第一章绪论 第一章绪论 1.1研究背景与研究意义 1.1.1研究背景 1.国家提倡新时代下全民应具备科学素养 生产力发展、经济繁荣和社会进步需要科学技术的推进，科学技术的竞争也 是综合国力竞争的实质。与此同时国务院印发《全民科学素质行动规划纲要 (2021-2035年)》（以下简称《纲要》），其中明确指出努力提升公民的科学 素养是改善公民生活质量，增强参与社会和经济发展能力，建设创新型国家和实 现经济社会全面、协调、可持续发展的必然要求，因此科学素养是当前时代背景 下每位公民应具备的基本素质。 2.小学科学新课标的时代要求 国家整体教有方针中提到要坚持教育与社会实践相结合，以提高国民素质为 根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，因此《义务教育小学科学 课程标准》（以下简称《新课标》）中明确指出：小学科学课程对于培养学生的 科学素养、创新精神和实践能力具有重要的价值，以培养学生的科学素养为总目 标。“科学课程需要从学生兴趣点出发，将抽象科学知识转变为学生能够直观感 受的内容，关注学生过程性发展，提升学生综合能力，为今后学习和发展奠定良 好的基础。 3.项目式学习与翻转课堂适合培养学生科学素养 项目式学习变革了以课堂讲授为主的教学方式，它以“学”为中心，学生在 教师引导下，从兴趣出发对基于现实问题展开主动探究，探究结束后产生一系列 学习成果，满足学生个性化学习体验。®项目式学习在STEN教学中已成为一种主 流教学方式，学生在实践活动中体验、学习，能够利用多学科知识和技能解决问 题，培养协作交流能力和高阶思维，实现学生的全面发展 男常风大 范大学出版社，2017， (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 研究背景与研究意义 1.1.1 研究背景 1.国家提倡新时代下全民应具备科学素养 生产力发展、经济繁荣和社会进步需要科学技术的推进，科学技术的竞争也 是综合国力竞争的实质。与此同时国务院印发《全民科学素质行动规划纲要 （2021-2035 年）》（以下简称《纲要》），其中明确指出努力提升公民的科学 素养是改善公民生活质量，增强参与社会和经济发展能力，建设创新型国家和实 现经济社会全面、协调、可持续发展的必然要求，因此科学素养是当前时代背景 下每位公民应具备的基本素质。 2.小学科学新课标的时代要求 国家整体教育方针中提到要坚持教育与社会实践相结合，以提高国民素质为 根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，因此《义务教育小学科学 课程标准》（以下简称《新课标》）中明确指出：小学科学课程对于培养学生的 科学素养、创新精神和实践能力具有重要的价值，以培养学生的科学素养为总目 标。①科学课程需要从学生兴趣点出发，将抽象科学知识转变为学生能够直观感 受的内容，关注学生过程性发展，提升学生综合能力，为今后学习和发展奠定良 好的基础。 3.项目式学习与翻转课堂适合培养学生科学素养 项目式学习变革了以课堂讲授为主的教学方式，它以“学”为中心，学生在 教师引导下，从兴趣出发对基于现实问题展开主动探究，探究结束后产生一系列 学习成果，满足学生个性化学习体验。②项目式学习在 STEM 教学中已成为一种主 流教学方式，学生在实践活动中体验、学习，能够利用多学科知识和技能解决问 题，培养协作交流能力和高阶思维，实现学生的全面发展。 ① 中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2017. ② 柯清超.超越与变革:翻转课堂与项目学习[M].北京:高等教育出版社,2016:13-14
河北大学硕士学位论文 翻转课堂作为信息时代中一种新型教学模式，学生课前借助互联网技术获 取优质资源进行新知学习，教师课上引导学生进行知识内化和应用，达到更好教 学效果。翻转课堂的先学后教的特性符合人类认知规律，学生课前引入新知后， 教师在课中高效利用课堂时间，引领学生共同交流学习经验、想法观点，从而深 化学生认知。翻转课堂与项目式学习都改变了传统以“教”为中心的课堂教学， 强调以“学”为中心。翻转课堂在一定程度上能够推动项目式学习，提升课堂教 学效率，促进学生知识内化和知识迁移。 故而，从翻转课堂和项目式学习二者融合的角度出发，设计出与小学科学相 适应的教学模型，经过教学检验、实践应用后，以期改变小学科学当前教学中遇 到的问题，提高小学科学教学效果和质量，最终能够培养小学生的科学素养 1.1.2研究意义 1.