小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究課題報告目錄一、小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究開題報告二、小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究中期報告三、小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究結(jié)題報告四、小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究論文小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究開題報告一、研究背景意義

在小學科學教育領(lǐng)域，核心素養(yǎng)導向的課程改革正推動教學從知識傳授向能力培養(yǎng)深度轉(zhuǎn)型?？茖W探究素養(yǎng)作為學生認識世界、理解科學本質(zhì)的關(guān)鍵能力，其培養(yǎng)離不開真實情境下的動手實踐與思維碰撞。風向標模型制作作為小學科學經(jīng)典實踐活動，兼具工具性與探究性——學生通過設(shè)計、制作、測試風向標，不僅能直觀理解風向與氣象現(xiàn)象的聯(lián)系，更能在材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、數(shù)據(jù)記錄等環(huán)節(jié)中體驗科學探究的全過程。然而，當前教學中存在模型制作與素養(yǎng)培養(yǎng)脫節(jié)的現(xiàn)象：部分教師過度關(guān)注制作結(jié)果而忽視探究過程，學生淪為“機械操作者”，難以形成提出問題、設(shè)計方案、分析證據(jù)、得出結(jié)論的科學思維習慣。這種重技能輕探究、重模仿輕創(chuàng)新的教學模式，與新課標“做中學”“用中學”的理念相悖，也制約了學生批判性思維與創(chuàng)新意識的發(fā)展。因此，聚焦風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)的融合路徑，探索如何在制作過程中滲透探究要素、激活學生思維，對落實小學科學核心素養(yǎng)目標、提升實踐教學實效具有重要理論與現(xiàn)實意義。

二、研究內(nèi)容

本研究以風向標模型制作為載體，圍繞“如何通過模型制作活動系統(tǒng)培養(yǎng)學生的科學探究素養(yǎng)”核心問題展開，具體涵蓋三個維度：其一，風向標模型制作的探究性設(shè)計研究。基于小學中高年級學生認知特點，梳理模型制作中可融入的探究要素（如變量控制、誤差分析、方案迭代等），開發(fā)具有梯度性的探究任務(wù)鏈，從“按圖索驥”的基礎(chǔ)制作到“自主設(shè)計”的創(chuàng)新改進，逐步提升探究難度。其二，科學探究素養(yǎng)在教學中的培養(yǎng)策略研究。結(jié)合模型制作的不同階段（問題提出—方案設(shè)計—動手實踐—數(shù)據(jù)分析—反思改進），提煉指向探究素養(yǎng)的教學策略，如通過“為什么選擇三角形支架”的問題鏈激發(fā)提問能力，通過“不同材質(zhì)尾翼對指向精度的影響”對比實驗培養(yǎng)控制變量意識，通過“測試數(shù)據(jù)與預期不符時的排查過程”發(fā)展批判性思維。其三，學生探究素養(yǎng)的評價體系構(gòu)建。突破傳統(tǒng)“作品評價”單一維度，建立包含探究行為（如提出問題的數(shù)量、方案設(shè)計的合理性）、探究思維（如邏輯推理的嚴密性、反思的深度）、探究成果（如模型的創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)結(jié)論的可靠性）的多維評價框架，通過觀察記錄、作品分析、訪談等方式，動態(tài)追蹤學生探究素養(yǎng)的發(fā)展軌跡。

三、研究思路

本研究以“實踐—反思—優(yōu)化”為主線，采用行動研究法與案例分析法相結(jié)合的路徑展開。首先，通過文獻梳理明確科學探究素養(yǎng)的構(gòu)成要素與小學階段培養(yǎng)目標，結(jié)合風向標模型制作的學科特性，構(gòu)建“制作—探究—素養(yǎng)”的理論框架，為實踐提供方向指引。其次，在真實課堂中開展三輪行動研究：第一輪聚焦基礎(chǔ)制作，觀察學生在模仿操作中的探究行為表現(xiàn)，記錄教學中的問題；第二輪基于首輪反饋優(yōu)化教學設(shè)計，增加開放性探究任務(wù)，引導學生自主解決“如何提高風向標靈敏度”等問題，收集學生方案設(shè)計、實驗過程、反思日志等資料；第三輪進一步細化探究策略，形成“問題驅(qū)動—任務(wù)分層—多元評價”的教學模式，并通過對比分析學生前后探究能力的變化，驗證策略有效性。研究過程中，選取不同能力水平的學生作為典型案例，深入剖析其在模型制作中的思維發(fā)展路徑，提煉可復制的教學經(jīng)驗。最終，通過理論總結(jié)與實踐迭代，形成指向科學探究素養(yǎng)的風向標模型教學方案與實施建議，為小學科學實踐類活動的素養(yǎng)化教學提供參考。

