随着时代的不断发展与演进，以培养科学素养为目标的科学教育必然会兴起教育的新范式。科学教育其本身具有显著的设计特质，因而基于设计的学习在科学教育中日益突显出其独特的优势。本文概述了小学科学教育的发展现状，探讨基于设计的学习的内涵，特征以及理论基础;重点阐述基于设计的科学学习模式----多林·尼尔森教授的“逆向思维”模式，分析该模式内涵，步骤，并结合国外相关案例分析;在此基础上，结合我国小学科学教育的现状，将基于设计的学习模式运用于小学科学课堂，检验在引入DBL教学方法后，学生的课堂表现情况，并对学生学习的态度、合作程度、自我满意度、参与度等进行评价。　　本研究分为六个部分：第一章:绪论，主要是阐述课题的研究背景，确定研究目标与研究内容，并据此选择合适的研究方法与思路，通过文献研究了解研究现状。第二章:文献综述，通过对文献资料的检索、搜集、整理、分析、归纳，阐明科学教育的内涵，概述小学科学教育的发展现状，由目前小学科学教育存在的弊端，引出科学教育的新范式----基于设计的学习。第三章:基于设计的科学学习的理论基础，首先介绍了“设计”和“基于设计的学习”等概念，总结基于设计科学学习的特征，追溯基于设计学习的理论基础。第四章:DBL:基于设计的科学学习模式，介绍多林·尼尔森教授的“逆向思维”教学模式，并透视国外成功案例，对DBL科学学习模式有深刻认识。第五章:DBL教学实践探索，将DBL教学模型运用于小学科学课程。在进行教学实证研究前做好准备:提出假设，确定研究对象，设定研究流程，选择研究方法，以便于教学实证研究的顺利开展。通过对研究数据的收集、整理、统计与分析，得出研究结果，表明DBL在小学科学教育中具有有效性。第六章:总结与反思，对本研究进行简约性地归纳与总结，并对研究中的问题进行反思。