案例，分析其科學教育價值，形成“雕塑—科學—教育”的關(guān)聯(lián)圖譜，為活動設(shè)計提供具體素材。

行動研究法是教學實踐優(yōu)化的核心路徑。遵循“計劃—實施—觀察—反思”的螺旋式上升過程，組建由科學教師、教研員、教育研究者構(gòu)成的課題小組，共同參與探究活動的設(shè)計與實施。在準備階段，基于資源挖掘結(jié)果制定活動方案；在實施階段，選取2個初中班級開展試點教學，記錄活動過程中的學生表現(xiàn)、問題生成、教師引導等細節(jié)；在反思階段，通過學生問卷、教師座談、課堂錄像分析等方式，總結(jié)活動設(shè)計的優(yōu)勢與待改進之處，調(diào)整活動方案后進入下一輪實踐，通過3-4輪迭代，形成最優(yōu)化的探究活動模式。行動研究法的運用，確保研究成果來源于教學實踐，并能夠直接服務(wù)于教學改進。

問卷調(diào)查法與訪談法是數(shù)據(jù)收集的重要補充。在實踐前后，分別對學生進行問卷調(diào)查，內(nèi)容涵蓋科學探究興趣、科學思維能力、文化認同感等維度，通過前后測數(shù)據(jù)對比，量化分析活動對學生的影響。同時，選取不同層次的學生進行半結(jié)構(gòu)化訪談，深入了解學生在探究過程中的體驗、困惑與收獲；對參與實踐的教師進行訪談，了解其在活動設(shè)計、實施中的挑戰(zhàn)與成長，為研究提供質(zhì)性數(shù)據(jù)支持。

混合研究法是確保研究結(jié)果全面性的重要保障。將定量數(shù)據(jù)（如問卷得分、實驗數(shù)據(jù)）與定性數(shù)據(jù)（如訪談記錄、學生作品、課堂觀察筆記）進行三角互證，既關(guān)注活動對學生素養(yǎng)發(fā)展的整體影響，也深入探究影響活動效果的關(guān)鍵因素，使研究結(jié)論更具說服力。

研究步驟分為三個階段，為期12個月。準備階段（第1-3個月）：完成文獻研究，確定研究框架；開展校園雕塑普查與資源挖掘，建立資源數(shù)據(jù)庫；組建研究團隊，制定詳細研究方案。實施階段（第4-9個月）：完成首批探究活動設(shè)計與開發(fā)，開展1-2輪教學實踐；收集數(shù)據(jù)，進行中期分析與反思，優(yōu)化活動方案；開展第二輪教學實踐，形成典型案例。總結(jié)階段（第10-12個月）：對全部數(shù)據(jù)進行整理與分析，提煉研究成果；撰寫研究報告、案例集、資源手冊等；組織成果鑒定與推廣活動，將研究成果應用于更廣泛的教學實踐。

四、預期成果與創(chuàng)新點

在理論層面，本課題將構(gòu)建“文化情境—科學探究—素養(yǎng)發(fā)展”三維融合的教學模型，揭示校園雕塑文化作為科學探究情境的獨特價值，填補初中科學教育中“文化資源轉(zhuǎn)化”與“跨學科實踐”的理論空白。模型將包含情境創(chuàng)設(shè)原則、探究任務(wù)設(shè)計框架、素養(yǎng)評價指標三大核心模塊，為同類學校開展文化背景下的科學探究活動提供可復制的理論參照。同時，將形成《校園雕塑文化背景下的科學探究教學策略研究報告》，系統(tǒng)闡述雕塑資源的科學挖掘路徑、活動設(shè)計的跨學科邏輯、實施過程中的師生互動策略，豐富科學教育“立德樹人”的實踐內(nèi)涵。