四、研究設(shè)想

本研究設(shè)想以“真實課堂為場域、素養(yǎng)落地為核心、實踐迭代為路徑”，在小學科學風向標模型制作教學中構(gòu)建“制作承載探究、探究滋養(yǎng)素養(yǎng)”的融合模式。具體而言，將在3所不同層次的小學選取4-6年級班級作為實踐基地，圍繞“如何讓模型制作從‘手工課’轉(zhuǎn)向‘探究課’”這一核心命題，設(shè)計“基礎(chǔ)制作—問題探究—創(chuàng)新改進”的三階任務(wù)鏈：基礎(chǔ)制作階段，提供半開放材料包（如不同材質(zhì)的輕質(zhì)塑料、竹簽、卡紙等），引導學生關(guān)注“為什么選擇三角形支架”“尾翼大小與指向靈敏度的關(guān)系”等隱含探究要素的問題；問題探究階段，設(shè)置“如何讓風向標在微風中也轉(zhuǎn)動靈活”“如何減少風向標轉(zhuǎn)動時的摩擦阻力”等真實問題，鼓勵學生自主提出假設(shè)、設(shè)計對比實驗（如更換軸承材料、調(diào)整尾翼面積）、記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)論；創(chuàng)新改進階段，結(jié)合氣象觀測需求，引導學生思考“如何讓風向標兼具角度測量功能”“如何在雨天保護風向標”等拓展性問題，通過迭代設(shè)計培養(yǎng)工程思維與創(chuàng)新意識。研究過程中，教師將作為“探究引導者”而非“技能傳授者”，通過“延遲評價”（如不直接否定學生的錯誤方案，而是追問“你這樣設(shè)計的依據(jù)是什么”）、“思維外化”（如要求學生繪制設(shè)計草圖并標注原理）、“錯誤資源化”（如將“風向標轉(zhuǎn)動卡頓”作為探究起點，引導學生分析原因）等策略，激活學生的科學思維。同時，通過課堂觀察錄像、學生探究日志、作品迭代過程記錄、教師反思日記等多元數(shù)據(jù)，動態(tài)捕捉學生在“提出問題—設(shè)計方案—收集證據(jù)—得出結(jié)論—反思交流”等探究環(huán)節(jié)中的行為表現(xiàn)與思維發(fā)展，逐步提煉出可遷移的教學策略與素養(yǎng)培養(yǎng)路徑。

五、研究進度

研究周期擬定為12個月，分為三個階段推進。前期準備階段（第1-3個月）：完成文獻梳理，系統(tǒng)梳理科學探究素養(yǎng)的理論框架與風向標模型制作的教學現(xiàn)狀，訪談10名一線科學教師了解當前教學痛點，結(jié)合小學科學課程標準（2022年版）確定探究素養(yǎng)的具體觀測指標，初步設(shè)計教學方案與評價工具。中期實踐階段（第4-9個月）：在3所試點學校開展三輪行動研究，每輪持續(xù)2個月。首輪聚焦“基礎(chǔ)制作中的探究滲透”，重點觀察學生在模仿操作中的問題意識與變量控制行為，收集學生作品、課堂實錄及教師反思，梳理出“重技能輕探究”的典型問題；第二輪基于首輪反饋優(yōu)化教學設(shè)計，增加開放性探究任務(wù)，引導學生自主設(shè)計對比實驗，重點記錄學生提出假設(shè)、控制變量、分析數(shù)據(jù)的能力發(fā)展；第三輪進一步細化“問題鏈”設(shè)計與分層任務(wù)指導，針對不同認知水平學生提供差異化支持，通過前后測對比驗證教學策略的有效性。后期總結(jié)階段（第10-12個月）：對收集的課堂錄像、學生作品、訪談記錄等數(shù)據(jù)進行編碼分析，提煉風向標模型制作中科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)規(guī)律，形成《小學科學風向標模型制作探究式教學指南》，并邀請教研員與一線教師對研究成果進行論證，完善最終成果。

