河北大学 HEBEI UNIVERSITY 密级： 分类号： 学校代码：10075 学号：20207004001 硕士学位论文 基于翻转课堂的小学科学项目式学习 活动设计研究 学位申请人：李帅 指导教师：肖广德副教授 魏星中学高级教师 专业学位类别：教育硕士 专业学位领域：现代教育技术 院系名称：教育学院 答辩日期：二O二二年五月 (C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
密 级： 分 类 号： 学校代码：10075 学 号：20207004001 硕士学位论文 基于翻转课堂的小学科学项目式学习 活动设计研究 学位申请人：李帅 指 导 教 师：肖广德 副教授 魏星 中学高级教师 专业学位类别：教育硕士 专业学位领域：现代教育技术 院 系 名 称：教育学院 答 辩 日 期：二〇二二年五月
Classified Index: C0DE:10075 U.D.C.: No.20207004001 Thesis for the Degree of Master Research on Design of Project based Learning Activities in Primary School Science Based on Flipped Classroom Candidate:Li Shuai Supervisor:A.P.Xiao Guangde Senior Teacher Wei Xing Category of Academic Degree:Master of Education Specialty:Educational Technology College:College of Education Date of Oral Defense:May,2022 (C)1994-23 China Academie Joural Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
Classified Index: CODE: 10075 U.D.C.: No. 20207004001 Thesis for the Degree of Master Research on Design of Project based Learning Activities in Primary School Science Based on Flipped Classroom Candidate:Li Shuai Supervisor: A.P. Xiao Guangde Senior Teacher Wei Xing Category of Academic Degree: Master of Education Specialty: Educational Technology College: College of Education Date of Oral Defense:May,2022
河北大学 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教 育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 作者签名： 李 日期：2022年5月28日 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文。 本学位论文属于 1、限制公开口，在年月日限制期满后适用本授权 声明。 2、不限制公开☑。 (请在以上相应方格内打“√”) 作者签名： 秀中 日期：2022年5月28日 导师签名： 使 日期：2022年5月28日 (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
河北大学 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知， 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教 育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 作者签名： 日期： 2022 年 5 月 28 日 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 论文。 本学位论文属于 1、限制公开 □ ，在 年 月 日限制期满后适用本授权 声明。 2、不限制公开 □√ 。 （ 请在以上相应方格内打“√” ） 作者签名： 日期： 2022 年 5 月 28 日 导师签名： 日期： 2022 年 5 月 28 日
保护知识产权声明 本人为申请河北大学学位所提交的题目为（茎于知转裸堂的小学料学） 项司式常司浩动设计所究- 的学位论文，是我个人在导师岗广独指导并与导师合作下取得的研究成果， 研究工作及取得的研究成果是在河北大学所提供的研究经费及导师的研究经费 资助下完成的，本人完全了解并严格遵守中华人民共和国为保护知识产权所制定 的各项法律、行政法规以及河北大学的相关规定。 本人声明如下：本论文的成果归河北大学所有，未经征得指导教师和河北大 学的书面同意和授权，本人保证不以任何形式公开和传播科研成果和科研工作内 容。如果违反本声明，本人愿意承担相应法律责任。、。 ” 声明人：有心中日期：1年月8日 (C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
摘要 摘要 2017年2月9日，我国教育部颁发的新《义务教育小学科学课程标准》正 式实行，新课标指出小学科学课程是一门具有基础性、实践性、综合性的课程。 在基础教育课程改革背景下，为培养小学生科学素养以及后期学习奠定良好基础， 亟需转变优化小学科学教学形式。因此，本研究将构建基于翻转课堂的项目式学 习活动模型，应用于小学科学教学中，并将基于翻转课堂的项目式学习活动在小 学科学课程中的教学效果展开研究。 本研究首先通过文献研究法、问卷调查法和访谈法对小学科学总体教学现状 进行分析和总结，H小学在小学科学教学中存在主要问题有学生缺乏积极学习态 度和动手实践机会、教师忽视对学生综合能力的培养、教师课堂教学形式与教学 评价方式单一；其次在建构主义理论、人本主义理论和最近发展区理论指导下， 结合翻转课堂和项目式学习的特点，围绕当前小学科学教育需求，分析基于翻转 课堂的项目式学习活动的必要性，设计相关教学原则，最终完成学习活动模型的 设计与建构。该模型将项目式学习与翻转课堂融合为三大模块，即项目驱动一 课前知识获取：项目实施一一课中知识内化，其中项目实施阶段又分为引出项目、 分析问题、解决问题、展示评价四个环节：项目总结一一课后知识巩固。 本研究采用行动研究法，围绕小学四年级科学教材中《运动和力》单元展开 三轮教学实践，在行动研究实施后，为验证基于翻转课堂的小学科学项目式学习 活动模型的科学性和有效性，教师向学生发放学生表现性评价表、项目成果性评 价表以及教学效果调查问卷等工具展开过程性评价和成果性评价。 研究结果表明，基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动受到学生的认可和 喜爱，提高了学生在小学科学课程中的学习兴趣和探究热情，在一定程度上改善 了学生问题解决能力、科学探究能力、协作交流能力和创新能力，对全面发展学 生的科学素养具有一定的促进作用。 关键词翻转课堂项目式学习小学科学教学活动 1 (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
