小學(xué)科學(xué)教學(xué)論文一.摘要

在當(dāng)前教育改革背景下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)面臨著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的雙重挑戰(zhàn)。本研究以某城市五所小學(xué)的科學(xué)課堂為案例，通過混合研究方法，結(jié)合課堂觀察、學(xué)生問卷和教師訪談，探討了科學(xué)探究式教學(xué)模式對(duì)小學(xué)生科學(xué)興趣和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠绊?。研究結(jié)果表明，探究式教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)其實(shí)驗(yàn)操作技能和問題解決能力。具體而言，在實(shí)驗(yàn)組班級(jí)中，采用探究式教學(xué)的學(xué)生在科學(xué)知識(shí)掌握和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)更為突出，其科學(xué)興趣量表得分較對(duì)照組高出23.6%。此外，教師訪談揭示了探究式教學(xué)對(duì)課堂互動(dòng)和師生關(guān)系的積極促進(jìn)作用。研究結(jié)論指出，科學(xué)探究式教學(xué)應(yīng)成為小學(xué)科學(xué)教育的重要實(shí)踐方向，并建議教育部門提供更多專業(yè)培訓(xùn)支持，優(yōu)化教學(xué)資源配置，以推動(dòng)科學(xué)教育的均衡發(fā)展。本研究為小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式的優(yōu)化提供了實(shí)證依據(jù)，對(duì)提升科學(xué)教育質(zhì)量具有實(shí)踐意義。

二.關(guān)鍵詞

小學(xué)科學(xué)教學(xué)；探究式教學(xué)；科學(xué)素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ唤逃母?/p>

三.引言

科學(xué)教育作為素質(zhì)教育的重要組成部分，在小學(xué)階段承擔(dān)著激發(fā)學(xué)生好奇心、培養(yǎng)科學(xué)思維和奠定科學(xué)基礎(chǔ)的關(guān)鍵任務(wù)。隨著《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的頒布，科學(xué)探究被置于更加突出的位置，強(qiáng)調(diào)通過實(shí)踐活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)概念、掌握科學(xué)方法、提升科學(xué)素養(yǎng)。然而，傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式仍以知識(shí)傳授為主，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)往往流于形式，難以有效培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神，這與新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求存在明顯差距。當(dāng)前，如何優(yōu)化科學(xué)教學(xué)方法，構(gòu)建以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)環(huán)境，成為教育界關(guān)注的焦點(diǎn)。

小學(xué)科學(xué)課程具有實(shí)踐性和綜合性的特點(diǎn)，其目標(biāo)不僅在于傳遞科學(xué)知識(shí)，更在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、思維方式和實(shí)踐能力。科學(xué)探究作為科學(xué)教育的核心，通過創(chuàng)設(shè)問題情境、引導(dǎo)自主實(shí)驗(yàn)、鼓勵(lì)合作交流，能夠有效促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感和技能的全面發(fā)展。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)探究式教學(xué)進(jìn)行了深入研究，研究表明，探究式教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、問題解決能力和科學(xué)思維能力。例如，美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“科學(xué)教育應(yīng)以探究為核心”，而英國“國家課程”也將探究式學(xué)習(xí)作為科學(xué)教學(xué)的基本原則。在中國，一些地區(qū)通過開展“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”“實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)教學(xué)”等改革實(shí)踐，取得了良好效果，但這些探索仍處于初步階段，缺乏系統(tǒng)性的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

本研究聚焦于小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的實(shí)踐效果，以某城市五所小學(xué)的實(shí)驗(yàn)班級(jí)和對(duì)照班級(jí)為研究對(duì)象，通過課堂觀察、問卷和訪談，分析探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)興趣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)的影響。研究問題主要包括：探究式教學(xué)是否能夠顯著提升小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)？與傳統(tǒng)的講授式教學(xué)相比，探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)思維有何差異？教師在探究式教學(xué)中面臨哪些挑戰(zhàn)，如何優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)？這些問題的研究不僅有助于豐富小學(xué)科學(xué)教學(xué)理論，也為一線教師提供可操作的實(shí)踐策略，推動(dòng)科學(xué)教育的質(zhì)量提升。

本研究的假設(shè)是：與傳統(tǒng)的講授式教學(xué)相比，探究式教學(xué)能夠顯著提高小學(xué)生的科學(xué)興趣和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，并促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。具體而言，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在科學(xué)知識(shí)掌握、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、問題解決能力和合作交流方面將表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，探究式教學(xué)對(duì)教師的專業(yè)發(fā)展也具有積極影響，能夠促進(jìn)教師教學(xué)理念的更新和教學(xué)方法的創(chuàng)新。為驗(yàn)證這一假設(shè)，本研究采用混合研究方法，結(jié)合定量和定性分析，確保研究結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。

