是一个多维度、系统性的领域，旨在通过科学探索培养学生的核心素养，促进其全面发展，研究内容主要涵盖课程与教材、教学方法与策略、学生认知与学习规律、教师专业发展、评价体系以及技术与环境支持等方面,具体分析如下：
在课程与教材研究方面，重点聚焦于课程目标的定位与结构优化，小学科学课程需以“核心素养”为导向，涵盖科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个维度，研究如何将这些目标分解为不同学段（低、中、高年级）的具体要求，形成螺旋上升的内容体系，教材内容的选择与组织是另一核心，研究需关注如何贴近学生生活经验，整合物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程等领域知识，同时融入跨学科元素（如STEM教育理念），并体现科学、技术、社会、环境（STSE）的联系，教材的呈现方式（如图文比例、实验设计、问题情境）也需符合小学生的认知特点，通过案例分析和比较研究，评估教材对不同地区、不同层次学生的适应性。
教学方法与策略研究是提升科学课堂质量的关键，探究式学习作为科学教育的核心方法，其研究重点包括如何设计有效的探究活动（如提出问题、猜想假设、制定计划、收集证据、得出结论、交流反思），以及如何引导学生从“被动接受”转向“主动建构”，差异化教学策略也备受关注，研究需针对学生认知水平、兴趣特质的差异，设计分层任务、弹性分组和个性化指导方案，项目式学习（PBL）、游戏化教学、情境教学等创新模式的实践效果，以及信息技术（如虚拟仿真实验、互动课件）与教学的深度融合路径，都是当前研究的热点,旨在通过实证分析验证不同方法的适用性和有效性。
学生认知与学习规律研究是科学教育的基础理论支撑，儿童科学概念的形成过程是核心议题，研究需揭示学生从“前科学概念”向“科学概念”转化的机制，例如通过访谈、问卷、实验跟踪等方式，分析学生在“力与运动”“生物多样性”等主题上的常见迷思概念及其成因，科学探究能力的发展规律同样重要，研究需关注不同年龄段学生观察、提问、实验、推理等能力的阶段性特征，以及性别、家庭背景、 prior knowledge 等因素对学习效果的影响，科学学习兴趣与动机的培养策略，如如何通过好奇心激发、成就体验、社会性互动等方式，维持学生的长期学习热情,也是研究的重要方向。
教师专业发展研究聚焦于科学教师的能力提升与支持体系，科学教师的学科知识（PCK，即学科教学知识）结构是研究重点，包括如何将科学概念转化为学生可理解的教学内容，如何设计实验演示和探究活动，以及如何应对课堂中的生成性问题，教学实践能力方面，研究需探讨教师如何组织课堂讨论、引导学生合作学习、运用形成性评价反馈等，教师专业发展的有效路径也备受关注，如校本教研、名师工作室、在线研修等模式的实施效果，以及如何通过政策支持、资源供给（如实验器材、培训经费）和激励机制,促进教师队伍的可持续发展。
评价体系研究旨在科学评估学生的学习过程与结果，传统纸笔测试的局限性促使研究者探索多元化的评价方式，如表现性评价（通过实验操作、项目成果评估技能）、档案袋评价（收集学生探究过程中的作品与反思）、同伴互评与自我评价等，评价内容也需从“知识记忆”转向“核心素养”，例如设计情境化问题考查学生的问题解决能力，通过观察记录评估学生的科学态度与团队合作精神，如何利用大数据、学习分析技术实现评价的实时反馈与个性化指导，以及评价结果如何反哺教学改进,是当前评价研究的前沿方向。
技术与环境支持研究关注外部条件对科学教育的保障作用，数字化教学资源的开发与应用是重点，如如何建设虚拟实验室、科普短视频库、互动学习平台等，弥补传统实验资源的不足，校园科学文化建设也需重视，研究如何通过科学角、科技节、校外实践基地等环境创设，营造浓厚的科学探究氛围，家校社协同育人机制的研究，如如何引导家长参与家庭科学活动，如何利用科技馆、博物馆等社会资源拓展学习空间,也是促进科学教育生态优化的重要途径。
相关问答FAQs
Q1：小学科学教育中如何有效处理学生的“迷思概念”？
A：处理学生迷思概念需遵循“诊断—干预—验证”的步骤，通过访谈、概念图、二段式问卷等方式精准诊断学生的迷思概念及其成因（如生活经验误导、知识负迁移等）；创设认知冲突情境，例如通过反例实验、小组辩论等方式，让学生意识到原有概念的局限性；引导学生通过科学探究建构新概念，并通过变式练习、应用迁移等方式巩固，例如在学习“浮力”时，对比木块和铁块的沉浮现象，帮助学生理解“浮力与物体密度有关”而非“与重量有关”。
Q2：如何在小学科学课中落实跨学科教育理念？
A：落实跨学科教育需以科学问题为核心，整合多学科知识与技能，在“制作简易净水器”项目中，学生需运用科学（水的过滤原理）、技术（材料选择与结构设计）、工程（设计与改进模型）、数学（测量水量与净化效率）等学科知识，同时培养团队协作与问题解决能力，具体实施时，可设计主题式学习单元，如“校园生态系统”，融合生物（动植物分类）、地理（气候与土壤）、美术（生态瓶制作）、语文（观察日记撰写）等内容，通过真实情境中的任务驱动,实现学科知识的自然融合与核心素养的综合提升。