摘 要 I 摘 要 2017 年 2 月 9 日，我国教育部颁发的新《义务教育小学科学课程标准》正 式实行，新课标指出小学科学课程是一门具有基础性、实践性、综合性的课程。 在基础教育课程改革背景下，为培养小学生科学素养以及后期学习奠定良好基础， 亟需转变优化小学科学教学形式。因此，本研究将构建基于翻转课堂的项目式学 习活动模型，应用于小学科学教学中，并将基于翻转课堂的项目式学习活动在小 学科学课程中的教学效果展开研究。 本研究首先通过文献研究法、问卷调查法和访谈法对小学科学总体教学现状 进行分析和总结，H 小学在小学科学教学中存在主要问题有学生缺乏积极学习态 度和动手实践机会、教师忽视对学生综合能力的培养、教师课堂教学形式与教学 评价方式单一；其次在建构主义理论、人本主义理论和最近发展区理论指导下， 结合翻转课堂和项目式学习的特点，围绕当前小学科学教育需求，分析基于翻转 课堂的项目式学习活动的必要性，设计相关教学原则，最终完成学习活动模型的 设计与建构。该模型将项目式学习与翻转课堂融合为三大模块，即项目驱动—— 课前知识获取；项目实施——课中知识内化，其中项目实施阶段又分为引出项目、 分析问题、解决问题、展示评价四个环节；项目总结——课后知识巩固。 本研究采用行动研究法，围绕小学四年级科学教材中《运动和力》单元展开 三轮教学实践，在行动研究实施后，为验证基于翻转课堂的小学科学项目式学习 活动模型的科学性和有效性，教师向学生发放学生表现性评价表、项目成果性评 价表以及教学效果调查问卷等工具展开过程性评价和成果性评价。 研究结果表明，基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动受到学生的认可和 喜爱，提高了学生在小学科学课程中的学习兴趣和探究热情，在一定程度上改善 了学生问题解决能力、科学探究能力、协作交流能力和创新能力，对全面发展学 生的科学素养具有一定的促进作用。 关键词 翻转课堂 项目式学习 小学科学 教学活动
Abstract Abstract On February 9th,2017,the new "Science Curriculum Standards for Primary Schools in Compulsory Education"issued by China's Ministry of Education was officially implemented.The new curriculum standard pointed out that primary school science curriculum is a basic,practical and comprehensive curriculum.Under the background of basic education curriculum reform,it is urgent to change and optimize the primary school science teaching form in order to lay a good foundation for cultivating primary school students'scientific literacy and later learning.Therefore, this study will build a project-based learning activity model based on flip classroom. apply it to primary school science teaching,and study the teaching effect of project-based learning activity based on flip classroom in primary school science curriculum. Firstly,this study analyzes and summarizes the current situation of primary school science teaching through literature research,questionnaire survey and interview.The main problems in primary school science teaching in H primary school are students' lack of positive learning attitude and hands-on practice opportunities,teachersneglect of the cultivation of students'comprehensive ability,and teachers'single classroom teaching form and teaching evaluation method.Secondly,under the guidance of Constructivism Theory,Humanism Theory and Zone of Proximal Development Theory,combining the characteristics of flipped classroom and project-based learning. focusing on the current demand of primary school science education.this paper analyzes the necessity of project-based learning activities based on flipped classroom. designs relevant teaching principles,and finally completes the design and construction of learing activity model.The model integrates project-based learning and flip classroom into three modules,namely,project-driven-knowledge acquisition before class;Project implementation-knowledge internalization in class,in which the project implementation stage is divided into four links:project introduction,problem analysis.problem solving.demonstration and evaluation;Project summary-knowledge (C)1994-023 China Academie Joural Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
Abstract II Abstract On February 9th, 2017, the new "Science Curriculum Standards for Primary Schools in Compulsory Education" issued by China's Ministry of Education was officially implemented. The new curriculum standard pointed out that primary school science curriculum is a basic, practical and comprehensive curriculum. Under the background of basic education curriculum reform, it is urgent to change and optimize the primary school science teaching form in order to lay a good foundation for cultivating primary school students' scientific literacy and later learning. Therefore, this study will build a project-based learning activity model based on flip classroom, apply it to primary