美国小学科学教育科学教育现状研究
中美中小学科学教育的比较
的强调一定程度上改变了我国科学教育课堂 的“ 演绎性 ”学生也 ， 积极参 与到探究 与实践 中。然而 ， 比之下 ， 国对学生动手操 相 我 作的强调仍 不及 美国。 ２３ 探究过程 中侧重点 的差异 － 中美两 国科 学教 育都 注重培养学生科学探究的能力 ，问题 ” “ 是 探究 的 核心 ， 既是探 究 过程 的开始 ， 也是 贯穿 整个 过程 的线 索 。对于科学探究 中的“ 问题” 中美两 国有着 不同的把握 ， ， 主要 表 现在探究过程 中“ 问题 ” 来源 的不同。我 国科学教 育主要强调 “ 问题” 本身 的价值尤其是学科价值 ， 问题往往来源于教师而非学 生， 更关 注科 学技能 的培养 和训练 ， 学生好奇心 和主动性的关 对 注相对较弱 。而美 国更重视学生情感态度的培养 ， 认为学生的好 奇心和 主动性是最重要的 ，问题” “ 的发 出者必须是学生 自己。 ２４ 科学教育资源的差异 ． 美 国的公共教育资源 比较丰富 ， 中小学科学教育提供了大 为 力支持 。公共 图书馆 、 科技馆 、 博物馆等种 类齐全 、 数量繁多 、 分 布 广 泛 、 费 开 放 ， 校 以 此 为 基 础 组织 了各 种互 动活 动 ， 免 学 已颇 具 规模 ， 充分发掘 、 利用 了各种校外的科学教育 资源。从整体上看 ， 我 国科学教育资源 已有很大改善 ， 但与美 国相 比仍有较大差距 。
分。 实 施 该 标 准 意 味 着 学 校 应 注重 培 养 学 生 获 取 科 学 知 识 和 开 展科学实践 的能力 。科学知识包括科学事实 、 念 、 概 定律 、 原理 和 科学模式 。科学实践 的能力包括运用科学知识的能力 ， 动手操作 的能力 等。培养获取 科学知识 和开展科学实践 的能力离不开科 学 探究 。科 学探究 指学 生通过 自主探 究构建 知识 、 形成 科学观 念、 领悟科 学研 究方法 的各 种活动 。科学 知识 和科学实践 并重 ， 注重培养学生从事完整的科学探究活动 的能力 ， 是美 国科学教育 的基本理念 。 ２ 中 美 科 学教 育 的 差异 比较 ２１ 课 程 与 教 科 书 的 差 异 ． 从 ６ 年代课 程改革 以来 ， 国科学课程逐步 向综合性发 展 ， ０ 美 目前 已基本实现 。这正体现 了当今科技的发展趋势 ， 学科 问的界 限 １益模糊 ， 学的综合性越来 越强 。与美 国不同 ， ３ 科 我国 中学科 学教育 长期 实行分科教 学 ， 小学 科学教育课程 虽然是综合性 的 ， 但 教师普遍 缺乏综 合科学 教育 的训练 。另 外 ， 比于其他 “ 相 主 课 ”我 国对 科 学 教 育 的 重 视 程 度 远 远 不 够 。 ， 中美两 国 中小学科学 教育在教科 书上也存在较 大差异 。美 国科学 教育专家赫德教授 说 ， 国的 “ 美 科学课本可 以 比得上插 图 精美 的辞典 。有些 高 中教 材超过 一千 页 ， 大多是事 实￣ １ ３ Ｊ ￣美 国 科学教科书图文并茂 、 动活 泼 ， 生 与现实生活联系密切 ， 对学生有 很强 的吸引力。此外 ， 国科学 教科书还把 职业介绍引入其 中 ， 美
中美小学科学教育比较研究
《 学与 管理 》 教
２０ ０ ８年 ５月 ２ ０日
美小学科学教育比较研究