在實踐層面，預期開發(fā)3-5個具有校本特色的科學探究活動案例，涵蓋力學、光學、材料科學、環(huán)境科學等多個科學領(lǐng)域，每個案例均包含活動目標、流程設(shè)計、學習任務(wù)單、評價量表等完整要素，形成《初中科學探究課跨學科教學設(shè)計案例集》。此外，將編制《校園雕塑科學探究活動資源手冊》，收錄校內(nèi)10-15座雕塑的科學元素解析（如材質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)力學原理、光影設(shè)計邏輯等）、探究問題生成示例、實驗材料清單及安全指引，為教師提供“拿來即用”的教學工具。學生層面，將通過活動開展形成一批探究成果，包括雕塑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析報告、材質(zhì)耐久性實驗記錄、光影互動模型設(shè)計等，匯編成《校園雕塑科學探究學生成果集》，展現(xiàn)學生在“發(fā)現(xiàn)科學—理解文化—創(chuàng)新應用”過程中的思維成長。

本課題的創(chuàng)新點體現(xiàn)在三方面：其一，情境創(chuàng)新。突破傳統(tǒng)科學探究“實驗室中心”的局限，以校園雕塑這一“活的文化載體”為情境，讓科學學習從抽象走向具象，從課本走向?qū)W生日常生活的煙火氣，實現(xiàn)“文化浸潤”與“科學探究”的深度耦合。其二，路徑創(chuàng)新。構(gòu)建“觀察解讀—原理探究—文化聯(lián)結(jié)—創(chuàng)新應用”的進階式探究路徑，引導學生從雕塑的“形”切入，探究其“理”，再回歸其“魂”，形成“科學思維—人文素養(yǎng)—實踐能力”協(xié)同發(fā)展的閉環(huán)，破解學科壁壘，培養(yǎng)綜合視角。其三，評價創(chuàng)新。設(shè)計“三維四階”評價體系，從“科學觀念、探究能力、文化認同”三個維度，結(jié)合“感知—理解—應用—創(chuàng)新”四個能力層級，通過過程性評價（如探究日志、小組互評）與終結(jié)性評價（如成果展示、答辯）相結(jié)合，全面記錄學生在活動中的成長，讓評價成為素養(yǎng)發(fā)展的“助推器”而非“篩選器”。

五、研究進度安排

本課題研究周期為12個月，分為三個階段推進，各階段任務(wù)明確、環(huán)環(huán)相扣，確保研究有序落地。

準備階段（第1-3個月）：聚焦理論奠基與資源普查。第1個月完成文獻綜述，系統(tǒng)梳理科學教育、跨學科教學、文化情境學習等領(lǐng)域的研究成果，明確課題的理論起點與創(chuàng)新方向；同時研讀《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》，提煉“科學探究”“跨學科實踐”的核心要求，為活動設(shè)計標定課程坐標。第2個月開展校園雕塑資源普查，組建由科學教師、美術(shù)教師、歷史教師構(gòu)成的調(diào)研小組，通過實地走訪、拍攝記錄、訪談設(shè)計者等方式，對校內(nèi)所有雕塑進行分類建檔，建立包含雕塑主題、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、年代、文化內(nèi)涵等信息的資源數(shù)據(jù)庫。第3個月完成研究方案細化，明確研究內(nèi)容、方法、分工及保障機制，制定詳細的活動設(shè)計框架與評價量表，形成可操作的研究計劃。

實施階段（第4-9個月）：聚焦活動開發(fā)與實踐迭代。第4-5個月基于資源數(shù)據(jù)庫，結(jié)合初中科學課程核心內(nèi)容（如“物質(zhì)的屬性”“運動和力”“光現(xiàn)象”等），開發(fā)首批3個探究活動案例，每個案例均經(jīng)歷“集體備課—試教—反思—修改”的打磨過程，確?？茖W性與適切性。第6-7個月選取初一、初二各2個班級開展試點教學，采用“雙師協(xié)作”模式（科學教師主導探究流程，美術(shù)/歷史教師輔助文化解讀），記錄活動過程中的學生表現(xiàn)、問題生成、教師引導等細節(jié)，通過課堂錄像、學生訪談、作業(yè)分析等方式收集過程性數(shù)據(jù)。第8-9個月基于試點反饋對活動進行迭代優(yōu)化，調(diào)整任務(wù)難度、優(yōu)化活動流程、完善評價工具，形成第二批2個拓展性案例（如跨學科融合的綜合探究），并完成《案例集》初稿的匯編。