school science teaching, and study the teaching effect of project-based learning activity based on flip classroom in primary school science curriculum. Firstly, this study analyzes and summarizes the current situation of primary school science teaching through literature research, questionnaire survey and interview. The main problems in primary school science teaching in H primary school are students' lack of positive learning attitude and hands-on practice opportunities, teachers' neglect of the cultivation of students' comprehensive ability, and teachers' single classroom teaching form and teaching evaluation method. Secondly, under the guidance of Constructivism Theory, Humanism Theory and Zone of Proximal Development Theory, combining the characteristics of flipped classroom and project-based learning, focusing on the current demand of primary school science education, this paper analyzes the necessity of project-based learning activities based on flipped classroom, designs relevant teaching principles, and finally completes the design and construction of learning activity model. The model integrates project-based learning and flip classroom into three modules, namely, project-driven-knowledge acquisition before class; Project implementation-knowledge internalization in class, in which the project implementation stage is divided into four links: project introduction, problem analysis,problem solving, demonstration and evaluation; Project summary-knowledge
Abstract consolidation after class. This study adopts the action research method,and launches three rounds of teaching practice around the unit of"Movement and Force"in the fourth grade science textbook of primary school.After the implementation of the action research. in order to verify the scientificity and effectiveness of the project-based learning activity model of primary school science based on the flipped classroom.teachers distribute students performance evaluation form,project-based evaluation form and teaching effect questionnaire and other tools to carry out process evaluation and outcome evaluation. The results show that the project-based learning activities of primary school science based on flipped classroom are recognized and loved by students,which improves students'learning interest and enthusiasm in primary school science courses, improves students problem-solving ability,scientific inquiry ability,cooperative communication ability and innovation ability to a certain extent,and promotes the all-round development of studentsscientific literacy. Keywords Flip classroom Project-based on learning Primary school science Teaching activities (C)1994-023 China Academie Joural Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
Abstract III consolidation after class. This study adopts the action research method, and launches three rounds of teaching practice around the unit of "Movement and Force" in the fourth grade science textbook of primary school. After the implementation of the action research, in order to verify the scientificity and effectiveness of the project-based learning activity model of primary school science based on the flipped classroom, teachers distribute students' performance evaluation form, project-based evaluation form and teaching effect questionnaire and other tools to carry out process evaluation and outcome evaluation. The results show that the project-based learning activities of primary school science based on flipped classroom are recognized and loved by students, which improves students' learning interest and enthusiasm in primary school science courses, improves students' problem-solving ability, scientific inquiry ability, cooperative communication ability and innovation ability to a certain extent, and promotes the all-round development of students' scientific literacy. Keywords Flip classroom Project-based on learning Primary school science Teaching activities