⑩西北师范大学教 育学院 郝琦蕾 丁 昕
些学者的研究表 明， 我国学生的科学 习惯 Ｉ 数的科学教师均没有科学专业的文凭 ， 且部分科学教
—
师从未接受任何专业培训 。 一些小学科学教师原有 的 一 和科学素养与美国学 生有较大差异 。 丁邦 ｌ 专业知识不能满足教学 的需要 ， 对教材缺乏整体性的 平认为 ， 教与学方 面 ， 国 中小学科 学课 度 ， 但个别学校由于受应试教 ｌ 生命科学 、 括 物质科学和空 间科学等， 与美 国相 比。 尽 育的影响 ， 为科学课 不是 主课 ， 认 在考试 阶段甚 至在 ｌ 管课程 编排顺序存在差异 ， 侧重点 稍有 不同 ， 但教 学
平时都存在挤课现象 。总体看来 ， 科学课属 于第二平 ｌ 基 本 相 同 。 内容 台课程， 没有引起全社会范围内的足够重视。 ｌ 美 国科学教材类型多样 化 ， 美国传统 的小学科 学
较流行的一套… ， 它共 由２ 个有关科学主题 的单元组 ４ ｌ 成 个单元 ） 主要 向所有的学生提供 ， ！ （ 平均每个年级４ 生命 、 地球 、 自然科学和技术方面丰富的体验和培养其 Ｊ Ｉ 判性思 维与 解决 问题 的能力 。 批 １ ２ 学组织形式和教学方法 ． 教 。
把握 。 堂 以学生为 中心 ， 倾向于使用归纳推理方法 ， 注重演 ・
示、 实验及动手操作活动 ， 出学生的主动学习 ； 国 Ｉ 美 国小学教师均 由设在大学 的教育学院 （ ） 突 我 系 培 中小学则多 以教师 为中心 ， 采用演绎推理方法 ， 注重 ｌ ， 至少应取得学士学位 ， 养 除了学历达标外 ， 教师还要
小学科学教育存在的问题及对策研究
小学科学教育存在的问题及对策研究随着时代的发展，科学技术日新月异，科学教育作为培养学生科学素养和科学精神的重要途径，受到了人们的广泛关注。
而小学科学教育又是整个科学教育体系中的基础，是培养学生对世界的认知和科学思维的关键期，小学科学教育的质量直接关系到学生未来的发展和国家的科学创新力。
小学科学教育在实施过程中确实存在一些问题，本文将对小学科学教育存在的问题进行分析，并提出相应的对策。
一、小学科学教育存在的问题1. 教材更新不及时、内容陈旧当前，小学科学教育的教材更新不及时，内容陈旧的问题比较普遍。
随着科学技术的发展，科学知识在不断更新，而原有的教材内容往往滞后，不能满足学生的需求。
教材内容陈旧导致学生对科学知识的认知有所滞后，甚至出现错误理解。
2. 实验设施简陋、实践机会少小学科学教育中的实验教学是非常重要的一环，然而实际情况是，许多小学的实验设施简陋，实践机会较少，导致学生对科学知识的理解停留在书本上，缺乏实际操作的机会。
这样就难以培养学生的科学探索精神和实践能力。
3. 教师水平参差不齐、教学质量不高小学科学教育中，教师的水平参差不齐，教学质量不高的问题比较突出。
一方面，部分小学科学教师的专业素养较低，对科学知识的理解不够深入，教学能力有限；教师教育教学方法单一，缺乏创新意识，导致学生对科学的学习缺乏兴趣。
4. 学生学习兴趣不高、学习动力不足由于种种原因，学生在小学阶段对科学学习的兴趣并不高，学习动力不足。
这主要是由于教学内容枯燥、教育方式单一、实践机会少等原因所致。
以上所列问题只是小学科学教育中存在的一部分，而实际情况可能还有其他问题亟待改善。
在此基础上，下文将提出一些对策，以期改善小学科学教育现状。