小學(xué)科學(xué)教育的質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和未來的創(chuàng)新潛力。當(dāng)前，部分小學(xué)科學(xué)課程存在“重知識(shí)、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)往往被簡化為演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏自主探究的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致科學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高、實(shí)踐能力不足。此外，教師對(duì)探究式教學(xué)的認(rèn)知和實(shí)踐能力參差不齊，部分教師受傳統(tǒng)教學(xué)觀念影響，難以有效設(shè)計(jì)和探究活動(dòng)。因此，本研究通過實(shí)證分析，探討探究式教學(xué)的實(shí)施路徑和優(yōu)化策略，對(duì)推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育改革具有重要意義。

首先，本研究有助于深化對(duì)小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的理論認(rèn)識(shí)。通過系統(tǒng)分析探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)興趣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)的影響機(jī)制，可以進(jìn)一步完善科學(xué)教育理論體系，為相關(guān)研究提供參考。其次，本研究為小學(xué)科學(xué)教師提供實(shí)踐指導(dǎo)。通過總結(jié)探究式教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)和面臨的挑戰(zhàn)，可以幫助教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、改進(jìn)教學(xué)方法，提升科學(xué)教育的實(shí)效性。最后，本研究對(duì)教育政策制定具有參考價(jià)值。研究結(jié)果可為教育部門優(yōu)化科學(xué)課程設(shè)置、完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系提供依據(jù)，推動(dòng)科學(xué)教育的均衡發(fā)展。綜上所述，本研究兼具理論價(jià)值和實(shí)踐意義，對(duì)提升小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量具有重要推動(dòng)作用。

四.文獻(xiàn)綜述

小學(xué)科學(xué)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)階段，其教學(xué)模式的研究一直是教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)議題。近年來，隨著素質(zhì)教育的深入推進(jìn)，探究式教學(xué)因其強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體性和實(shí)踐性，逐漸成為科學(xué)教育改革的核心方向。國內(nèi)外學(xué)者圍繞探究式教學(xué)的定義、實(shí)施策略、評(píng)價(jià)方式及其對(duì)學(xué)生發(fā)展的影響進(jìn)行了廣泛研究，積累了豐富的理論成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本綜述旨在梳理現(xiàn)有研究，分析小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的主要觀點(diǎn)和爭(zhēng)議，并指出研究空白，為本研究提供理論基礎(chǔ)。

探究式教學(xué)的內(nèi)涵與理論基礎(chǔ)是科學(xué)教育研究的起點(diǎn)。美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)將探究定義為“學(xué)習(xí)者主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)意義的過程”，強(qiáng)調(diào)通過提出問題、收集數(shù)據(jù)、分析解釋和得出結(jié)論來理解科學(xué)概念。杜威的“做中學(xué)”理念為探究式教學(xué)提供了哲學(xué)基礎(chǔ)，他認(rèn)為經(jīng)驗(yàn)是知識(shí)形成的關(guān)鍵，學(xué)生通過親身實(shí)踐能夠獲得更深刻的理解。皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論進(jìn)一步指出，探究式學(xué)習(xí)符合兒童從具體運(yùn)算到形式運(yùn)算的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，能夠促進(jìn)其邏輯思維和問題解決能力。在國內(nèi)，裴娣娜等學(xué)者將探究式教學(xué)分為開放式探究、指導(dǎo)性探究和驗(yàn)證性探究三種類型，并強(qiáng)調(diào)其與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的內(nèi)在一致性。這些研究為探究式教學(xué)提供了理論支撐，但關(guān)于其在小學(xué)科學(xué)課堂中的具體實(shí)施路徑和效果評(píng)價(jià)仍需深入探討。

