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1.研究背景（问题和原因分析）；
小学科学课程对于培养学生科学素养、创新精神和实践能力具有重要价值，科学探究是人们探索和了解自然、获取科学知识的重要方法。科学观察是指学生有目标、有计划、系统地运用感官和辅助工具直接观察被研究对象的一种科学认识方法，贯穿探究式学习的整个过程，是科学探究活动的基础及培养学生科学探究能力的重要环节。基于小学低段科学项目化实验中观察能力的培养符合小学科学课程标准的要求，对激发学生学习兴趣,培养学生探究能力、思维能力、创新能力和表达能力,促进学生科学素养的提升有着重要的意义和价值，能够在一定程度上弥补常规实验教学模式的不足。在低段科学项目化实验教学中，我发现对学生的观察能力的培养方面有些差强人意，主要表现在以下几个方面：
（1）观察活动盲目性
小学低段学生对新鲜、未知事物充满好奇心， 有着科学观察的强烈愿望及内在动机，但是这一学段的学生尚未建立健全的自我控制力，在科学观察中易受到其他非观察目的物的干扰，导致观察目的性模糊、观察方法不明确、观察自觉性与持久性能力较弱，使观察活动具有盲目性。 （2）学生参与科学实验程度不高
从学生的项目化实验过程来看，小组内的学生没有明确的分工合作，而是自顾自的独立完成实验。从参与人数来看，一部分学生不动手，只是在座位上一动不动，看着人家做，也懒得发表自己的观点，甚至有的看也不看，总觉得小组内其他同学做完实验就可以了。根据调查，对科学实验有兴趣且动手能力较强的学生能够在小组内参与实验，而动手能力较弱的学生只能当“旁观者”。从观察者的角度来看，由于自身没有真正参与其中，积极性主动性不够强，存在观察不仔细、置身事外的情况。针对学生参与的科学实验程度不高，导致学生不能主动围绕问题的解决持续深入的进行有效探究并进一步影响学习效果。
（3）学生的主体意识不强，主动去“做”不够
不少学生还习惯于传统“教师讲，学生听”的教学方法。学生似乎是在学习，假装理解，但并不是在真正地思考问题，缺乏在实验探究过程中观察的主动性。很少主动思考知识间的联系和应用，所学的知识也难以迁移到新的情境中。遇到问题了，不想主动动脑思考，而是一味地依赖老师给予解决。比如在做《磁铁小屋》的实验时，有同学不明白为什么磁铁能吸曲别针、发卡等物质，而是用直接举手的方式代替观察思考。
（4）在科学实验活动中思维空间狭窄
著名特级教师章鼎儿老师曾经说过，走向科学探究活动的一个标志是“思维空间”，即科学老师在课堂教学中给学生预留设计、思考、活动的空间。比如“水能溶解哪些物质”的活动，很多老师为了追求课堂教学的效率，往往会呈现给学生各种形式和有层次的操作流程的指导，比如课堂任务单、微视频、演示实验，把活动压缩成了简单的活动操作与简单现象的观察，培养的仅仅是学生的阅读能力、视听能力、操作能力。试想一下，无论是实验操作、观察、记录，还是表达交流，经过这样的一个过程，对于学生的进阶又在哪里呢？科学思维又有多少长进呢？
经分析，课题组认为当前存在的问题主要有以下几方面的原因：
（1）教师在科学项目化实验设计时没有遵从小学低段学生身心发展规律，从简单到复杂，由浅及深的原则进行设计；
（2）教师准备的不够充分，组织课堂能力不足没有做到正确的引导学生去发现；
（3）部分教师教学理念落后，仍然秉持着落后的教学理念，认为给学生更多的自主空间，让学生进行项目化实验是低效率的、浪费时间的。
2.本课题相关的研究现状综述；
（一）国内研究现状综述
在中国知网上以“项目化学习”、“科学实验教学”“观察”为关键词进行检索，检索到相关文献不在少数。 但关于小学低段科学项目化实验中观察能力培养的研究研究成果还很稀少，相关文献只检索到一篇。可见，对于项目化学习法的研究虽不在少数，但是对于小学低段科学项目化实验中观察能力培养的研究还停留在一个初期探究阶段，未形成具体的实践探索成果。