二、解决对策研究1. 更新教材、优化内容教材更新是保障科学教育质量的前提，有必要及时更新小学科学教育教材，优化教材内容，使之与时俱进。
教材内容的更新应紧跟科技发展的步伐，让学生接触到最新的科学知识，引导他们树立正确的科学观。
小学科学教育现状调查及研究
小学科学教育现状调查及研究小学科学教育是培养学生科学素养和创新精神的基础教育阶段，对学生的科学思维和科学认知能力有着重要的影响。
随着社会的不断发展和教育理念的不断更新，小学科学教育也面临着一些新的挑战和问题，因此有必要对小学科学教育的现状进行调查及研究，以期为提升小学科学教育水平提供参考和建议。
1. 教育资源不均衡在我国许多地区，小学科学教育资源不均衡的问题依然存在。
一些城市地区的学校配备着先进的实验设备和图书馆资源，学生可以接触到更多的科学知识和实践活动；而一些偏远的农村地区或城市贫困地区的学校，却因为经济条件不足而无法提供良好的科学教育资源，导致学生的科学学习条件较差。
2. 教师素质参差不齐小学科学教育的教师队伍中，存在着一些教师的科学素养和教学能力参差不齐的问题。
一些教师由于自身的科学知识水平有限，导致在教学过程中无法对学生深入讲解科学知识，使学生难以真正理解和掌握科学概念；而一些教师可能受教育资源有限的影响，无法开展丰富多样的科学实践活动，导致学生的科学实践能力得不到有效锻炼。
3. 教学内容单一化当前小学科学教育中，教学内容较为单一，主要以知识点的灌输为主，缺乏与学生生活实际结合的教学内容。
这样一来，学生可能会觉得科学学习内容单调乏味，难以产生对科学的浓厚兴趣。
4. 学生学习兴趣不高由于小学科学教育教学内容和教学方法的单一化，使得学生的学习兴趣较低。
许多学生对于科学学习产生了抗拒心理，从而导致了科学教育的效果不佳。
5. 家庭教育和校外教育的支持不足在当前社会中，许多家长和社会教育资源对于小学科学教育的支持都较为不足。
一些家长可能对于科学教育的重要性认识不足，无法给予孩子科学学习的相应支持；与此一些科学教育机构和科普场馆的科学教育活动也缺乏对小学生的针对性支持。
二、小学科学教育现状研究1. 探索科学教育多元化的教学方法为了解决目前小学科学教育过于单一的问题，需要在科学教育的教学方法上进行探索和研究。
小学生科学教育的现状与发展趋势
小学生科学教育的现状与发展趋势随着社会科技的不断进步和人类生活方式的变革，科学教育已经成为小学生教育中不可或缺的一部分。
小学生科学教育的目标是培养学生的科学素养和探究精神，为他们未来的学习和生活打下坚实的基础。
然而，现实中小学生科学教育面临着一些挑战和问题。
本文将探讨小学生科学教育的现状以及未来发展的趋势。
一、小学生科学教育的现状1. 科学教育在小学课程中的地位目前，小学生科学教育的地位相对较低。
由于学生在小学阶段的年龄较小，他们的认知和思维发展水平有限，很难理解和运用抽象的科学概念。
因此，一些学校将科学教育降低到次要地位，将更多的时间和资源放在传统的基础学科上。
这导致科学教育的内容和方法相对缺乏创新，缺乏引导学生主动实践和探究的机会。
2. 教学内容的滞后和不足小学生科学教育的教学内容往往滞后于科学的最新发展和前沿知识。
由于课程更新周期较长，很多小学生学到的科学知识已经过时。
此外，科学教材普遍存在过于注重理论知识的传授，缺乏与实际生活和现象联系的实践内容。