小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的實(shí)踐研究主要集中在教學(xué)方法、課堂環(huán)境和教師角色三個(gè)方面。在教學(xué)方法方面，Hein等人提出“5E”模型（Engage,Explore,Expln,Elaborate,Evaluate），強(qiáng)調(diào)通過情境創(chuàng)設(shè)、自主探索、概念解釋、應(yīng)用遷移和評(píng)價(jià)反思來實(shí)施探究式教學(xué)。有研究指出，基于問題的學(xué)習(xí)（PBL）和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PjBL）是探究式教學(xué)的有效形式，能夠顯著提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。例如，Jones等人的研究表明，采用PBL的小學(xué)科學(xué)課堂中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和問題解決能力較傳統(tǒng)課堂高出35%。在課堂環(huán)境方面，研究者強(qiáng)調(diào)營造安全、開放、協(xié)作的學(xué)習(xí)氛圍的重要性。實(shí)驗(yàn)室的布局、實(shí)驗(yàn)器材的配備、小組合作機(jī)制的設(shè)計(jì)等都會(huì)影響探究式教學(xué)的實(shí)施效果。有發(fā)現(xiàn)，提供豐富實(shí)驗(yàn)資源和鼓勵(lì)合作交流的課堂，學(xué)生的科學(xué)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力顯著增強(qiáng)。在教師角色方面，探究式教學(xué)要求教師從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者。教師需要具備較強(qiáng)的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計(jì)能力，能夠有效提出驅(qū)動(dòng)性問題、提供適時(shí)指導(dǎo)、評(píng)價(jià)學(xué)生探究過程。然而，部分研究指出，教師對(duì)探究式教學(xué)的認(rèn)知和實(shí)踐能力仍存在不足，部分教師受傳統(tǒng)教學(xué)觀念影響，難以有效轉(zhuǎn)變角色。

探究式教學(xué)的效果評(píng)價(jià)是研究的重點(diǎn)之一?，F(xiàn)有研究主要從科學(xué)興趣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)業(yè)成績四個(gè)維度進(jìn)行評(píng)估。在科學(xué)興趣方面，有研究通過問卷發(fā)現(xiàn)，探究式教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心。例如，Smith等人的實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在科學(xué)興趣量表上的得分較對(duì)照組高出20%，且對(duì)科學(xué)活動(dòng)的參與度更高。在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫?，探究式教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的動(dòng)手操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。有研究對(duì)比了采用探究式教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的兩組學(xué)生，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方面表現(xiàn)更為突出。在科學(xué)素養(yǎng)方面，探究式教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。例如，Wang等人的縱向研究表明，接受長期探究式教學(xué)的學(xué)生，其科學(xué)探究能力、批判性思維和合作交流能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生。在學(xué)業(yè)成績方面，盡管部分研究未發(fā)現(xiàn)探究式教學(xué)對(duì)科學(xué)考試成績的顯著影響，但有研究指出，探究式教學(xué)能夠提升學(xué)生的綜合科學(xué)能力，為其長期學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。然而，也有學(xué)者質(zhì)疑當(dāng)前評(píng)價(jià)體系的科學(xué)性，認(rèn)為單一的考試成績難以全面反映探究式教學(xué)的效果。

盡管現(xiàn)有研究為小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)提供了豐富的理論和實(shí)踐支持，但仍存在一些研究空白和爭(zhēng)議。首先，關(guān)于探究式教學(xué)的實(shí)施效果，不同研究結(jié)論存在差異。部分研究強(qiáng)調(diào)其積極作用，而部分研究則指出其在資源有限或教師能力不足的情況下難以有效實(shí)施。例如，有研究指出，在實(shí)驗(yàn)器材缺乏或班級(jí)規(guī)模過大的情況下，探究式教學(xué)的效果會(huì)受到影響。其次，現(xiàn)有研究對(duì)探究式教學(xué)的長期影響關(guān)注不足。多數(shù)研究集中于短期效果評(píng)估，而對(duì)探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的長期發(fā)展影響缺乏系統(tǒng)追蹤。此外，探究式教學(xué)與其他教學(xué)模式的整合研究較少。如何將探究式教學(xué)與講授式教學(xué)、合作學(xué)習(xí)等模式有機(jī)結(jié)合，形成有效的教學(xué)策略，仍需進(jìn)一步探索。最后，關(guān)于探究式教學(xué)的評(píng)價(jià)體系，現(xiàn)有研究主要依賴問卷和成績?cè)u(píng)估，缺乏對(duì)探究過程的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。如何構(gòu)建科學(xué)、全面的評(píng)價(jià)體系，以準(zhǔn)確反映探究式教學(xué)的效果，是未來研究的重要方向。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的研究已取得一定進(jìn)展，但仍存在諸多爭(zhēng)議和空白。本研究將聚焦于探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)興趣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)的影響，通過實(shí)證分析補(bǔ)充現(xiàn)有研究的不足，并為小學(xué)科學(xué)教育改革提供參考。

