模型建构是小学科学课程中培养科学思维、理解科学本质的关键要素。然而，当前教学常将模型建构简化为制作教具，探究活动也流于形式，思维培养被边缘化。针对这一现实问题，本研究基于概念转变理论与“基于模型的探究”范式，设计了“原型—典型—模型—变型”教学流程，并以“蛋壳与薄壳结构”为教学案例进行说明。

本文以教科版小学《科学》教材“光的传播会遇到阻碍吗”为例，通过数形建模的思维方法，搭建“量化感知—数形互译—模型理解”学习模型，将感性的现象观察转化为理性的物理量测定，利用数据与图形转化，提供概念转化的“脚手架”，抽象概括事物的本质属性，实现科学概念建构，促进模型思维发展。

模型建构是科学思维的有机组成部分。依循思维行进方向，建模可分为归纳型与演绎型两类；而无论何种路径，建模过程均应遵循循证原则，贯穿模型前期、模型建构、模型分析、模型验证及迁移拓展5个环节，以证据为全程支撑。循证建模教学应遵循激发兴趣、深化思维、促进实践和支持反思的教学原则；可通过尝试专家式问诊引导学生选用证据，借助可视化表征优化模型建构过程，设计项目式活动推进模型拓展应用，融合游戏化机制开展建模教学展评等策略优化教学。本文以自由落体运动为例，进行循证建模教学案例设计。

模型建构是科学思维的核心要素，也是学生认知从经验感知向理性建构跃迁的关键载体。在教育数智化背景下，如何借助数智化技术赋能模型建构过程，对落实核心素养培育具有重要意义。本文基于模型建构的双维螺旋理论，结合小学《科学》“食物链”一课的教学实践，提出“感知模型—建构模型—验证模型—应用模型”四阶递进教学路径，并探讨数智化工具在其中的赋能路径与实践反思。研究发现，数智化技术能为模型建构提供可视化表征、个性化评价与沉浸式场景支撑，推动学生思维进阶。

随着教育改革进入深水区，中小学科技教育面临“打破学校围墙”“贯通学科壁垒”“连接真实世界”的三重挑战。作为北京市科技教育示范校及北京市科学高中试点校，北京亦庄实验中学以“数理･智能”为办学特色，通过系统化资源整合、高水平师资建设、多元协同育人机制构建，打造了“全员、全程、全方位”的创新后备人才培养新生态。学校将城市、企业、科研院所、场馆等化为学习场景，将真实产业痛点转化为研究课题，形成了可推广的科技教育“亦中样本”。

当前，生成式人工智能正迅速涌入课堂，但在初中信息科技教学中，其应用常停留于“玩具式”层面，存在弱化学生思维发展的潜在风险。基于一线教学实践观察，本文构建了“双循环设计模型”，并以此为框架开展了为期8周的教学干预实验。研究以8年级2个班级为对象，围绕“校园智慧生态守护者”项目式学习活动中的校园节能问题，融合信息科技、数学、生物学及道德与法治等多学科内容，系统设计了生成式人工智能与初中信息科技课程深度整合的探究学习路径。实践表明，该设计路径不仅提升了学生计算思维和批判性思维水平、强化了其信息甄别和方案决策能力，也为一线教师开展生成式人工智能深度融合教学设计提供了实践参考。

当前科普研学普遍存在资源远、学段断、体系散、评价虚等现实痛点。本文立足区域实践，系统梳理湖南省长沙市芙蓉区农业科技场馆资源，通过构建“1公里”育人圈空间框架，开发贯通式农业科技研学课程体系，建立常态化共培共育、跨部门统筹协同机制，研制农业科技素养评价指标体系等路径破解上述困境，最终形成了可复制、可推广的中小学农业科技贯通式研学新体系，为全国城市区域依托本土农业科技资源开展贯通式研学育人提供实践参考。

“技术与工程”作为《义务教育科学课程标准（2022年版）》新增的领域，其在一线教学中常陷入“重制作、轻思维”的困境。本文将科学探究中的证据意识迁移至工程领域，提出“证据导向的工程实践”教学策略，构建“问题与假设—设计与论证—制作与测试—解释与改进—展示与评价”五环节框架。本文以教科版《科学》5年级下册“船的研究”单元为例，具体阐述证据驱动的方案设计与迭代，使工程实践成为有据可依的科学活动。实践表明，该策略有助于学生摆脱凭感觉作决策的惯性，在小学科学技术与工程教学中具有可迁移的参考价值。

在大科学时代背景下，高中科学教育面临覆盖范围有限、教学形式单一、学段衔接不足等挑战。本文以上海市建平中学为例，系统阐述了科学课程建设的创新路径。通过强化必修课程的探究性实践、创新教学组织形式、搭建初高中衔接与大中衔接课程三大策略，将科学素养培育融入各类课型，实现了从“局部试点”向“全员普惠”的转变，以期为新时代高中科学教育的高质量发展提供实证参考。