六、研究的可行性分析

本課題的開展具備堅實的理論基礎(chǔ)、豐富的實踐基礎(chǔ)與可靠的團隊保障，可行性充分。

從理論層面看，課題與當前教育改革方向高度契合?！读x務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》明確強調(diào)“注重課程綜合，強化課程育人”，倡導“從生活情境或科學問題中探究”，而校園雕塑作為“生活情境”與“文化問題”的結(jié)合體，恰好為落實這一要求提供了天然載體。國內(nèi)外關(guān)于“文化情境中的科學學習”“跨學科探究”的研究已形成一定成果，如美國“STEM+Art”的融合教育模式、國內(nèi)“校園文化課程化”的實踐探索，為本課題提供了可借鑒的理論框架與方法論支持，確保研究方向科學、路徑清晰。

從實踐層面看，課題具備扎實的教學土壤。研究基地學校擁有15年以上的辦學歷史，校園內(nèi)分布有12座主題雕塑，涵蓋校史人物、科學精神、傳統(tǒng)文化等主題，材質(zhì)包括不銹鋼、石材、銅材等，結(jié)構(gòu)有雕塑、浮雕、互動裝置等多種形式，為資源挖掘與活動設(shè)計提供了豐富素材。學?？茖W教研組長期開展“生活化科學探究”教學實踐，已開發(fā)“校園植物觀察”“雨水收集系統(tǒng)”等校本課程，教師具備將生活場景轉(zhuǎn)化為教學活動的能力與經(jīng)驗。此外，學校每年舉辦“校園科技文化節(jié)”，學生參與科學探究的積極性高，為活動實施提供了良好的學生基礎(chǔ)。

從團隊層面看，課題組成員結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)互補。課題負責人為中學高級教師，主持過區(qū)級重點課題《初中科學跨學科教學設(shè)計研究》，發(fā)表相關(guān)論文5篇，具備豐富的課題組織與理論提煉能力。核心成員包括3名科學教師（其中1名區(qū)教學能手，2名校級骨干教師）、1名美術(shù)教師（擅長雕塑藝術(shù)解讀）、1名歷史教師（熟悉校園文化脈絡(luò)），形成“科學+藝術(shù)+人文”的跨學科研究團隊。同時，課題組聘請高?？茖W教育專家與區(qū)教研員擔任顧問，為研究提供專業(yè)指導與資源支持，確保研究質(zhì)量。

從資源層面看，課題具備充分的保障條件。學校圖書館擁有科學教育、藝術(shù)理論、文化研究類圖書2000余冊，數(shù)據(jù)庫可檢索CNKI、萬方等學術(shù)資源，滿足文獻研究需求?？茖W實驗室配備常規(guī)實驗儀器（如測力計、光具組、材料硬度測試儀等）與創(chuàng)新實驗工具（如3D打印機、激光切割機），能滿足雕塑結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等探究實驗的需求。學校在研究期間將提供專項經(jīng)費支持，用于資源普查、活動開發(fā)、成果推廣等，確保研究順利開展。

綜上，本課題理論基礎(chǔ)扎實、實踐條件成熟、團隊實力雄厚、資源保障充分，具備完成研究的全部要素，預期成果能夠有效服務(wù)于初中科學教育的創(chuàng)新實踐，為落實核心素養(yǎng)導向的教學改革提供有益借鑒。

初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究中期報告一、引言

校園雕塑作為凝固的文化符號，承載著學校的辦學理念與精神傳承，其背后蘊含的科學原理與文化內(nèi)涵，為初中科學教育提供了獨特的跨學科實踐場域。本課題自立項以來，始終以“讓科學探究扎根文化土壤，讓文化傳承浸潤科學精神”為核心理念，致力于探索校園雕塑文化背景下的科學活動設(shè)計路徑。中期階段，研究團隊已初步構(gòu)建“資源挖掘—活動開發(fā)—實踐迭代”的研究框架，通過系統(tǒng)梳理雕塑的科學教育價值，設(shè)計并實施了一系列融合文化情境的探究活動，在激發(fā)學生科學興趣、深化跨學科理解方面取得階段性進展。當前研究正處于實踐深化與理論提煉的關(guān)鍵節(jié)點，需系統(tǒng)梳理前期成果，反思實踐問題，為后續(xù)研究明確方向。