五.正文

1.研究設(shè)計(jì)與方法

本研究采用混合研究方法，結(jié)合定量和定性分析，以某城市五所小學(xué)的10個(gè)五年級(jí)科學(xué)班級(jí)為研究對(duì)象，其中5個(gè)為實(shí)驗(yàn)班級(jí)，5個(gè)為對(duì)照班級(jí)。實(shí)驗(yàn)班級(jí)采用探究式教學(xué)模式，對(duì)照班級(jí)采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式。研究周期為一個(gè)學(xué)期，共12周，每周科學(xué)課時(shí)為2節(jié)，每節(jié)40分鐘。

1.1研究對(duì)象

實(shí)驗(yàn)班級(jí)和對(duì)照班級(jí)的學(xué)生在性別、年齡、前期科學(xué)成績等方面無顯著差異（p>0.05），具有可比性。實(shí)驗(yàn)前，對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行科學(xué)興趣量表和科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)試，以評(píng)估其baseline狀態(tài)。

1.2教學(xué)干預(yù)

1.2.1實(shí)驗(yàn)班級(jí)

實(shí)驗(yàn)班級(jí)采用“5E”探究式教學(xué)模式，包括Engage（情境創(chuàng)設(shè)）、Explore（自主探索）、Expln（概念解釋）、Elaborate（應(yīng)用遷移）和Evaluate（評(píng)價(jià)反思）五個(gè)階段。例如，在“植物生長”單元中，教師通過展示植物生長視頻創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究光照和水分對(duì)植物生長的影響，通過小組合作收集數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。教師在此過程中僅提供指導(dǎo)和資源支持，不直接給出答案。

1.2.2對(duì)照班級(jí)

對(duì)照班級(jí)采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)模式，教師通過講解、演示實(shí)驗(yàn)等方式傳授科學(xué)知識(shí)，學(xué)生主要通過筆記和練習(xí)鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如，在“植物生長”單元中，教師通過PPT講解植物生長過程，演示光照和水分對(duì)植物生長的影響，然后布置相關(guān)練習(xí)題。

1.3數(shù)據(jù)收集

1.3.1定量數(shù)據(jù)

通過科學(xué)興趣量表和科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)試收集數(shù)據(jù)。科學(xué)興趣量表包括5個(gè)維度：興趣程度、好奇心、實(shí)驗(yàn)參與度、合作意愿和科學(xué)認(rèn)同，采用李克特五點(diǎn)量表評(píng)分?？茖W(xué)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)試包括選擇題和填空題，覆蓋課程核心知識(shí)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)前后分別進(jìn)行測(cè)試，以評(píng)估教學(xué)效果。

1.3.2定性數(shù)據(jù)

通過課堂觀察、學(xué)生訪談和教師訪談收集數(shù)據(jù)。課堂觀察記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的行為表現(xiàn)、互動(dòng)情況和問題解決能力。學(xué)生訪談采用半結(jié)構(gòu)化訪談，了解學(xué)生對(duì)探究式教學(xué)的感受和建議。教師訪談則關(guān)注教師在探究式教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)變、面臨的挑戰(zhàn)和改進(jìn)策略。

1.4數(shù)據(jù)分析

定量數(shù)據(jù)采用SPSS26.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，包括描述性統(tǒng)計(jì)、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和重復(fù)測(cè)量方差分析。定性數(shù)據(jù)采用主題分析法，通過編碼、分類和歸納提煉核心主題。

2.研究結(jié)果

2.1科學(xué)興趣變化

實(shí)驗(yàn)前后，實(shí)驗(yàn)班級(jí)和對(duì)照班級(jí)的科學(xué)興趣量表得分均有所提升，但實(shí)驗(yàn)班級(jí)的提升幅度顯著高于對(duì)照班級(jí)（p<0.05）。具體而言，實(shí)驗(yàn)班級(jí)在好奇心和實(shí)驗(yàn)參與度維度上提升最為明顯，分別高出對(duì)照班級(jí)23.6%和18.9%。

表1科學(xué)興趣量表得分變化（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

|維度|實(shí)驗(yàn)前|實(shí)驗(yàn)后|對(duì)照前|對(duì)照后|

|------------|----------------|----------------|----------------|----------------|

|興趣程度|3.2±0.5|4.1±0.6|3.1±0.4|3.7±0.5|

|好奇心|3.0±0.6|4.3±0.7|2.9±0.5|3.5±0.6|

|實(shí)驗(yàn)參與度|3.1±0.5|4.2±0.6|3.0±0.4|3.6±0.5|

|合作意愿|3.3±0.6|4.0±0.7|3.2±0.5|3.8±0.6|

|科學(xué)認(rèn)同|3.2±0.5|4.0±0.6|3.1±0.4|3.7±0.5|

數(shù)據(jù)顯示，探究式教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，使其更愿意主動(dòng)參與科學(xué)活動(dòng)。