目录 目录 第一章绪论 .1 1.1研究背景与研究意义.1 1.1.1研究背景.1 1.1.2研究意义.2 1.2研究目标与研究内容.2 1.2.1研究目标.2 1.22研究内容.3 1.3研究思路与研究方法.3 1.3.1研究思路3 1.32研究方法.4 第二章研究综述 .7 21项目式学习相关研究.7 2.1.1项目式学习模型.7 2.1.2项目式学习在教学中的应用.7 22翻转课堂相关研究.8 2.2.1翻转课堂教学模型.8 2.2.2翻转课堂在教学中的应用.9 2.3小学科学相关研究. .10 2.3.1小学科学教学.10 2.3.2小学科学教学模型.11 第三章概念界定与理论基础.13 3.1概念界定13 3.1.1项目式学习.13 3.1.2翻转课堂.13 3.1.3科学素养.14 32理论基础.15 3.2.1建构主义理论.15 (C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
目 录 IV 目 录 第一章 绪论 .1 1.1 研究背景与研究意义 .1 1.1.1 研究背景 .1 1.1.2 研究意义 .2 1.2 研究目标与研究内容 .2 1.2.1 研究目标 .2 1.2.2 研究内容 .3 1.3 研究思路与研究方法 .3 1.3.1 研究思路 .3 1.3.2 研究方法 .4 第二章 研究综述 .7 2.1 项目式学习相关研究 .7 2.1.1 项目式学习模型 .7 2.1.2 项目式学习在教学中的应用 .7 2.2 翻转课堂相关研究 .8 2.2.1 翻转课堂教学模型 .8 2.2.2 翻转课堂在教学中的应用 .9 2.3 小学科学相关研究 .10 2.3.1 小学科学教学 .10 2.3.2 小学科学教学模型 .11 第三章 概念界定与理论基础 .13 3.1 概念界定 .13 3.1.1 项目式学习 .13 3.1.2 翻转课堂 .13 3.1.3 科学素养 .14 3.2 理论基础 .15 3.2.1 建构主义理论 .15
目录 3.2.2人本主义理论.15 3.2.3最近发展区16 第四章基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型构建.17 4.1小学科学教学过程现状调查.17 4.1.1调查目的与对象.17 4.1.2调研工具编制. .17 4.1.3调查结果与分析.18 4.2基于翻转课堂的项目式学习活动应用的必要性.23 4.2.1提供动手实践机会，调动学生学习态度.23 4.22培养学生综合能力，全面发展科学索养.23 4.2.3丰富课堂教学形式，支持多元教学评价.24 4.3基于翻转课堂的项目式学习活动设计原则.24 4.3.1学生主体与教师主导相结合原则. .24 4.3.2真实性与挑战性原则. 24 4.3.3综合性与实践性原则.25 4.4基于翻转课堂的项目式学习活动模型设计.25 4.4.1项目驱动-一课前知识获取.26 4.4.2项目实施一一课中知识内化.27 4.4.3项目总结一一课后知识巩固.28 第五章基于翻转课堂的小学科学项目式学习实践研究.31 5.1行动研究准备.31 5.1.1行动研究对象与内容.31 5.1.2行动研究流程规划.31 5.2第一轮行动研究：初识反冲力. .32 5.2.1前期分析.32 5.2.2教学设计.32 5.2.3教学实施.35 5.2.4教学观察.40 52.5教学反思.41 (C)1994-023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
目 录 V 3.2.2 人本主义理论 .15 3.2.3 最近发展区 .16 第四章 基于翻转课堂的小学科学项目式学习活动模型构建 .17 4.1 小学科学教学过程现状调查 .17 4.1.1 调查目的与对象 .17 4.1.2 调研工具编制 .17 4.1.3 调查结果与分析 .18 4.2 基于翻转课堂的项目式学习活动应用的必要性 .23 4.2.1 提供动手实践机会，调动学生学习态度 .23 4.2.2 培养学生综合能力，全面发展科学素养 .23 4.2.3 丰富课堂教学形式，支持多元教学评价 .24 4.3 基于翻转课堂的项目式学习活动设计原则 .24 4.3.1 学生主体与教师主导相结合原则 .24 4.3.2 真实性与挑战性原则 .24 4.3.3 综合性与实践性原则 .25 4.4 基于翻转课堂的项目式学习活动模型设计 .25 4.4.1 项目驱动——课前知识获取 .26 4.4.2 项目实施——课中知识内化 .27 4.4.3 项目总结——课后知识巩固 .28 第五章 基于翻转课堂的小学科学项目式学习实践研究 .31 5.1 行动研究准备 .31 5.1.1 行动研究对象与内容 .31 5.1.2 行动研究流程规划 .31 5.2 第一轮行动研究：初识反冲力 .32 5.2.1 前期分析 .32 5.2.2 教学设计 .32 5.2.3 教学实施 .35 5.2.4 教学观察 .40 5.2.5 教学反思 .41
目录 5.3第二轮行动研究：探究摩擦力.42 5.3.1前期分析.42 5.3.2教学设计.43 5.3.3教学实施.48 5.3.4教学观察.54 5.3.5教学反思. .56 5.4第三轮行动研究：设计制作小车.57 5.4.1前期分析.57 5.4.2教学设计.58 5.4.3教学实施.63 5.4.4教学观察.69 5.45教学反思.70 5.5教学活动效果分析.71 5.5.1学生表现性评价分析.72 5.5.2项目成果性评价分析.77 5.5.3最终教学效果分析.79 第六章总结与展望. .83 6.1研究总结.83 62研究不足与展望.84 参考文献85 附录89 附录A小学科学教学现状调查问卷.89 附录B小学科学教师访谈提纲.91 附录C《初识反冲力》自主学习任务单.92 附录D《探究摩擦力》自主学习任务单.93 附录E《设计制作小车》自主学习任务单.94 致谢95 (C)1994-2023 China Academie Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
目 录 VI 5.3 第二轮行动研究：探究摩擦力 .42 5.3.1 前期分析 .42 5.3.2 教学设计 .43 5.3.3 教学实施 .48 5.3.4 教学观察 .54 5.3.5 教学反思 .56 5.4 第三轮行动研究：设计制作小车 .57 5.4.1 前期分析 .57 5.4.2 教学设计 .58 5.4.3 教学实施 .63 5.4.4 教学观察 .69 5.4.5 教学反思 .70 5.5 教学活动效果分析 .71 5.5.1 学生表现性评价分析 .72 5.5.2 项目成果性评价分析 .77 5.5.3 最终教学效果分析 .79 第六章 总结与展望 .83 6.1 研究总结 .83 6.2 研究不足与展望 .84 参考文献 .85 附 录 .89 附录 A 小学科学教学现状调查问卷 .89 附录 B 小学科学教师访谈提纲 .91 附录 C 《初识反冲力》自主学习任务单 .92 附录 D 《探究摩擦力》自主学习任务单 .93 附录 E 《设计制作小车》自主学习任务单 .94 致谢 .95