中国基础教育质量监测协同创新中心副主任，现代教学技术教育部重点实验室主任。学术兼职主要有国家教材委员会专家委员会委员，国家小学科学课程标准修订专家组副组长，国家高中物理课程标准修订专家组成员，中国教育学会科学教育分会会长，中国创造力研究协作组组长等。承担国家级与省部级课题46项，在国内外核心刊物发表论文200余篇，其中SSCI 30余篇。建立了思维型教学理论并研究了行为学和脑科学证据，开发了包括“学思维、学探究和学创新”的创客与STEM融合的系列活动课程，探索了基础教育阶段创新人才培养的四种模式，在20多个省建立了450多所学校的实验基地，2000多所学校基于思维型教学理论推进课堂教学改革。获得国家级和省部级政府奖励24项。