项目学习在 20 世纪末期引入中图，最开始应用于医学领域，后来扩展到经济领域。1998年，项目教学的概念才算正式引入我国，教育学的专家学者致力于理论和实践方面的研究，并取得一定的成绩。在基于项目学习引入我国的初期，对项目学习的研究偏向于理论方面。到了21世纪，对项目学习的研究才开始偏重于实践的运用研究。
刘景福在《基于项目学习(PBL)模式研究》对基于项目学习的定义、构成要素、特征、理论基础以及实施步骤进行了梳理。他认为这种模式操作流程包括“选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价”这六个步骤。并认为这种基于建构主义学习理论的学习模式将对我国中小学探究性学习的开展和综合学习课程的开设具有借鉴意义。
关于多元智力下跨学科的项目学习的开发和设计杨洁认为项目学习可以成为开发多元智力的有效方法与途径。在之前关于基于项目学习的研究中，对于 PBL的理论支撑多是在建构主义中分析，杨洁通过对加纳德的多元智力理论的研究分析，认为其可以作为PBL的理论基础。在随后关于基于项目学习的理论研究中，一些研究人员也采取了杨洁的观点，丰富了基于项目学习的理论基础。
在实践科学课中应用项目的学习在刘西佳的研究生论文有所呈现。以国内基于项目学习的研究为基础，以实践科学课为研究对象，关注是“课程与基于项目学习、学生与基于项目学习、教师与基于项目学习的关系”，提出基于项目学习的实践科学的教学模式，并试图建立科学项目学习的模板。
（二）国外研究现状综述
基于项目学习（Project-Based learning，简称 PBL）是一种以学习者为中心的探究式教学模式。不是使用严格的课程计划指导学习者通过具体的方法进行被动的学习，而是在深入研究一个项目主题的过程中学习者自主建构知识。通过对基于项目学习的文献研究发现，基于项目学习的起源说法不一，美国历史学家认为农业专家史汀生1908 年提出的“家庭计划”是项目方法的前身。德国历史学家认为项目的起源是大学教授理查兹和杜威1900 年的手工和工业艺术项目。本研究倾向于项目学习是从 16 世纪后期意大利开始的建筑和工程教育运动。
18 世纪末，伊利诺斯工业大学的机械工程教授罗宾逊认为应该将理论与实践结合在一起。1910 年左右马萨诸塞州教育委员会的史汀生开展农业“家庭项目计划”普及运动，这才引起人们对手工培训和工业艺术以外的关于项目学习的关注。1918年秋，哥伦比亚大学的教育哲学家基尔帕特里克在他的文章《项目方法》中将项目定义为“有丰盛的目的的行为”，而且“目的”不能被规定并且以行为自由为前提，如果“目的消失了，教师仍然完成一开始设计的任务，那么项目就成了一项任务”。20世纪 20 年代初期，基尔帕特里克对项目定义引起了人们的关注，认为这是一个可行的“一般”的教学方法。20世纪初，美国的创新和进步教育理念对全球都产生了重要的影响。欧洲国家开始针对杜威和基尔帕特里克的项目学习方法进行广泛的讨论和应用。目前基于项目学习在科学课程的应用研究比较多的是巴克教育研究所和卢卡斯教育研究所。20世纪 90 年代后期，巴克教育研究所开始关注基于问题和基于项目学习的教学方法，以此提高学生的参与度和成就感。到了20世纪80年代，国外学者对角色扮演教学法产生了浓厚的兴趣，关于角色扮演教学法的研究进一步丰富和拓展。在20世纪80年代,莫雷·凡·蒙特在其著作《角色扮演的有效运用》中对角色扮演法在现实教学生活中具体该如何展开、怎样完善等问题做了一个比较系统而又细化的总结与阐释，对当今的角色扮演教学实践有很大的指导作用。2002年,布鲁斯·乔伊斯等在《教学模式》一书中又进一步对角色扮演教学法进行了阐述并介绍了角色扮演教学法的详细实施步骤。到了21世纪，角色扮演法逐步进入教学实践中,在促进学生的认知发展，提升学生的能力以及培养学生良好的道德判断能力和价值观方面发挥出重要的作用。