理论意义 本研究对项目式学习、翻转课堂相关文献资料进行了仔细研读和梳理，以全 面培养小学生科学素养为目标，在建构主义学习理论、人本主义理论和最近发展 区指导下，根据项目学习和翻转课堂特点开展必要性分析，在此基础上设计活动 原则，并构建“基于翻转课堂的项目式学习活动”模型，并以此为依据进行具体 案例设计与应用，进而为小学科学活动模型设计提供理论层面的参考。 2.实践意义 通过对小学科学教学现状的调查，结合小学科学课程中存在的问题、《新课 标》教学要求和教学总目标，构建“基于翻转课堂的项目式学习活动”模型，借 助实际教学活动案例以及教学活动中存在的问题对活动模型进行优化，从而开发 出与小学科学实际教学相契合的活动模型，为全面培养小学生科学素养的实践活 动提供一定参考。 1.2研究目标与研究内容 1.2.1研究目标 8视品经a (C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
河北大学硕士学位论文 2 翻转课堂作为信息时代中一种新型教学模式，学生课前借助互联网技术获 取优质资源进行新知学习，教师课上引导学生进行知识内化和应用，达到更好教 学效果。①翻转课堂的先学后教的特性符合人类认知规律，学生课前引入新知后， 教师在课中高效利用课堂时间，引领学生共同交流学习经验、想法观点，从而深 化学生认知。②翻转课堂与项目式学习都改变了传统以“教”为中心的课堂教学， 强调以“学”为中心。翻转课堂在一定程度上能够推动项目式学习，提升课堂教 学效率，促进学生知识内化和知识迁移。 故而，从翻转课堂和项目式学习二者融合的角度出发，设计出与小学科学相 适应的教学模型，经过教学检验、实践应用后，以期改变小学科学当前教学中遇 到的问题，提高小学科学教学效果和质量，最终能够培养小学生的科学素养。 1.1.2 研究意义 1.理论意义 本研究对项目式学习、翻转课堂相关文献资料进行了仔细研读和梳理，以全 面培养小学生科学素养为目标，在建构主义学习理论、人本主义理论和最近发展 区指导下，根据项目学习和翻转课堂特点开展必要性分析，在此基础上设计活动 原则，并构建“基于翻转课堂的项目式学习活动”模型，并以此为依据进行具体 案例设计与应用，进而为小学科学活动模型设计提供理论层面的参考。 2.实践意义 通过对小学科学教学现状的调查，结合小学科学课程中存在的问题、《新课 标》教学要求和教学总目标，构建“基于翻转课堂的项目式学习活动”模型，借 助实际教学活动案例以及教学活动中存在的问题对活动模型进行优化，从而开发 出与小学科学实际教学相契合的活动模型，为全面培养小学生科学素养的实践活 动提供一定参考。 1.2 研究目标与研究内容 1.2.1 研究目标 ① 郭鹏飞.国外关于翻转课堂的理性思考[J].中国信息技术教育,2014(15):13-16. ② 李允.翻转课堂中国热的理性思考[J].课程.教材.教法,2014,34(10):18-23
第一章绪论 本研究具体目标为通过梳理项目式学习、翻转课堂等文献资料，分析当前小 学科学教学现状，构建基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型，将活动模 型应用于小学科学三轮实践活动中验证其可行性和科学性，并对该模型进行迭代 优化，从而使小学科学教学效果得到改进，促进小学生科学素养的全面发展。 1.2.2研究内容 本研究的研究内容主要包含以下三方面： 1.基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型的设计依据 首先，通过梳理项目式学习、翻转课堂和小学科学相关文献，了解当前研究 现状：其次，采用问卷调查法、访谈法了解学生对科学总体认知、自身兴趣、学 习态度、科学课堂教学形式以及科学教师行为表征，摸清当前小学科学教学现状， 为模型构建提供现实依据：最后，在小学科学教学现状基础上分析项目式学习和 翻转课堂在小学科学课程中的必要性，并设计相应的活动原则：从而为模型设计 奠定良好基础。 2.基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型的构建 从当前教学现状出发，结合当前小学生年龄特点、心理特征以及小学科学《新 课标》具体要求和培养目标，在建构主义理论、人本主义理论和最近发展区理论 指导下设计基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型。 3.基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型的应用与分析 本研究从小学四年级《科学》（教科版）“运动和力”章节中选取三个典型 案例，将教学模型应用其中展开三轮行动研究，每轮教学过后进行教学反思和模 式优化，通过分析学生表现性评价和成果性评价相关数据，验证基于翻转课堂的 项目式学习活动模型在小学科学课程中的可行性和有效性。 1.3研究思路与研究方法 1.3.1研究思路 本研究利用文献分析法梳理国内外翻转课堂、项目式学习以及小学科学的相 关研究，之后通过问卷调查和师生访谈的方式对当前小学科学教学现状进行实践 调研。分析总结当前小学科学教学现状，提出相应设计原则，在建构主义理论、 (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