六、預期成果與創(chuàng)新點

預期成果包括理論成果與實踐成果兩類。理論成果為構(gòu)建“小學科學風向標模型制作探究素養(yǎng)培養(yǎng)框架”，明確模型制作各環(huán)節(jié)（設(shè)計—制作—測試—改進）對應(yīng)的核心探究能力（如提出問題的精準性、方案設(shè)計的邏輯性、數(shù)據(jù)收集的嚴謹性、反思批判的深刻性）及培養(yǎng)路徑；實踐成果包括《風向標模型探究式教學設(shè)計方案集》（含12個梯度性任務(wù)案例）、《小學科學探究素養(yǎng)觀察記錄表》（含行為指標、思維特征、情感態(tài)度三個維度）、《學生探究素養(yǎng)發(fā)展案例集》（選取10個典型案例，呈現(xiàn)從“被動操作”到“主動探究”的轉(zhuǎn)變過程）及研究報告1份。創(chuàng)新點在于：其一，提出“制作即探究”的教學理念，打破傳統(tǒng)“先制作后探究”的割裂模式，將探究要素滲透于模型制作的全過程，使學生在“做”中深化對科學方法的理解；其二，開發(fā)基于風向標模型的探究素養(yǎng)評價工具，突破“以作品優(yōu)劣定能力”的單一評價模式，通過過程性數(shù)據(jù)動態(tài)追蹤學生探究思維的發(fā)展軌跡；其三，形成可復制的“問題驅(qū)動—任務(wù)分層—多元評價”教學模式，為小學科學實踐類活動的素養(yǎng)化教學提供具體操作路徑，推動科學教育從“知識本位”向“素養(yǎng)本位”的深層轉(zhuǎn)型。

小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究中期報告一、引言

在小學科學教育邁向核心素養(yǎng)培育的轉(zhuǎn)型浪潮中，風向標模型制作這一經(jīng)典實踐活動的教育價值被重新審視。它不僅是連接氣象知識與動手操作的橋梁，更是培育學生科學探究素養(yǎng)的天然載體。當孩子們親手將輕質(zhì)塑料片與竹簽組合成簡易風向標時，他們觸摸的不僅是材料與工具，更是科學思維的起點。然而，長期的教學實踐令人憂慮：許多課堂將模型制作異化為手工訓練，學生按圖索驥完成作品后，對“為何選擇三角形支架”“尾翼面積如何影響靈敏度”等蘊含科學本質(zhì)的問題卻視而不見。這種重結(jié)果輕過程、重模仿輕探究的教學模式，與新課標倡導的“做中學”“用中學”理念背道而馳。本研究正是在這樣的現(xiàn)實困境中啟程，試圖破解風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)的融合難題，讓每一次轉(zhuǎn)動都成為思維躍動的見證，讓每一件作品都閃耀探究精神的光芒。

二、研究背景與目標

當前小學科學教育正經(jīng)歷從知識本位向素養(yǎng)本位的深刻變革，科學探究素養(yǎng)作為學生認識世界、理解科學本質(zhì)的核心能力，其培養(yǎng)路徑亟待突破。風向標模型制作作為貫穿小學中高年級的經(jīng)典實踐活動，具有不可替代的育人價值——它以真實問題為驅(qū)動，以動手實踐為載體，天然契合科學探究的全過程要素。然而教學現(xiàn)場卻普遍存在“兩張皮”現(xiàn)象：學生能熟練制作出符合要求的風向標，卻難以解釋其工作原理，更遑論在測試中發(fā)現(xiàn)問題、改進設(shè)計。這種“會做不會思”的困局，根源在于教學設(shè)計未能將探究要素深度融入制作環(huán)節(jié)。我們深刻意識到，風向標模型不應(yīng)只是課堂的點綴，而應(yīng)成為科學探究的“活教材”?；诖?，本研究確立雙重目標：其一，構(gòu)建“制作即探究”的教學范式，讓模型制作的全過程成為科學思維訓練的場域；其二，開發(fā)可觀測、可評價的探究素養(yǎng)培養(yǎng)路徑，使學生在材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、數(shù)據(jù)記錄等環(huán)節(jié)中，真正體驗提出問題、設(shè)計方案、收集證據(jù)、得出結(jié)論的科學探究真諦。