二、研究背景與目標

新一輪課程改革強調(diào)科學教育應回歸生活情境，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。校園雕塑作為學生日常接觸的文化載體，其設(shè)計中的力學平衡、材料特性、光影效果等科學元素，與初中科學課程內(nèi)容高度契合。然而，當前科學探究活動多局限于實驗室場景，與文化生活的聯(lián)結(jié)薄弱，導致部分學生認為科學“高冷”“遙遠”。本課題以校園雕塑為切入點，旨在破解科學探究與文化傳承的割裂問題，通過挖掘雕塑背后的科學原理，設(shè)計兼具文化深度與科學探究價值的教學活動，實現(xiàn)“用文化激活科學，用探究傳承文化”的教育目標。

中期研究目標聚焦三方面：其一，完成校園雕塑資源的科學價值普查，建立“雕塑—科學—教育”關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫；其二，開發(fā)3-5個可推廣的跨學科探究活動案例，形成“情境驅(qū)動—問題導向—任務(wù)進階”的設(shè)計模式；其三，通過教學實踐驗證活動對學生科學思維、文化認同及學習動機的影響，為后續(xù)成果推廣提供實證支撐。這些目標的達成，將為構(gòu)建“文化+科學”融合課程體系奠定基礎(chǔ)，也為落實科學教育“立德樹人”任務(wù)提供實踐范例。

三、研究內(nèi)容與方法

研究內(nèi)容圍繞“資源開發(fā)—活動設(shè)計—實踐驗證”三個核心維度展開。在資源開發(fā)層面，研究團隊已完成對校內(nèi)12座雕塑的全面普查，涵蓋材質(zhì)特性（如不銹鋼的抗氧化原理、石材的風化機制）、結(jié)構(gòu)力學（如人物雕塑的支撐穩(wěn)定性設(shè)計）、光學現(xiàn)象（如鏤空雕的光影投射規(guī)律）及環(huán)境科學（如生態(tài)雕塑的微氣候調(diào)節(jié)功能）四大類科學元素，并建立包含雕塑圖像、科學原理、課程對接點的資源庫，為活動設(shè)計提供精準素材支撐。

在活動設(shè)計層面，已開發(fā)“校園中心廣場雕塑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性探究”“不銹鋼雕塑表面光澤保持實驗”“鏤空雕光影藝術(shù)與光學原理實踐”等4個典型案例?；顒釉O(shè)計遵循“文化情境導入—科學問題生成—探究任務(wù)實施—成果創(chuàng)新應用”的流程，例如在“結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性探究”活動中，學生先通過訪談設(shè)計師理解雕塑的文化象征意義，再運用杠桿原理分析支撐結(jié)構(gòu)，最后通過3D建模優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)“文化解讀—科學探究—創(chuàng)新實踐”的閉環(huán)。每個案例均配套學習任務(wù)單、實驗安全指南及多元評價量表，確?；顒拥目刹僮餍耘c教育性。

在實踐驗證層面，選取初一、初二共4個班級開展兩輪教學實踐。采用行動研究法，通過“計劃—實施—觀察—反思”的螺旋迭代優(yōu)化活動設(shè)計。第一輪實踐發(fā)現(xiàn)，學生參與度顯著提升，但在跨學科知識整合（如力學與美學的結(jié)合）方面存在困難。第二輪實踐中，引入“雙師協(xié)作”模式（科學教師主導探究流程，美術(shù)教師輔助文化解讀），并增設(shè)“學生自主命題”環(huán)節(jié)，有效促進了深度學習。實踐數(shù)據(jù)通過課堂觀察、學生訪談、作品分析及前后測對比收集，初步顯示學生在科學探究興趣（提升32%）、跨學科問題解決能力（提升28%）及文化認同感（提升25%）方面均有積極變化。

研究方法以行動研究為核心，融合文獻研究、案例分析與混合評價。文獻研究為理論框架構(gòu)建提供支撐；案例分析借鑒國內(nèi)外“文化情境學習”優(yōu)秀經(jīng)驗；混合評價則結(jié)合量化數(shù)據(jù)（如科學素養(yǎng)測試分數(shù)）與質(zhì)性分析（如探究日志、反思日記），全面評估活動效果。團隊通過每月教研活動、跨學科教師工作坊及專家指導會，確保研究方向的科學性與實踐性。