第一章 绪论 3 本研究具体目标为通过梳理项目式学习、翻转课堂等文献资料，分析当前小 学科学教学现状，构建基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型，将活动模 型应用于小学科学三轮实践活动中验证其可行性和科学性，并对该模型进行迭代 优化，从而使小学科学教学效果得到改进，促进小学生科学素养的全面发展。 1.2.2 研究内容 本研究的研究内容主要包含以下三方面： 1. 基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型的设计依据 首先，通过梳理项目式学习、翻转课堂和小学科学相关文献，了解当前研究 现状；其次，采用问卷调查法、访谈法了解学生对科学总体认知、自身兴趣、学 习态度、科学课堂教学形式以及科学教师行为表征，摸清当前小学科学教学现状， 为模型构建提供现实依据；最后，在小学科学教学现状基础上分析项目式学习和 翻转课堂在小学科学课程中的必要性，并设计相应的活动原则；从而为模型设计 奠定良好基础。 2.基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型的构建 从当前教学现状出发，结合当前小学生年龄特点、心理特征以及小学科学《新 课标》具体要求和培养目标，在建构主义理论、人本主义理论和最近发展区理论 指导下设计基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型。 3. 基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型的应用与分析 本研究从小学四年级《科学》（教科版）“运动和力”章节中选取三个典型 案例，将教学模型应用其中展开三轮行动研究，每轮教学过后进行教学反思和模 式优化，通过分析学生表现性评价和成果性评价相关数据，验证基于翻转课堂的 项目式学习活动模型在小学科学课程中的可行性和有效性。 1.3 研究思路与研究方法 1.3.1 研究思路 本研究利用文献分析法梳理国内外翻转课堂、项目式学习以及小学科学的相 关研究，之后通过问卷调查和师生访谈的方式对当前小学科学教学现状进行实践 调研。分析总结当前小学科学教学现状，提出相应设计原则，在建构主义 理论
河北大学硕士学位论文 人本主义理论以及最近发展区理论指导下，构建基于翻转课堂的项目式学习活动 模型。在小学四年级某班小学科学课程中应用该模型展开三轮行动研究，采用教 师评价和学生自评相结合方式，对基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动的设 计与应用效果进行检验和分析。通过实践获得对该教学模式的收获与反思，提出 后续的研究展望。具体内容如图1-1所示。 (研究过程 (研究内容】 (研究方法 日文献研究法 型构建 达四年级小学科学教利)三个奥型案例对 用与 学，不新完。 行动研究法 结论分析与反思 网华然松受的设计可 间卷调查法 图1-1基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动流程图 1.3.2研究方法 1.文献研究法 文献研究法是在研究者在确定研究主题和研究目标后，借助相关检索工具， 以关键词为核心大量搜集、分析、整理国内外相关书籍、文献资料，从而为研究 方向提供理论依据。本研究通过搜索并阅读“项目式学习”、“翻转课堂”、“小 学科学”等相关文献，了解当前研究现状，为项目式学习和翻转课堂在小学科学 中的应用提供理论依据，开拓研究思路。 2.调查研究法 本研究采用问卷调查法和访谈法两种调研方法。问卷调查法是指研究者以书 面形式设计统一问题呈现给被选取的研究对象，了解相关情况，收集有效数据的 4 (C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