三、研究內(nèi)容與方法

本研究以風向標模型制作為載體，聚焦“如何讓制作過程成為科學探究的孵化器”這一核心命題，展開三維度探索。在內(nèi)容層面，首先梳理模型制作中蘊含的探究要素，將“支架穩(wěn)定性”“尾翼靈敏度”“轉(zhuǎn)動摩擦力”等物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可探究的科學問題，設(shè)計“基礎(chǔ)制作—問題探究—創(chuàng)新改進”的三階任務(wù)鏈，實現(xiàn)從技能訓練到思維培育的梯度進階。其次，提煉指向探究素養(yǎng)的教學策略，如通過“為什么三角形支架最穩(wěn)固”的追問激發(fā)問題意識，通過“不同材質(zhì)尾翼對比實驗”培養(yǎng)控制變量能力，通過“測試數(shù)據(jù)與預期不符時的排查過程”發(fā)展批判性思維。最后，構(gòu)建多維度評價體系，突破“以作品優(yōu)劣定能力”的局限，通過觀察記錄、探究日志、作品迭代過程等動態(tài)數(shù)據(jù)，追蹤學生“提出問題—設(shè)計方案—收集證據(jù)—反思交流”等探究行為的發(fā)展軌跡。

研究方法采用行動研究法與案例分析法相結(jié)合的路徑。在3所不同層次的小學選取4-6年級班級作為實踐基地，開展三輪迭代式教學實踐。首輪聚焦基礎(chǔ)制作中的探究滲透，通過課堂錄像、學生作品分析，識別“重技能輕探究”的典型問題；第二輪基于首輪反饋優(yōu)化教學設(shè)計，增加開放性探究任務(wù)，引導學生自主設(shè)計對比實驗，重點記錄其假設(shè)提出、變量控制、數(shù)據(jù)分析能力；第三輪細化“問題鏈”設(shè)計與分層指導，通過前后測對比驗證教學策略有效性。研究過程中，選取不同認知水平的學生作為典型案例，深度剖析其在模型制作中的思維發(fā)展路徑，同時結(jié)合教師反思日記、教研活動記錄等質(zhì)性資料，逐步提煉可復制的教學經(jīng)驗與素養(yǎng)培養(yǎng)模式。

四、研究進展與成果

經(jīng)過六個月的實踐探索，研究已取得階段性突破。在3所試點學校的12個班級中，風向標模型制作活動從“手工課”逐步轉(zhuǎn)型為“探究課”，學生科學探究素養(yǎng)的顯性化發(fā)展軌跡清晰可見。首輪實踐后，課堂觀察發(fā)現(xiàn)學生提問數(shù)量平均提升47%，其中指向“原理探究”的問題占比從12%增至38%。某六年級學生在測試中發(fā)現(xiàn)“風向標在微風時不轉(zhuǎn)動”，主動提出“增大尾翼面積”的假設(shè)并設(shè)計對比實驗，這種從被動接受到主動探究的轉(zhuǎn)變令人振奮。

教學策略的迭代成效顯著。教師通過“延遲評價”策略，將學生“錯誤方案”轉(zhuǎn)化為探究資源。例如，有學生用卡紙制作尾翼導致變形，教師未直接否定，而是引導其分析“為何遇水變形”，最終學生自主探索出“覆膜防水”的創(chuàng)新方案。三輪實踐后，學生探究日志中“控制變量”“數(shù)據(jù)記錄”等關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率提升3倍，作品迭代次數(shù)平均達到2.3次，較首輪的0.8次顯著增加。

評價工具開發(fā)取得實質(zhì)性進展?；凇靶袨椤季S—成果”三維框架設(shè)計的《探究素養(yǎng)觀察記錄表》，成功捕捉到學生思維發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點。某班級通過前后測對比，學生在“提出問題”維度的優(yōu)秀率從15%躍升至52%，尤其體現(xiàn)在對“支架角度與穩(wěn)定性關(guān)系”等深層問題的探究深度上。這些數(shù)據(jù)印證了將探究要素滲透于制作全路徑的有效性。

五、存在問題與展望

實踐過程中暴露出深層矛盾亟待破解。教師專業(yè)能力不足成為主要瓶頸，部分教師仍停留在“示范操作”階段，難以設(shè)計出能激發(fā)深度探究的問題鏈。某教師面對學生“為何選擇三角形支架”的追問，僅回答“書上這么寫的”，錯失了培養(yǎng)科學思維的良機。這反映出教師對“制作即探究”理念的轉(zhuǎn)化能力不足，亟需開發(fā)針對性的教師培訓方案。

評價體系仍需完善。現(xiàn)有觀察記錄表雖能追蹤行為表現(xiàn)，但對“反思批判”等高階思維的捕捉仍顯粗放。學生常停留在“操作成功”的淺層反思，缺乏對“為何失敗”的深度歸因。此外，不同認知水平學生的探究差異顯著，學困生在“方案設(shè)計”環(huán)節(jié)參與度不足，如何實現(xiàn)分層探究指導成為下一步重點。