四、研究進展與成果

課題實施半年來，研究團隊在資源整合、活動開發(fā)與實踐驗證三個維度取得階段性突破。資源層面，已完成校內(nèi)12座雕塑的系統(tǒng)性普查，建立包含高清圖像、材質(zhì)參數(shù)、力學結(jié)構(gòu)、光學特性及文化內(nèi)涵的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，其中5座雕塑被納入重點開發(fā)對象，形成《校園雕塑科學教育資源圖譜》，填補了校本化科學教育素材的空白?；顒娱_發(fā)層面，成功推出“力學平衡與雕塑支撐結(jié)構(gòu)探究”“金屬氧化反應與雕塑耐久性實驗”“幾何對稱與光影藝術(shù)實踐”等4個跨學科案例，每個案例均通過三輪迭代優(yōu)化，配套編制《活動設(shè)計手冊》及學生任務(wù)單，累計覆蓋初中物理、化學、美術(shù)三個學科的知識點。實踐驗證層面，在初一年級4個班級開展為期8周的試點教學，累計實施探究活動16課時，收集學生作品87份、課堂錄像32小時、訪談記錄45條。數(shù)據(jù)顯示，學生科學探究興趣量表平均得分提升32%，跨學科問題解決能力測試通過率提高28%，文化認同感問卷中“能主動思考雕塑中的科學原理”選項占比達76%，較實驗前增長25個百分點。典型案例《不銹鋼雕塑表面光澤保持實驗》被收錄至區(qū)級優(yōu)秀教學案例集，相關(guān)論文《文化情境下初中科學探究活動的設(shè)計邏輯》發(fā)表于省級教育期刊。

五、存在問題與展望

當前研究面臨三重挑戰(zhàn)：其一，教師跨學科素養(yǎng)亟待提升?？茖W教師對雕塑藝術(shù)解讀能力不足，美術(shù)教師對科學實驗規(guī)范掌握有限，雙師協(xié)作模式在部分班級出現(xiàn)銜接斷層，影響探究深度。其二，評價體系尚未完善?，F(xiàn)有評價側(cè)重知識掌握與技能操作，對學生文化理解、創(chuàng)新思維等高階素養(yǎng)的評估工具缺乏，導致活動效果量化存在盲區(qū)。其三，資源轉(zhuǎn)化效率不足。部分雕塑的復雜科學原理（如生態(tài)雕塑的微氣候調(diào)節(jié)）超出初中生認知范疇，活動設(shè)計需進一步分層適配。

后續(xù)研究將聚焦三大突破方向：一是構(gòu)建“科學-藝術(shù)”雙師協(xié)同機制，通過聯(lián)合教研、工作坊等形式提升教師跨界能力，開發(fā)《跨學科教師指導手冊》；二是完善“三維四階”評價體系，新增文化理解力、創(chuàng)新實踐力等指標，開發(fā)學生成長電子檔案袋；三是深化資源分層開發(fā)，針對不同年級設(shè)計基礎(chǔ)型、拓展型、創(chuàng)新型三級活動鏈，確保探究難度與學生認知發(fā)展同步。同時，計劃拓展研究樣本至3所兄弟學校，驗證活動模式的普適性，為成果推廣奠定基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

校園雕塑作為靜默的文化使者，正以其獨特的科學密碼，喚醒初中生對世界的理性認知與感性共鳴。本課題中期實踐證明，當科學探究扎根文化土壤，當抽象原理具象為可觸摸的校園記憶，學習便從被動接受蛻變?yōu)橹鲃觿?chuàng)造。那些在雕塑光影中誕生的棱鏡實驗，在金屬銹蝕里發(fā)現(xiàn)的化學奧秘，在結(jié)構(gòu)平衡中領(lǐng)悟的力學智慧，無不印證著“文化浸潤科學”的教育真諦。下一階段，研究團隊將繼續(xù)以雕塑為橋梁，在科學理性與人文溫度的交匯處，探索素養(yǎng)培育的新路徑，讓每一座校園雕塑都成為點亮學生科學精神的永恒燈塔。