项目化学习活动在小学科学实验教学中的研究学生主动建构知识，培养学生的思维能力和科学素养，帮助学生进行正确的价值判断等方面具有重要意义。在课程标准理念下，从学生的发展出发,如何在小学低段科学项目化实验中培养观察能力这是我们必须思考的问题。
3.研究目标和主要内容；
本课题主要研究的问题在低段项目化实验观察能力的培养上，我们希望通过本课题研究能达到以下目标：
（1）通过本课题的研究，积累实践经验，形成具有推广应用价值的教学设计、课堂实录、案例反思、经验总结、科研论文等典型案例集，丰富本地小学科学教育的优质资源。
（2）通过本课题的研究，提高教师对小学低段科学项目化实验培养观察能力的认识，并能使得学生实验能力得到提升，改进我们的科学实验教学；
为达成以上研究目标，本课题主要研究如下内容：
（1）立足于课堂对低段学生进行观察能力的培养，发挥学生的主体性、创造性、语言表达的准确性，引导学生认真观察自己所看到的现象，让学生们养成良好的观察习惯；通过课堂教学实践与交流研讨活动，探索形成小学低段科学项目化实验课堂观察能力培养的方法与策略。
（2）广泛调阅资料、深入考察、问卷调查、交流研讨，学习小学低段科学项目化实验课堂观察能力培养理论研究新成果；通过课堂教学实践与交流研讨活动，探索形成小学低段科学项目化实验课堂观察能力培养的方法与策略。
4.主要研究方法；
（1）文献研究法：查找国内外与本课题有关的理论、学习和研究，建立小学低段科学项目化实验观察能力培养的理论支撑，并在各实验阶段指导实验工作。通过开展主题读书活动不断提高研修成员的理论水平；
（2）个案研究法：收集教育教学过程中典型的教育案例对个体开展研究，通过对个别学生案例分析，找到形成问题的原因，以寻求有效提高学生观察能力培养的策略；
（3）调查研究法：开展谈话、问卷和测试的方式，对本阶段学生所表现的现状形成的原因分析，并将不同现象做记录、分析，调查分析了学生造车这种现状的原因，为课题研究提供依据，寻求最佳的解决办法。
5.研究详细计划。（请逐项填写，可另加附页）
（1）准备阶段（2021年5月～2021年6月）。
①组建课题组并初步进行任务分工。
②收集并学习相关理论，讨论本课题的研究思路方法，申报立项。
③制定研究方案，做好前期调查的的各项准备工作。
（2）实施阶段（2021年7月～2022年4月）。
第一步（2021年7—8月）
①讨论小学低段科学项目化实验中观察能力培养，并进行具体化、细化。
②落实分项研究专题，对小学低段科学项目化实验中观察能力培养内涵以及实现路径开展探究。
③广泛搜集相关案例、理论、文献，组织召开典型案例交流研讨会、初步探究小学低段科学项目化实验中观察能力培养的策略，形成文字性材料。
第二步（2021年9—10月）
①结合专家指导意见和教学案例研究结果，进行教学实践。
②召开小学低段科学项目化实验中观察能力培养研究阶段性成果专题研讨会。
③阶段总结，提炼中期研究成果，撰写课题研究中期报告。
第三步（2021年11—12月）
①依据课题研究计划并结合中期总结，继续开展小学低段科学项目化实验中观察能力培养典型案例研究，注重跨区域开拓思路，聘请专家给予指导。
②召开小学低段科学项目化实验中观察能力培养研究阶段性成果专题研讨会。
第四步（2022年1月—4月）
①对课题实证阶段的研究成果进行整理、分析与总结，汇编完整、科学、成体系的视频课程及配套的课程资源包，包括微课、示范课、专题讲座、论文、案例分析等。
②完成结题鉴定申请书，撰写课题研究报告，申请结题。
（3）总结阶段（2022年5月～2022年6月）。
请专家组验收，召开总结会，为后续的实践应用和深入研究确立目标任务。研究成果的分享与推广，在实践中检验、充实、完善。
