太仓市微型课题

指向核心概念理解的科学史情境学习个案研究

文献研究报告

太仓市沙溪镇第三小学 钱静佳

【摘要】本文献研究报告旨在为《指向核心概念理解的科学史情境学习个案研究》课题提供理论基础和研究背景。报告首先概述了科学史在小学科学教育中的重要性，然后分析了当前科学史教学中存在的问题，接着探讨了情境学习理论在科学史教学中的应用，最后提出了本课题的研究目标、内容、方法和预期成果。

【关键词】科学史教学；情境学习；核心概念理解；个案研究；小学科学教育

一、研究背景与意义

（一）研究背景

科学教育在现代教育体系中占据着举足轻重的地位，其核心目标是培养学生的科学素养和科学思维能力。科学史作为科学教育的重要组成部分，不仅展示了科学知识的产生和发展过程，还反映了科学家的思维方式、研究方法和科学精神，对于培养学生的科学素养具有不可替代的作用。

然而，在当前的小学科学教学实践中，科学史的教学现状并不理想。科学史内容在教材中的呈现形式较为单一，多以文字说明、图片和视频为主，缺乏生动性和互动性，使得学生对科学史的理解停留在表面，难以形成系统的知识结构。此外，科学史教学的趣味性不足，传统课堂的严肃氛围使得学生对科学史的学习兴趣不高，学习积极性难以调动。

情境学习理论的提出为科学史教学提供了新的思路。情境学习强调通过创设真实或模拟的情境，让学生在情境中学习，从而提高学习效果。这种教学方法能够增强学习的趣味性和互动性，有助于学生更好地理解和掌握科学史的核心概念。

（二）研究意义

本研究旨在探索情境学习理论在科学史教学中的应用，通过个案研究，提高学生对科学史核心概念的理解，培养学生的科学思维和科学精神，提升学生的科学核心素养。研究成果将为小学科学教师提供一种切实可行的科学史教学模式，有助于提高科学史教学的有效性和趣味性，促进学生的全面发展。

二、文献综述

1.科学史教学研究

科学史教学研究主要集中在科学史内容的选择、教学方法和教学效果评估等方面。研究表明，科学史教学有助于学生理解科学知识的发展过程，培养批判性思维和创新能力。例如，Smith和Siegel（2007）的研究发现，通过科学史的教学，学生能够更好地理解科学概念的演变过程，从而提高他们的科学理解力和批判性思维能力。

2.情境学习理论

情境学习理论强调学习应在真实或模拟的情境中进行，以促进知识的建构和应用。在科学教育中，情境学习理论被广泛应用于科学概念的教学，提高了学生的学习动机和学习效果。例如，Brown等人（1989）的研究表明，情境学习能够促进学生对科学概念的深入理解，提高他们的科学探究能力。

3.核心素养与科学教育

核心素养理论强调学生应具备适应终身发展和社会发展需要的关键能力。在科学教育中，培养学生的科学核心素养，如科学思维、科学探究能力和科学精神，对于学生的全面发展至关重要。例如，National Research Council（2012）的报告指出，科学核心素养是学生科学教育的重要组成部分，对于培养学生的科学素养和科学能力具有重要作用。

三、研究目标与内容

1.研究目标

整合科学史教学内容，形成系统的科学史知识网络。

提高科学史教学的趣味性，激发学生的学习兴趣。

通过情境学习帮助学生理解科学史的核心概念，提升学生的科学核心素养。

形成具有可行价值的科学史情境教学模式。

2.研究内容

科学史教学的文献研究，了解当前科学史教学的现状和存在的问题。

小学生科学史掌握情况的调查研究，为科学史情境教学的设计提供事实依据。

科学史情境教学活动的设计与实施，提高教师的探究性教学成效。

科学史教学内容的分析与整合，形成系统化的教学内容。

四、研究方法

1.文献研究法

通过查阅相关文献资料，深入学习科学史的教育内涵，寻找科学史的教学方法，分析经典案例，为课题的研究提供理论支持。文献研究将帮助我们了解当前科学史教学的现状和存在的问题，为后续研究奠定基础。

2.调查法

通过问卷调查、访谈等方式，了解小学生对科学史的掌握情况，教师教授科学史的教学方式，学生学习科学史的兴趣，以及导致现状的主要原因。调查结果将为科学史情境教学的设计提供事实依据。

3.课堂观察法

在教学实践阶段，通过课堂观察的方法，观察教师对教学情境的设计、教材中科学史的串联、学生课堂学习的效率等情况，分析情境教学在科学史教学中的作用，为教学活动的改进提供依据。

4.经验总结法

在研究过程中，对课堂观察内容进行整合分析，通过案例分析或论文的形式，总结出有价值的教学经验和实践理论，为课题的研究提供理论支持。

五、研究计划与实施步骤

1.研究计划

文献研究阶段（2025年3月）

现状研究阶段（2025年6月-2025年10月）

案例收集、研究阶段（2025年10月-2026年3月）

结题阶段（2026年3月-2026年6月）

2.实施步骤

成立课题组，完成前期的准备工作，制定大致研究方案，完成课题的申报工作。

开展本校学生的科学史掌握情况调查，教师科学史教学方式调查，进行数据汇总。

按方案进行行动研究，开展课堂观察与个案研究。

整合教材中的科学史教学内容，设计情境内容，串联科学史的教学活动。

撰写论文《指向核心概念理解的科学史情境学习个案研究》。

全面进行资料整理和分析工作，对研究成果进行理论提炼，撰写研究工作报告和结题报告。

六、预期研究成果

课堂实践优秀案例，形式：课例，完成时间：2025年12月。

论文《指向核心概念理解的科学史情境学习个案研究》，形式：论文，完成时间：2026年2月。

课题研究报告，形式：结题报告，完成时间：2026年5月。

七、讨论

本课题旨在通过情境学习理论在科学史教学中的应用，提高学生对科学史核心概念的理解，培养学生的科学思维和科学精神，提升学生的科学核心素养。研究成果将为小学科学教师提供一种切实可行的科学史教学模式，有助于提高科学史教学的有效性和趣味性，促进学生的全面发展。

在文献研究阶段，我们将通过广泛的文献回顾，形成对当前科学史情境学习研究的理论基础和实践现状的全面认识。这将为我们后续的研究提供坚实的理论基础和实践指导。

在现状研究阶段，我们将通过问卷调查和访谈，了解小学生对科学史的掌握情况，教师教授科学史的教学方式，学生学习科学史的兴趣，以及导致现状的主要原因。这将为我们设计科学史情境教学活动提供事实依据。

在案例收集、研究阶段，我们将通过课堂观察和个案研究，收集教学实践中的数据和案例，对科学史情境学习中的核心概念理解问题进行深入分析。这将为我们改进和完善教学模式提供依据。

在结题阶段，我们将全面总结研究成果，形成研究经验，撰写研究报告，课题鉴定，成果推广。这将为我们的研究成果提供全面的总结和评价。

八、结论

本课题通过情境学习理论在科学史教学中的应用，旨在提高学生对科学史核心概念的理解，培养学生的科学思维和科学精神，提升学生的科学核心素养。研究成果将为小学科学教师提供一种切实可行的科学史教学模式，有助于提高科学史教学的有效性和趣味性，促进学生的全面发展。我们期待通过本课题的研究，能够为科学史教学提供新的思路和方法，为学生的科学教育做出贡献。