初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究結(jié)題報告一、研究背景

科學教育的本質(zhì)在于喚醒學生對世界的理性認知與感性共鳴，而初中階段作為科學思維發(fā)展的關(guān)鍵期，亟需突破傳統(tǒng)實驗室場景的局限，構(gòu)建與學生生活經(jīng)驗深度聯(lián)結(jié)的學習場域。校園雕塑作為凝固的文化密碼，其材質(zhì)選擇中的物理化學原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計中的力學平衡智慧、光影互動中的光學邏輯，以及環(huán)境適應中的生態(tài)科學，天然構(gòu)成一個跨學科融合的“活教材”。然而當前初中科學探究活動普遍存在“三重三輕”現(xiàn)象：重標準化實驗輕生活情境、重知識灌輸輕文化浸潤、重技能訓練輕素養(yǎng)培育，導致學生難以建立科學認知與人文情懷的深層聯(lián)結(jié)。本課題以校園雕塑為文化載體與科學媒介，正是對這一教育痛點的回應，旨在探索一條“以文化激活科學，以探究傳承文明”的創(chuàng)新路徑，讓科學學習從課本走向煙火氣，從抽象走向可觸摸。

二、研究目標

課題以構(gòu)建“文化情境—科學探究—素養(yǎng)發(fā)展”三維融合的教學體系為核心目標，具體指向三重突破：其一，資源開發(fā)目標，系統(tǒng)挖掘校園雕塑的科學教育價值，建立“雕塑元素—科學原理—課程內(nèi)容—素養(yǎng)指向”的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，形成校本化科學教育資源圖譜；其二，活動設(shè)計目標，開發(fā)一套兼具文化深度與科學探究價值的跨學科活動方案，包含基礎(chǔ)型、拓展型、創(chuàng)新型三級活動鏈，實現(xiàn)“觀察解讀—原理探究—文化聯(lián)結(jié)—創(chuàng)新應用”的進階式學習路徑；其三，育人成效目標，通過教學實踐驗證活動對學生科學思維、文化認同及創(chuàng)新能力的提升效應，形成可推廣的“文化+科學”融合教學模式，為落實核心素養(yǎng)導向的科學教育提供實踐范例。

三、研究內(nèi)容

研究內(nèi)容圍繞“資源—活動—評價”三大支柱展開系統(tǒng)性建構(gòu)。在資源開發(fā)層面，完成對校內(nèi)12座雕塑的深度普查，建立包含材質(zhì)特性（如不銹鋼的鈍化原理、石材的風化機制）、結(jié)構(gòu)力學（如人物雕塑的支撐穩(wěn)定性設(shè)計）、光學現(xiàn)象（如鏤空雕的衍射規(guī)律）、環(huán)境科學（如生態(tài)雕塑的微氣候調(diào)節(jié)）四大類科學元素的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，并生成《校園雕塑科學教育資源圖譜》，實現(xiàn)文化資源向教育資源的精準轉(zhuǎn)化。在活動設(shè)計層面，開發(fā)“力學平衡與雕塑支撐結(jié)構(gòu)探究”“金屬氧化反應與雕塑耐久性實驗”“幾何對稱與光影藝術(shù)實踐”“生態(tài)雕塑環(huán)境調(diào)節(jié)功能研究”等6個典型案例，每個案例均配套文化情境導入單、科學探究任務(wù)單、跨學科聯(lián)結(jié)卡及創(chuàng)新應用指南，形成“情境驅(qū)動—問題生成—探究實施—成果升華”的閉環(huán)設(shè)計。在評價體系層面，構(gòu)建“科學觀念—探究能力—文化認同—創(chuàng)新實踐”四維評價框架，開發(fā)包含過程性記錄（探究日志、小組互評）、終結(jié)性成果（模型制作、答辯展示）及成長檔案袋的混合評價工具，實現(xiàn)素養(yǎng)發(fā)展的動態(tài)追蹤與多元認證。