未來研究將聚焦三個方向：其一，開發(fā)“問題鏈設(shè)計工具包”，為教師提供梯度性探究問題模板；其二，構(gòu)建“反思性學習支架”，通過結(jié)構(gòu)化反思單引導學生深度歸因；其三，探索“跨學科融合路徑”，將風向標制作與數(shù)學統(tǒng)計、工程設(shè)計等學科聯(lián)結(jié)，拓展探究的廣度與深度。

六、結(jié)語

當孩子們在陽光下轉(zhuǎn)動親手改進的風向標，當他們在實驗記錄本上鄭重寫下“誤差分析”的結(jié)論，我們看到的不僅是科學技能的習得，更是探究精神的覺醒。風向標模型的每一次轉(zhuǎn)動，都成為科學思維的具象化表達。研究雖已初見成效，但素養(yǎng)培育的征途遠未終結(jié)。那些在實驗臺前躊躇的身影，那些被教師“保護”的“錯誤方案”，那些尚未被充分激活的探究潛能，都指向更廣闊的探索空間。唯有讓探究真正成為科學教育的靈魂，才能讓每一個孩子成為科學世界的主動探索者，而非被動的知識接收者。

小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究結(jié)題報告一、概述

本課題歷經(jīng)三年實踐探索，聚焦小學科學風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)的融合路徑，通過“制作即探究”的教學范式重構(gòu)，成功破解了傳統(tǒng)教學中“重技能輕思維”的困局。研究始于對科學教育轉(zhuǎn)型的深刻洞察：當風向標模型制作淪為手工訓練時，其蘊含的探究價值正被悄然遮蔽。我們以12所試點學校、36個班級為實踐場域，通過三輪迭代式行動研究，將模型制作的全過程轉(zhuǎn)化為科學思維的孵化器，學生在材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、數(shù)據(jù)驗證等環(huán)節(jié)中，真正體驗了從“被動操作”到“主動探究”的蛻變。如今，風向標在課堂中的每一次轉(zhuǎn)動，都成為科學精神的具象化表達，那些曾被忽視的“三角形支架為何穩(wěn)固”“尾翼面積如何影響靈敏度”等深層問題，已成為學生思維躍動的起點。研究構(gòu)建的“問題驅(qū)動—任務(wù)分層—多元評價”教學模式，為小學科學實踐類活動的素養(yǎng)化轉(zhuǎn)型提供了可復制的實踐樣本，印證了“做中學”理念的深層教育價值。

二、研究目的與意義

研究旨在打通風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)之間的壁壘，實現(xiàn)從“手工訓練”到“思維培育”的教育升維。其核心目的在于：第一，揭示模型制作中隱含的探究要素，將“支架穩(wěn)定性測試”“尾翼靈敏度對比”“轉(zhuǎn)動摩擦力分析”等物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可探究的科學問題，構(gòu)建“基礎(chǔ)制作—問題探究—創(chuàng)新改進”的進階任務(wù)鏈；第二，提煉指向探究素養(yǎng)的教學策略，通過“延遲評價”“錯誤資源化”“思維外化”等手段，激活學生的提問能力、方案設(shè)計能力與批判性思維；第三，開發(fā)動態(tài)評價工具，突破“以作品優(yōu)劣定能力”的局限，通過過程性數(shù)據(jù)追蹤學生探究思維的發(fā)展軌跡。

研究的意義體現(xiàn)在理論與實踐雙重維度。理論上，它突破了“制作與探究割裂”的傳統(tǒng)認知，提出“制作即探究”的融合范式，為小學科學實踐類課程的理論建構(gòu)提供了新視角；實踐上，研究開發(fā)的《探究式教學設(shè)計方案集》《素養(yǎng)觀察記錄表》等成果，直接服務(wù)于一線教學，有效解決了教師“不會教探究”的痛點。當學生能自主設(shè)計“覆膜防水尾翼”、嚴謹記錄“微風轉(zhuǎn)動靈敏度實驗數(shù)據(jù)”時，我們看到的是科學探究素養(yǎng)在真實情境中的生根發(fā)芽，這正是教育面向未來的生動寫照。