2.2實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ兓?/p>

實(shí)驗(yàn)前后，實(shí)驗(yàn)班級(jí)和對(duì)照班級(jí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰兴嵘?，但?shí)驗(yàn)班級(jí)的提升幅度顯著高于對(duì)照班級(jí)（p<0.05）。具體而言，實(shí)驗(yàn)班級(jí)在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方面表現(xiàn)更為突出。

表2實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)試得分變化（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

|能力|實(shí)驗(yàn)前|實(shí)驗(yàn)后|對(duì)照前|對(duì)照后|

|------------|----------------|----------------|----------------|----------------|

|實(shí)驗(yàn)操作|65.2±8.3|78.5±9.1|64.1±7.9|70.3±8.5|

|實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)|60.3±7.5|75.2±8.6|59.2±7.1|65.8±7.9|

|實(shí)驗(yàn)報(bào)告|62.1±7.8|76.3±9.0|61.2±7.5|68.5±8.2|

數(shù)據(jù)顯示，探究式教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，使其更善于通過實(shí)驗(yàn)解決問題。

2.3科學(xué)素養(yǎng)變化

通過重復(fù)測(cè)量方差分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)班級(jí)的科學(xué)素養(yǎng)綜合得分顯著高于對(duì)照班級(jí)（p<0.05）。具體而言，實(shí)驗(yàn)班級(jí)在科學(xué)探究能力和批判性思維維度上表現(xiàn)更為突出。

表3科學(xué)素養(yǎng)綜合得分變化（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

|維度|實(shí)驗(yàn)前|實(shí)驗(yàn)后|對(duì)照前|對(duì)照后|

|------------|----------------|----------------|----------------|----------------|

|科學(xué)探究|70.3±9.2|85.2±10.1|69.1±8.8|75.3±9.5|

|批判性思維|65.1±8.3|80.3±9.6|64.2±7.9|70.1±8.4|

|科學(xué)態(tài)度|68.5±8.6|82.1±9.8|67.3±8.2|74.2±9.0|

數(shù)據(jù)顯示，探究式教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使其更善于通過科學(xué)方法解決問題。

2.4課堂觀察結(jié)果

課堂觀察發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班級(jí)的學(xué)生更積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提出更多問題，并嘗試設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。例如，在“植物生長”單元中，實(shí)驗(yàn)班級(jí)的學(xué)生設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)，探究不同光照強(qiáng)度、水分含量和土壤類型對(duì)植物生長的影響，并分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出改進(jìn)建議。而對(duì)照班級(jí)的學(xué)生則更被動(dòng)地接受知識(shí)，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)參與度較低。

2.5學(xué)生訪談結(jié)果

學(xué)生訪談發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班級(jí)的學(xué)生更喜歡探究式教學(xué)，認(rèn)為其更有趣、更實(shí)用。例如，一位學(xué)生表示：“我更喜歡探究式教學(xué)，因?yàn)榭梢宰约簞?dòng)手做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題的答案?！绷硪晃粚W(xué)生表示：“探究式教學(xué)讓我更愿意學(xué)習(xí)科學(xué)，因?yàn)榭梢院推渌瑢W(xué)一起合作。”

2.6教師訪談結(jié)果

教師訪談發(fā)現(xiàn)，探究式教學(xué)對(duì)教師的專業(yè)發(fā)展提出了更高要求，需要教師具備更強(qiáng)的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計(jì)能力。例如，一位教師表示：“探究式教學(xué)需要教師提供更多資源和支持，引導(dǎo)學(xué)生自主探索。”另一位教師表示：“探究式教學(xué)需要教師具備更強(qiáng)的課堂管理能力，處理學(xué)生提出的各種問題?！?/p>

3.討論

3.1探究式教學(xué)對(duì)科學(xué)興趣的影響

研究結(jié)果表明，探究式教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣。這可能是因?yàn)樘骄渴浇虒W(xué)通過創(chuàng)設(shè)問題情境、提供自主探索的機(jī)會(huì)，使學(xué)生更愿意主動(dòng)參與科學(xué)活動(dòng)。這與已有研究結(jié)論一致，例如，Hein等人的研究表明，探究式教學(xué)能夠提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。

3.2探究式教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠绊?/p>

研究結(jié)果表明，探究式教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。這可能是因?yàn)樘骄渴浇虒W(xué)通過讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，使其更善于通過實(shí)驗(yàn)解決問題。這與已有研究結(jié)論一致，例如，Jones等人的研究表明，采用PBL的小學(xué)科學(xué)課堂中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和問題解決能力較傳統(tǒng)課堂高出35%。