河北大学硕士学位论文 4 人本主义理论以及最近发展区理论指导下，构建基于翻转课堂的项目式学习活动 模型。在小学四年级某班小学科学课程中应用该模型展开三轮行动研究，采用教 师评价和学生自评相结合方式，对基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动的设 计与应用效果进行检验和分析。通过实践获得对该教学模式的收获与反思，提出 后续的研究展望。具体内容如图 1-1 所示。 研究过程 研究内容 研究方法 文献分析 现状调查 模型构建 案例设计应用与 检验 结论分析与反思 国内外项目式学习模型、教学中应用现状相关研究；翻转 课堂教学模型、教学中应用现状相关研究；小学科学当前 教学现状相关研究 通过向学生发放问卷，对小学科学教师进行访谈，从中了 解小学科学当前教学现状 以建构主义理论、人本主义理论和最近发展区理论为理论 基础，构建基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型 选取四年级《小学科学》（教科版）三个典型案例，对四 年级某班学生开展教学实践，采用行动研究进行三轮教 学，不断完善和优化该教学模型。通过教师评价和学生自 评，对教学效果进行检验和分析 对基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动的的设计与应 用进行总结，并提出后续研究展望 文献研究法 问卷调查法、 访谈法 行动研究法 问卷调查法 图 1-1 基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动流程图 1.3.2 研究方法 1.文献研究法 文献研究法是在研究者在确定研究主题和研究目标后，借助相关检索工具， 以关键词为核心大量搜集、分析、整理国内外相关书籍、文献资料，从而为研究 方向提供理论依据。本研究通过搜索并阅读“项目式学习”、“翻转课堂”、“小 学科学”等相关文献，了解当前研究现状，为项目式学习和翻转课堂在小学科学 中的应用提供理论依据，开拓研究思路。 2.调查研究法 本研究采用问卷调查法和访谈法两种调研方法。问卷调查法是指研究者以书 面形式设计统一问题呈现给被选取的研究对象，了解相关情况，收集有效数据的
第一章绪论 方法。访谈法是指研究者依据研究目的，与访谈对象进行面对面交谈，从中获取 有效信息。 本研究主要是在教学开始前向小学四年级学生发放调查问卷，通过整理分析 数据，旨在学握小学生对科学课的总体认识、自身兴趣、学习态度以及教师教学 方式和教师行为表征，从而发现问题，并以此为依据设计教学原则，构建教学模 型。笔者在教学开始前，与教师进行访谈，台在了解教师在教学过程中遇到的问 题以及对翻转课堂和项目式学习的看法。同时在每轮教学过后在班内随意挑选5 名学生进行访谈，听取学生反馈并进行分析汇总，从而进行下轮改进。 3.行动研究法 行动研究法是指教有实践工作者为解决教学过程中出现的实际问题、提高教 学质量和加强自身专业素养而使用的一种科学研究方法。其常用实施模式分为两 种，本次研究采用“迪金大学行动研究模式”即计划、行动、观察、反思，笔者 选取小学四年级教科版科学教材中三个案例，对某班级开展教学实践活动，记录 每一轮学生学习效果，以及教学过程中出现的问题并进行教学反思，从而优化完 善活动模型，最终能够解决教学中存在的问题，在一定程度上改变教学现状，提 升学生科学素养。 (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
第一章 绪论 5 方法。访谈法是指研究者依据研究目的，与访谈对象进行面对面交谈，从中获取 有效信息。 本研究主要是在教学开始前向小学四年级学生发放调查问卷，通过整理分析 数据，旨在掌握小学生对科学课的总体认识、自身兴趣、学习态度以及教师教学 方式和教师行为表征，从而发现问题，并以此为依据设计教学原则，构建教学模 型。笔者在教学开始前，与教师进行访谈，旨在了解教师在教学过程中遇到的问 题以及对翻转课堂和项目式学习的看法。同时在每轮教学过后在班内随意挑选 5 名学生进行访谈，听取学生反馈并进行分析汇总，从而进行下轮改进。 3.行动研究法 行动研究法是指教育实践工作者为解决教学过程中出现的实际问题、提高教 学质量和加强自身专业素养而使用的一种科学研究方法。其常用实施模式分为两 种，本次研究采用“迪金大学行动研究模式”即计划、行动、观察、反思，笔者 选取小学四年级教科版科学教材中三个案例，对某班级开展教学实践活动，记录 每一轮学生学习效果，以及教学过程中出现的问题并进行教学反思，从而优化完 善活动模型，最终能够解决教学中存在的问题，在一定程度上改变教学现状，提 升学生科学素养