三、研究方法

研究采用行動研究法與案例分析法相結(jié)合的混合路徑，在真實教育場景中實現(xiàn)理論與實踐的螺旋上升。行動研究以“實踐—反思—優(yōu)化”為主線，分三輪迭代推進：首輪聚焦基礎(chǔ)制作中的探究滲透，通過課堂錄像、學生作品分析，識別“重技能輕思維”的典型問題；第二輪基于首輪反饋優(yōu)化教學設(shè)計，增設(shè)開放性探究任務(wù)，引導學生自主設(shè)計對比實驗，重點記錄其假設(shè)提出、變量控制、數(shù)據(jù)分析能力；第三輪細化“問題鏈”設(shè)計與分層指導，通過前后測對比驗證教學策略的有效性。案例分析法則選取不同認知水平的學生作為追蹤對象，深度剖析其在模型制作中的思維發(fā)展路徑，例如某學生從“按圖索驥制作”到“自主優(yōu)化支架角度”的轉(zhuǎn)變過程，成為提煉可復制教學經(jīng)驗的關(guān)鍵素材。

數(shù)據(jù)收集采用多元三角驗證法：量化數(shù)據(jù)包括學生提問數(shù)量統(tǒng)計、探究日志關(guān)鍵詞頻次分析、作品迭代次數(shù)記錄等；質(zhì)性數(shù)據(jù)涵蓋課堂觀察錄像、教師反思日記、學生訪談記錄等。通過編碼分析，提煉出“延遲評價激活問題意識”“錯誤方案轉(zhuǎn)化探究資源”“結(jié)構(gòu)化反思促進深度歸因”等核心策略，最終形成指向科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑。研究始終以課堂為實驗室，以學生思維發(fā)展為觀測核心，確保成果源于實踐、服務(wù)實踐。

四、研究結(jié)果與分析

研究數(shù)據(jù)揭示出風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)的深度關(guān)聯(lián)性。在12所試點學校的36個班級中，學生探究行為呈現(xiàn)顯著正向發(fā)展：首輪實踐后，課堂觀察記錄顯示學生平均提問數(shù)量從2.3次增至6.7次，其中指向"原理探究"的問題占比從12%躍升至38%。某六年級學生在測試中發(fā)現(xiàn)"風向標在微風時不轉(zhuǎn)動"，主動設(shè)計"增大尾翼面積"的對比實驗，其探究日志中詳細記錄了"控制變量法"的應(yīng)用過程，這種從被動操作到主動探究的轉(zhuǎn)變具有典型意義。

教學策略的迭代成效體現(xiàn)在思維品質(zhì)的提升上。教師通過"延遲評價"策略，將學生"錯誤方案"轉(zhuǎn)化為探究資源。例如，有學生用卡紙制作尾翼導致遇水變形，教師未直接否定，而是引導其分析"材料特性與使用場景的關(guān)系"，最終學生自主探索出"覆膜防水"的創(chuàng)新方案。三輪實踐后，學生探究日志中"控制變量""數(shù)據(jù)記錄"等科學方法關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率提升3倍，作品迭代次數(shù)平均達到2.3次，較首輪的0.8次顯著增加，表明學生在反復優(yōu)化中深化了對科學方法的理解。

評價工具開發(fā)實現(xiàn)了從"結(jié)果導向"到"過程追蹤"的突破?；?行為—思維—成果"三維框架設(shè)計的《探究素養(yǎng)觀察記錄表》，成功捕捉到學生思維發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點。某班級通過前后測對比，學生在"提出問題"維度的優(yōu)秀率從15%升至52%，尤其體現(xiàn)在對"支架角度與穩(wěn)定性關(guān)系"等深層問題的探究深度上。質(zhì)性分析顯示，學生反思內(nèi)容從"操作成功"的淺層描述，逐步發(fā)展為"誤差分析歸因"的深度思考，如某學生在日志中寫道："三角形支架最穩(wěn)固，因為三點確定平面，力分散更均勻"，展現(xiàn)出科學思維的具象化表達。

五、結(jié)論與建議

研究證實風向標模型制作是培養(yǎng)科學探究素養(yǎng)的有效載體。"制作即探究"的教學范式成功實現(xiàn)了技能訓練與思維培育的有機融合，學生在材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、數(shù)據(jù)驗證等環(huán)節(jié)中，經(jīng)歷了從"被動接受"到"主動建構(gòu)"的認知躍遷。關(guān)鍵結(jié)論包括：第一，將探究要素滲透于模型制作全過程，能顯著提升學生的科學思維能力；第二，"延遲評價""錯誤資源化"等策略能有效激活學生的探究潛能；第三，動態(tài)評價工具能精準追蹤素養(yǎng)發(fā)展軌跡。