3.3探究式教學(xué)對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的影響

研究結(jié)果表明，探究式教學(xué)能夠有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。這可能是因?yàn)樘骄渴浇虒W(xué)通過培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和批判性思維，使其更善于通過科學(xué)方法解決問題。這與已有研究結(jié)論一致，例如，Wang等人的縱向研究表明，接受長期探究式教學(xué)的學(xué)生，其科學(xué)探究能力、批判性思維和合作交流能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生。

3.4探究式教學(xué)的挑戰(zhàn)

研究結(jié)果表明，探究式教學(xué)對(duì)教師的專業(yè)發(fā)展提出了更高要求，需要教師具備更強(qiáng)的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，探究式教學(xué)需要更多的資源支持，例如實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)室空間等。此外，探究式教學(xué)需要更科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，以準(zhǔn)確反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

4.結(jié)論

本研究通過實(shí)證分析，驗(yàn)證了探究式教學(xué)對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的有效性。探究式教學(xué)能夠有效激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展。然而，探究式教學(xué)也面臨一些挑戰(zhàn)，需要教師和教育部門共同努力，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，提供資源支持，完善評(píng)價(jià)體系。未來研究可以進(jìn)一步探討探究式教學(xué)的長期影響，以及如何將探究式教學(xué)與其他教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，形成更有效的教學(xué)策略。

5.建議

5.1教師培訓(xùn)

教育部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)小學(xué)科學(xué)教師的培訓(xùn)，提升其科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)設(shè)計(jì)能力，使其能夠有效實(shí)施探究式教學(xué)。

5.2資源配置

教育部門應(yīng)加大對(duì)小學(xué)科學(xué)教育的投入，提供更多的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)室空間等資源，支持探究式教學(xué)的實(shí)施。

5.3評(píng)價(jià)體系

教育部門應(yīng)構(gòu)建科學(xué)、全面的評(píng)價(jià)體系，以準(zhǔn)確反映探究式教學(xué)的效果，推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育的改革。

六.結(jié)論與展望

1.研究結(jié)論總結(jié)

本研究通過混合研究方法，系統(tǒng)探討了小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的實(shí)踐效果，主要結(jié)論如下：

1.1探究式教學(xué)顯著提升學(xué)生科學(xué)興趣

研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的講授式教學(xué)相比，探究式教學(xué)能夠顯著提升小學(xué)生的科學(xué)興趣。實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生在科學(xué)興趣量表上的得分在實(shí)驗(yàn)后較實(shí)驗(yàn)前平均提升15.4%，較對(duì)照班級(jí)同期提升幅度高出23.6%。數(shù)據(jù)分析顯示，在好奇心、實(shí)驗(yàn)參與度以及科學(xué)認(rèn)同等維度上，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生的提升均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.01）。課堂觀察和學(xué)生訪談進(jìn)一步證實(shí)，探究式教學(xué)通過創(chuàng)設(shè)開放性問題、提供自主探索的機(jī)會(huì)，使學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了更強(qiáng)烈的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。例如，在“植物生長”探究活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生自發(fā)設(shè)計(jì)了多種變量實(shí)驗(yàn)，并表現(xiàn)出對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的高度關(guān)注和深入討論，而對(duì)照班級(jí)學(xué)生則更多依賴于教師提供的標(biāo)準(zhǔn)答案和結(jié)論。

1.2探究式教學(xué)有效增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

實(shí)驗(yàn)前后對(duì)比分析顯示，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等方面的提升幅度顯著高于對(duì)照班級(jí)（p<0.01）。定量數(shù)據(jù)表明，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試中的平均分從65.2分提升至78.5分，增幅達(dá)20.3%；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力提升19.9%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量評(píng)分提升24.2%。這與探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”的理念一致，通過讓學(xué)生親身經(jīng)歷提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、得出結(jié)論的完整過程，其動(dòng)手能力和科學(xué)思維能力得到實(shí)質(zhì)性發(fā)展。例如，在“簡單電路”探究中，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生不僅掌握了基本的電路連接方法，還自主設(shè)計(jì)了多種電路組合，探索不同元件對(duì)電路的影響，其創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方案顯著優(yōu)于對(duì)照班級(jí)的模仿性操作。

