随着科学、技术和社会的高速发展,人类面临着各种挑战,世界各国对教育纷纷改革,倡导综合课程,促进探究学习。综合课程强调学科内容的整合,强调以学习者为主体,选取学习者感兴趣的、与社会发展密切相关的主题,让学习者在解决问题的过程中,亲身体验科学、技术和社会的关系。小学科学是以主题单元为组织形式的综合课程,提倡科学与生活的紧密联系。主题探究教学以“主题”为线索,通过对主题相关概念的探究,目的在于使学生获得有结构的科学知识,促进学生知识的迁移和运用。如何组织主题单元内容,如何安排教学顺序,如何进行主题探究教学的设计与教学是本研究要解决的主要问题。本文运用结构主义方法论,分析主题的单元结构、课时教学过程的诸要素,建构主题单元结构模型和针对某一课的教学过程结构模型,并以主题《光》为例进行说明与实施,从而进一步修正和完善建构的模型,为一线教师对主题探究教学的实施提供借鉴和参考。本文由以下几部分构成：第一部分,主要介绍了选题的背景,已有研究的情况,研究思路和研究方法等；第二部分,主要阐述了主题探究教学的内涵与基本理念；第三部分,运用结构主义方法论分析主题与子题的关系、课时教学过程诸要素的关系,探寻主题单元结构模型和课时教学过程结构模型,并把设计的模型应用于主题单元,为教学实施奠定基础和条件。第四部分,介绍了教学实施的对象、方法和过程,并阐述了实施中运用的概念图和概念转变等教学技术,分析了教学实施中发现的问题和存在的优点。第五部分,通过模型应用存在的问题,修正和完善了设计的模型,并对主题单元结构模型和教学过程结构模型的应用提出建议。在主题探究教学中,经过对模型的应用实施,发现主题单元结构模型和教学过程结构模型具有较好的应用效果,提高了学生的学习兴趣,达到了预期教学目标,促进了学生对科学知识的理解和迁移。