基于研究結(jié)論提出以下建議：其一，教師應(yīng)重構(gòu)教學認知，將模型制作視為科學探究的"活教材"，在支架搭建、尾翼設(shè)計等環(huán)節(jié)預設(shè)探究問題鏈；其二，開發(fā)分層任務(wù)體系，為基礎(chǔ)薄弱學生提供"半開放"探究任務(wù)，為學有余力學生設(shè)計"創(chuàng)新改進"挑戰(zhàn)；其三，建立"反思性學習支架"，通過結(jié)構(gòu)化反思單引導學生深度歸因，如"實驗失敗的可能原因""改進方案的依據(jù)"等；其四，加強教師專項培訓，重點提升"問題設(shè)計能力"和"探究引導能力"，可通過"同課異構(gòu)""案例研討"等形式促進專業(yè)成長。

六、研究局限與展望

研究存在三方面局限性：其一，樣本覆蓋面有限，農(nóng)村學校因材料資源不足，部分探究活動難以深入開展；其二，教師專業(yè)能力差異顯著，部分教師仍停留在"示范操作"階段，影響探究深度；其三，評價體系對"創(chuàng)新思維"的捕捉尚顯不足，難以全面反映素養(yǎng)發(fā)展全貌。

未來研究將向三個維度拓展：其一，開發(fā)跨學科融合路徑，將風向標制作與數(shù)學統(tǒng)計、工程設(shè)計等學科聯(lián)結(jié)，如引導學生用Excel分析尾翼面積與轉(zhuǎn)動靈敏度的相關(guān)性；其二，構(gòu)建"數(shù)字化探究平臺"，通過傳感器實時采集風向數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)素養(yǎng)；其三，探索"家校協(xié)同"模式，鼓勵家長參與家庭探究活動，如共同設(shè)計"簡易氣象站"，延伸探究場域。當更多孩子敢于質(zhì)疑"為什么三角形支架最穩(wěn)固"，當實驗記錄本上出現(xiàn)"誤差分析歸因"的深度思考，科學探究素養(yǎng)便真正實現(xiàn)了從知識到能力的轉(zhuǎn)化，這正是教育面向未來的生動實踐。

小學科學：風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)教學研究論文一、引言

風向標模型制作，作為小學科學課堂中一道熟悉的風景線，承載著連接氣象知識與動手實踐的樸素使命。當孩子們用竹簽與塑料片親手組裝出簡易的風向標時，指尖觸碰的不僅是材料與工具，更是科學思維的起點。然而，長期的教學實踐令人憂慮：許多課堂將這一活動異化為手工訓練，學生按圖索驥完成作品后，對“為何選擇三角形支架”“尾翼面積如何影響靈敏度”等蘊含科學本質(zhì)的問題卻視而不見。這種重結(jié)果輕過程、重模仿輕探究的教學模式，與新課標倡導的“做中學”“用中學”理念背道而馳。當風向標在課堂中靜靜轉(zhuǎn)動，卻未能成為激發(fā)科學探究的引擎時，其背后被遮蔽的探究光芒令人深思。

科學探究素養(yǎng)作為學生認識世界、理解科學本質(zhì)的核心能力，其培養(yǎng)離不開真實情境下的思維碰撞與實踐驗證。風向標模型制作具有天然的探究基因——它以氣象觀測為問題起點，以結(jié)構(gòu)設(shè)計為實踐載體，以數(shù)據(jù)記錄為思維錨點，完整覆蓋了科學探究的全過程要素。然而，當制作過程淪為機械操作的流水線，當科學方法被簡化為步驟記憶，風向標便失去了其作為“探究孵化器”的教育價值。我們不禁追問：如何讓每一次竹簽的固定成為科學思維的具象化表達？如何讓每一次尾翼的調(diào)整成為變量控制的實踐演練？這些問題的答案，指向了小學科學教育從知識本位向素養(yǎng)本位轉(zhuǎn)型的深層命題。

二、問題現(xiàn)狀分析

當前小學科學課堂中，風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)之間存在顯著“兩張皮”現(xiàn)象。一方面，教師普遍認可模型制作的教育價值，但教學實踐卻陷入“技能訓練”的窠臼。課堂觀察顯示，超過68%的教學時間用于示范操作步驟與材料分發(fā)，學生活動被嚴格限定在“按圖索驥”的框架內(nèi)。某校五年級課堂中，教師用20分鐘演示支架搭建細節(jié)，僅用3分鐘提問“為什么三角形支架最穩(wěn)固”，當學生嘗試提出“能否用其他形狀替代”時，教師以“考試不考”為由終止討論。這種“重操作輕思維”的教學慣性，使風向標制作淪為手工課的延伸，其蘊含的探究價值被系統(tǒng)性消解。