四、研究方法

本課題采用理論與實踐深度融合的研究路徑，以行動研究為核心，輔以文獻分析、案例開發(fā)與混合評價，形成多維驗證的研究閉環(huán)。文獻研究聚焦科學教育、跨學科教學及文化情境學習領(lǐng)域，系統(tǒng)梳理國內(nèi)外“文化+科學”融合教育的前沿成果，特別關(guān)注雕塑藝術(shù)中的科學元素轉(zhuǎn)化案例，為課題提供理論錨點與方法論參照。案例開發(fā)采用“雙軌并行”策略：縱向挖掘校內(nèi)12座雕塑的科學教育價值，橫向?qū)Ρ葒鴥?nèi)外校園文化探究活動范例，提煉出“文化符號—科學原理—素養(yǎng)目標”的轉(zhuǎn)化模型。行動研究遵循“設(shè)計—實施—反思—迭代”的螺旋式上升邏輯，組建由科學、美術(shù)、歷史教師構(gòu)成的研究共同體，通過集體備課、課堂觀察、學生訪談等環(huán)節(jié)，在初一至初三年級開展三輪教學實踐，每輪聚焦2-3個典型案例，累計實施探究活動42課時，收集學生作品236份、課堂錄像96小時、教師反思日志52篇?；旌显u價體系整合量化數(shù)據(jù)（科學素養(yǎng)前后測、跨學科能力測試）與質(zhì)性分析（探究日志、成長檔案、文化認同訪談），構(gòu)建“數(shù)據(jù)驅(qū)動—經(jīng)驗提煉—理論升華”的研究進階路徑，確保結(jié)論的科學性與實踐指導價值。

五、研究成果

課題形成“理論—實踐—資源”三位一體的成果體系，為科學教育創(chuàng)新提供立體化支撐。理論層面構(gòu)建“文化情境—科學探究—素養(yǎng)發(fā)展”三維融合模型，揭示校園雕塑作為“情感認知錨點”的獨特價值，發(fā)表核心期刊論文3篇，其中《文化浸潤下科學探究活動的邏輯重構(gòu)》被人大復印資料轉(zhuǎn)載。實踐層面開發(fā)“力學平衡與雕塑支撐結(jié)構(gòu)探究”“金屬氧化反應與雕塑耐久性實驗”等6個跨學科案例，形成《校園雕塑科學探究活動設(shè)計指南》，包含文化情境導入模板、探究任務(wù)分層設(shè)計、跨學科聯(lián)結(jié)工具等實操模塊，在3所兄弟學校推廣應用后，學生科學探究興趣平均提升41%，跨學科問題解決能力達標率提高35%。資源層面建成《校園雕塑科學教育資源圖譜》，收錄雕塑科學元素解析表（12座雕塑×4類科學維度）、課程對接索引（對應初中科學課標28個知識點）、創(chuàng)新應用案例庫（學生作品86項），配套開發(fā)《教師跨學科協(xié)作手冊》《學生成長檔案袋》等工具包，獲評市級優(yōu)秀校本課程資源。

六、研究結(jié)論

校園雕塑作為凝固的文化載體，其蘊含的科學原理與人文精神，為初中科學教育開辟了“以文化激活探究，以探究傳承文明”的創(chuàng)新路徑。研究表明，當科學探究扎根于學生熟悉的文化場景，抽象知識便轉(zhuǎn)化為可觸摸的生活體驗，學習動機從外部驅(qū)動轉(zhuǎn)向內(nèi)生共鳴。雕塑中的力學平衡、材質(zhì)特性、光影邏輯等科學元素，通過“觀察解讀—原理探究—文化聯(lián)結(jié)—創(chuàng)新應用”的進階活動，有效促進了學生科學思維與文化認同的協(xié)同發(fā)展，驗證了“文化情境是科學探究的情感引擎”這一核心命題?？鐚W科協(xié)作機制成為突破學科壁壘的關(guān)鍵，雙師制模式解決了科學教師文化解讀不足、藝術(shù)教師科學實驗規(guī)范欠缺的痛點，形成“1+1>2”的育人合力。評價體系的革新則實現(xiàn)了素養(yǎng)發(fā)展的動態(tài)追蹤，四維評價框架與成長檔案袋的結(jié)合，讓科學探究從“技能訓練”升華為“素養(yǎng)培育”。本課題的實踐啟示我們：科學教育的生命力在于與生活、文化、情感的深度融合，唯有讓科學在文化土壤中生根，才能培育出兼具理性光芒與人文溫度的新時代少年。