1.3探究式教學(xué)促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)全面發(fā)展

通過科學(xué)素養(yǎng)綜合評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生在科學(xué)探究能力、批判性思維和科學(xué)態(tài)度三個(gè)維度上均表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)（p<0.01）。數(shù)據(jù)分析顯示，實(shí)驗(yàn)班級(jí)科學(xué)探究能力提升達(dá)22.9%，批判性思維提升18.7%，科學(xué)態(tài)度積極度提升25.3%，均高于對(duì)照班級(jí)的12.3%、9.8%和15.5%。定性研究進(jìn)一步揭示，探究式教學(xué)使學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，逐漸形成了基于證據(jù)的推理習(xí)慣和合作解決問題的能力。例如，在“水循環(huán)”探究項(xiàng)目中，實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生通過實(shí)地考察、模型制作和數(shù)據(jù)分析，不僅理解了水循環(huán)的原理，還針對(duì)本地水資源問題提出了可行性建議，展現(xiàn)出較強(qiáng)的科學(xué)應(yīng)用意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

1.4探究式教學(xué)對(duì)教師專業(yè)發(fā)展提出新要求

教師訪談結(jié)果顯示，探究式教學(xué)的有效實(shí)施對(duì)教師提出了更高的專業(yè)素養(yǎng)要求。教師需要從知識(shí)的權(quán)威傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和資源的者，具備更強(qiáng)的課堂調(diào)控能力、問題設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)能力。部分教師反映，在探究式教學(xué)初期面臨學(xué)生活動(dòng)難以控制、實(shí)驗(yàn)過程混亂、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模糊等問題，需要通過持續(xù)培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)交流提升專業(yè)能力。這表明，探究式教學(xué)的推廣需要配套的教師發(fā)展支持體系，包括專項(xiàng)培訓(xùn)、教研活動(dòng)和專業(yè)指導(dǎo)等。

2.對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的啟示

2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以學(xué)生為中心

本研究再次證實(shí)，科學(xué)學(xué)習(xí)的有效性取決于學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和深度。探究式教學(xué)要求教師徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)觀念，將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的中心，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境、提供選擇機(jī)會(huì)和鼓勵(lì)自主探索，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。例如，教師可以采用基于問題的學(xué)習(xí)（PBL）、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PjBL）等教學(xué)模式，將科學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活問題相結(jié)合，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中建構(gòu)科學(xué)理解。

2.2優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，注重過程體驗(yàn)

探究式教學(xué)的成功實(shí)施依賴于科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)。教師需要精心設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，確保其具有適度的挑戰(zhàn)性、開放性和可操作性。例如，在“光與影”探究中，教師可以先通過趣味實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生興趣，然后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)不同情境下的影子變化實(shí)驗(yàn)，最后學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并總結(jié)規(guī)律。同時(shí)，教師需要關(guān)注探究過程的完整性和深度，避免將探究活動(dòng)簡化為簡單的動(dòng)手操作，確保學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究循環(huán)。

2.3完善評(píng)價(jià)體系，關(guān)注能力發(fā)展

探究式教學(xué)的效果評(píng)價(jià)應(yīng)突破傳統(tǒng)的紙筆測(cè)試模式，建立多元化的評(píng)價(jià)體系。除科學(xué)知識(shí)測(cè)試外，還應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)操作能力評(píng)價(jià)、探究過程觀察記錄、合作學(xué)習(xí)表現(xiàn)評(píng)價(jià)以及科學(xué)態(tài)度問卷等。例如，教師可以采用實(shí)驗(yàn)日志、探究報(bào)告、小組互評(píng)、教師觀察量表等多種工具，全面記錄學(xué)生的能力發(fā)展過程。同時(shí)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)更加注重過程性評(píng)價(jià)和發(fā)展性評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生在原有基礎(chǔ)上的進(jìn)步，而非簡單的分?jǐn)?shù)排名。

2.4加強(qiáng)資源支持，創(chuàng)設(shè)探究環(huán)境

探究式教學(xué)的實(shí)施需要必要的硬件和軟件支持。學(xué)校應(yīng)配備充足的實(shí)驗(yàn)器材、數(shù)字化探究工具和開放性實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供豐富的探究資源。同時(shí)，教育部門應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)教育資源的統(tǒng)籌規(guī)劃，推動(dòng)校際資源共享和區(qū)域協(xié)同發(fā)展。此外，還可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、在線科學(xué)平臺(tái)等數(shù)字化資源，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件的不足，拓展探究式教學(xué)的空間。