學生層面的困境更為深刻。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，85%的學生能獨立完成風向標制作，但僅12%能解釋其工作原理；67%的學生在測試中發(fā)現(xiàn)“微風不轉(zhuǎn)動”等問題，卻僅有8%主動提出改進方案。某六年級學生在訪談中坦言：“風向標就是按步驟做出來的，老師沒問過為什么這樣設(shè)計?！边@種“會做不會思”的困局，本質(zhì)上是探究要素在制作過程中的缺位。當學生被剝奪提出問題、設(shè)計方案、驗證猜想的機會，科學探究便異化為被動接受知識的容器，其培養(yǎng)自然成為空中樓閣。

教師專業(yè)能力的結(jié)構(gòu)性矛盾是深層癥結(jié)。調(diào)查顯示，72%的科學教師承認“缺乏將探究融入制作的設(shè)計能力”，典型表現(xiàn)為：問題設(shè)計碎片化（如僅追問“尾翼朝向”而忽視結(jié)構(gòu)原理），探究指導表面化（如僅要求記錄數(shù)據(jù)而未分析誤差），評價維度單一化（如僅以作品完成度定優(yōu)劣）。某教師反思道：“我知道要培養(yǎng)探究，但不知道在制作環(huán)節(jié)如何滲透，總擔心放手讓學生試會亂套。”這種理念與能力的錯位，使風向標制作難以承載素養(yǎng)培育的重任。

課程資源的開發(fā)不足加劇了困境。現(xiàn)有教材中，風向標制作多被置于“天氣觀測”單元的附屬環(huán)節(jié)，缺乏與探究素養(yǎng)的有機銜接。配套材料包往往提供標準化組件，限制了學生的自主探究空間。某教研員指出：“學生用統(tǒng)一材料包做出的風向標千篇一律，連‘為什么用塑料不用鐵片’都無法對比實驗?！碑斕骄恳乇活A設(shè)答案取代，當材料選擇被標準化組件固化，風向標制作便失去了激發(fā)創(chuàng)新思維的土壤。

三、解決問題的策略

針對風向標模型制作與科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)的脫節(jié)困境，本研究構(gòu)建"制作即探究"的融合范式，通過三重策略破解實踐難題。教學范式重構(gòu)是核心突破口。設(shè)計"基礎(chǔ)制作—問題探究—創(chuàng)新改進"三階任務(wù)鏈，將探究要素深度滲透于制作全過程。基礎(chǔ)制作階段提供半開放材料包（如不同材質(zhì)的輕質(zhì)塑料、竹簽、卡紙），引導學生關(guān)注"三角形支架為何穩(wěn)固""尾翼面積與靈敏度關(guān)系"等隱含科學問題；問題探究階段設(shè)置"如何讓微風也觸發(fā)轉(zhuǎn)動""如何減少摩擦阻力"等真實問題，鼓勵學生自主提出假設(shè)、設(shè)計對比實驗（如更換軸承材料、調(diào)整尾翼面積）、記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)論；創(chuàng)新改進階段結(jié)合氣象觀測需求，引導學生思考"如何兼具角度測量功能""雨天防護方案"等拓展問題，通過迭代設(shè)計培養(yǎng)工程思維。某校六年級學生在測試中發(fā)現(xiàn)"卡紙尾翼遇水變形"，經(jīng)教師引導后自主探索出"覆膜防水"方案，其探究日志中詳細記錄了"材料特性與使用場景匹配"的思考過程，印證了任務(wù)鏈設(shè)計的有效性。

教師專業(yè)能力提升是關(guān)鍵支撐。開發(fā)"問題鏈設(shè)計工具包"，為教師提供梯度性探究問題模板，如從"支架角度如何影響穩(wěn)定性"的基礎(chǔ)問題，到"不同形狀支架承重對比"的進階問題，再到"如何設(shè)計可折疊支架"的創(chuàng)新問題，形成認知發(fā)展的階梯。建立"反思性學習支架"，通過結(jié)構(gòu)化反思單引導學生深度歸因，如"實驗失敗的可能原因""改進方案的依據(jù)"等，避免淺層反思。某教師在"延遲評價"策略指導下，面對學生"用鐵絲做支架更堅固"的方案，未直接否定，而是追問"鐵絲在戶外會生銹嗎"，促使學生自主發(fā)現(xiàn)材料選擇的科學依據(jù)。同時構(gòu)建"同課異構(gòu)"教研機制，通過案例研討提升教師