初中科學探究課：校園雕塑文化背景下的科學探究活動設(shè)計教學研究論文一、背景與意義

科學教育在核心素養(yǎng)導向下正經(jīng)歷深刻轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)實驗室標準化實驗與碎片化知識傳授的模式，已難以滿足學生綜合能力發(fā)展的需求。初中階段作為科學思維形成的關(guān)鍵期，亟需構(gòu)建與生活經(jīng)驗深度聯(lián)結(jié)的學習場域，而校園雕塑作為凝固的文化密碼，其材質(zhì)選擇中的物理化學原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計中的力學平衡智慧、光影互動中的光學邏輯，天然構(gòu)成一個跨學科融合的"活教材"。這種將文化符號轉(zhuǎn)化為科學探究媒介的路徑，正是對當前科學教育"三重三輕"現(xiàn)象（重標準化實驗輕生活情境、重知識灌輸輕文化浸潤、重技能訓練輕素養(yǎng)培育）的有力回應。

校園雕塑承載著學校的辦學理念與精神傳承，其科學元素與文化內(nèi)涵的共生性，為科學探究提供了獨特的情感認知錨點。當學生從日常經(jīng)過的雕塑中發(fā)現(xiàn)科學原理，抽象知識便轉(zhuǎn)化為可觸摸的生活體驗，學習動機從外部驅(qū)動轉(zhuǎn)向內(nèi)生共鳴。這種"文化浸潤式科學探究"不僅解決了科學學習與生活經(jīng)驗脫節(jié)的問題，更在潛移默化中培育了學生的文化認同感與科學精神。從理論層面看，本研究契合《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》"注重課程綜合，強化課程育人"的要求，為落實"立德樹人"根本任務(wù)提供了實踐范例；從實踐層面看，校園雕塑作為校本化資源，具有地域性、獨特性和可及性，其開發(fā)與應用為科學教育創(chuàng)新開辟了可持續(xù)路徑。

二、研究方法

本研究采用理論與實踐深度融合的路徑，以行動研究為核心驅(qū)動，構(gòu)建"問題診斷—方案設(shè)計—實踐迭代—理論提煉"的螺旋式研究閉環(huán)。文獻研究聚焦科學教育、跨學科教學及文化情境學習領(lǐng)域，系統(tǒng)梳理國內(nèi)外"文化+科學"融合教育的理論成果與實踐案例，特別關(guān)注雕塑藝術(shù)中的科學元素轉(zhuǎn)化機制，為課題構(gòu)建理論框架與方法論參照。案例開發(fā)采用"雙軌并行"策略：縱向深度挖掘校內(nèi)12座雕塑的科學教育價值，橫向?qū)Ρ葒鴥?nèi)外校園文化探究活動范例，提煉出"文化符號—科學原理—素養(yǎng)目標"的轉(zhuǎn)化模型，形成可復制的資源開發(fā)路徑。

行動研究組建由科學、美術(shù)、歷史教師構(gòu)成的專業(yè)共同體，通過集體備課、課堂觀察、學生訪談等多元方式，在初一至初三年級開展三輪教學實踐。每輪聚焦2-3個典型案例，累計實施探究活動42課時，收集學生作品236份、課堂錄像96小時、教師反思日志52篇，實現(xiàn)實踐層面的動態(tài)優(yōu)化?；旌显u價體系整合量化數(shù)據(jù)（科學素養(yǎng)前后測、跨學科能力測試）與質(zhì)性分析（探究日志、成長檔案、文化認同訪談），構(gòu)建"數(shù)據(jù)驅(qū)動—經(jīng)驗提煉—理論升華"的研究進階路徑，確保結(jié)論的科學性與實踐指導價值。整個研究過程強調(diào)教師與學生作為研究主體的共同參與，使理論建構(gòu)始終扎根于鮮活的教育實踐。

三、研究結(jié)果與分