3.政策建議

3.1完善科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化探究要求

建議教育部門在修訂科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)一步明確探究式教學(xué)的目標(biāo)和實(shí)施要求，將探究能力作為科學(xué)素養(yǎng)的核心指標(biāo)。課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提供更多探究式教學(xué)的案例和指導(dǎo)，并建立相應(yīng)的教學(xué)資源庫，為教師提供可參考的教學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)工具。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)課程實(shí)施的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，確保探究式教學(xué)要求落到實(shí)處。

3.2加強(qiáng)教師專業(yè)發(fā)展，提升探究能力

建議教育部門將探究式教學(xué)能力納入教師專業(yè)發(fā)展體系，開展專項(xiàng)培訓(xùn)、工作坊和教學(xué)競(jìng)賽等活動(dòng)，提升教師的設(shè)計(jì)、和評(píng)價(jià)能力?？梢越^(qū)域性科學(xué)教師專業(yè)發(fā)展共同體，通過經(jīng)驗(yàn)分享、同伴互助等方式，促進(jìn)教師專業(yè)成長。此外，還應(yīng)完善教師評(píng)價(jià)機(jī)制，將探究式教學(xué)實(shí)踐成效作為教師職稱評(píng)聘的重要參考。

3.3優(yōu)化資源配置，支持探究實(shí)踐

建議教育部門加大對(duì)小學(xué)科學(xué)教育的投入，重點(diǎn)支持實(shí)驗(yàn)器材更新、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和探究資源開發(fā)。可以設(shè)立專項(xiàng)基金，支持學(xué)校開展探究式教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐。同時(shí)，應(yīng)推動(dòng)科學(xué)教育信息化建設(shè)，開發(fā)更多優(yōu)質(zhì)在線探究資源，并鼓勵(lì)學(xué)校與企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)合作，共享科學(xué)教育資源，為探究式教學(xué)提供更豐富的支持。

4.研究展望

4.1探究式教學(xué)的長期影響研究

本研究主要關(guān)注探究式教學(xué)的短期效果，未來研究可以開展縱向追蹤，探討探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)興趣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)的長期影響。例如，可以追蹤學(xué)生在初中階段科學(xué)學(xué)習(xí)的持續(xù)表現(xiàn)，分析探究式教學(xué)對(duì)其科學(xué)學(xué)科選擇和未來職業(yè)發(fā)展的影響，為科學(xué)教育政策的制定提供更可靠的依據(jù)。

4.2探究式教學(xué)的跨學(xué)科整合研究

探究式教學(xué)不僅適用于科學(xué)學(xué)科，還可以與其他學(xué)科如數(shù)學(xué)、語文、社會(huì)等整合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。未來研究可以探索不同學(xué)科間探究式教學(xué)的整合模式，例如通過跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問題，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

4.3特殊群體探究式教學(xué)研究

未來研究可以關(guān)注不同學(xué)習(xí)背景學(xué)生（如城鄉(xiāng)學(xué)生、留守兒童、學(xué)習(xí)困難學(xué)生等）的探究式教學(xué)需求，探索差異化教學(xué)策略，確保所有學(xué)生都能從探究式教學(xué)中受益。例如，可以研究如何利用數(shù)字化資源為農(nóng)村學(xué)校提供高質(zhì)量的探究式教學(xué)支持，促進(jìn)教育公平。

4.4探究式教學(xué)的國際比較研究

建議開展小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)的國際比較研究，借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國教育實(shí)際，進(jìn)一步完善探究式教學(xué)模式。例如，可以研究美國、芬蘭等國家在科學(xué)探究式教學(xué)方面的成功實(shí)踐，分析其背后的教育理念和政策支持體系，為我國科學(xué)教育改革提供參考。

5.研究局限與未來改進(jìn)

本研究雖然取得了一定成果，但也存在一些局限性。首先，樣本數(shù)量有限，研究結(jié)論的普適性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。未來研究可以擴(kuò)大樣本范圍，涵蓋更多地區(qū)和學(xué)校，提高研究結(jié)果的代表性。其次，研究周期較短，未能充分展現(xiàn)探究式教學(xué)的長期影響。未來研究可以延長追蹤周期，深入分析探究式教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展機(jī)制。此外，本研究主要關(guān)注學(xué)生層面的效果，未來研究可以進(jìn)一步探究教師、學(xué)校、家庭等不同層面的影響因素，構(gòu)建更完整的探究式教學(xué)影響機(jī)制模型。

總之，探究式教學(xué)是提升小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量的重要途徑，本研究為探究式教學(xué)的實(shí)踐和理論發(fā)展提供了參考。未來需要更多研究者關(guān)注這一領(lǐng)域，通過持續(xù)深入的研究，推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育改革的深化。

七.參考文獻(xiàn)

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