这使得学生的科学学习变得枯燥无味，缺乏实际操作和探索的机会。
3. 教师素质的不足小学教师在科学教育方面的专业知识和能力相对薄弱。
在教师培训中，科学教育的研究和训练往往不够充分，导致教师在教学实践中缺乏实操经验和教学策略。
这给小学生科学教育带来了一定的挑战，限制了其发展和改善。
二、小学生科学教育的发展趋势1. 注重科学实践和探究面对小学生科学教育现有的问题，未来的发展趋势将更加注重学生的实践和探究能力。
科学教育要更注重培养学生的科学思维能力和实践技能，鼓励他们通过观察、实验和解决问题的方式，加深对科学知识的理解和应用。
2. 引入跨学科的教学内容随着科技的发展，科学交叉学科的边界越来越模糊，多学科间的关联越来越紧密。
未来的小学生科学教育将更加注重引入跨学科的教学内容，将科学与数学、技术、艺术等其他学科相结合，帮助学生建立更为系统的科学知识框架。
3. 创新教学方法和手段未来小学生科学教育将采用更加创新的教学方法和手段。
美国中小学科学教育的实践与启示
一
、
美 国对 科 学 素 养 的 理 论 探 讨
人 们 在 科 学 素 养 概 念 认 识 上 的迥 异 ， 接 导 致 在 直 科 学 素养 内涵 方 面认 识 的 不 同。２ ０世 纪 ６ 年 代 中 ０
最早使用科 学 素 养 的是 美 国著 名 教育 家 、 学家 化
期 ， 国 威 斯 康 星 大 学 科 学 素 养 研 究 中 心 的 佩 勒 美
（ ｅｌ ） 人 ， 对 过 去 十 多 年 里 发 表 的 有 关 科 学 素 养 Ｐｌ 等 ａ 在 研 究文 章 的基础 上 ， 科 学 素养概 念 进 行 了首 次综 合 对 概 括 。经 过 统 计 分 析 ， 们 发 现 ， １ ０篇 文 章 里 涉 他 在 ０
有 成 形 系 统 化 的 理 论 体 系 。在 其 后 的 几 十 年 中 ， 国 美 的诸 多 学 者 佩 拉 （ Ｍ．０． ｅｌ 、肖 瓦 尔 特 （ Ｐｌ ａ） Ｖ．Ｍ．
亥俄 州立 大学 的索 尔 特 等人 进 行 了又 一 次 的综 合 概 括 。根 据 调 查 研 究 和 文 献 分 析 ， 们 提 出 科 学 素 养 应 他
技 术 、 文 中 的 科 学 Ｊ 在 ２ 世 纪 ７ 人 。 ０ ０年 代 中 期 ， 俄
视 …。 在 赫 德 之 后 还 有 多 位 学 者 对 科 学 素 养 进 行 了研
究 ， 越 翰 逊 （ ｏ ｎ ｏ 、 而 顿 （ ａｌ ｎ 等 人 。 但 总 的 如 Ｊ ｈ ｓｎ） 卡 Ｃ ｒｏ ） ｔ 来 说 ， 一 时期 的 研 究 多 属 于 个 人 的 经 验 性 总 结 ， 没 这 并
美国教育体系 美国小学科学教材概况
美国教育体系美国小学科学教材概况美国最大的教育书籍出版集团McGraw-Hill的一个分公司Macmillan/Mc Graw-Hill于2005年出版的一套小学科学教材《科学》(SCIENCE)，是美国小学科学的主流教材之一。
该教材图文并茂，通俗易懂，关照儿童的身心和思维特点及发展需求，通过问题和故事方式呈现，具有很强的可读性;以科学为中心将生物、地理与物理学等相关学科知识和谐地融为一体，使之系统化，因而亦有很强的科学性。
透视美国小学科学教材的特点，对于我国的教材编写及其教学有一定参考价值。
一、结构设计：以主题为中心回顾当前美国国家教育进步协会实施的科学教育评价标准，科学学科有很多是相互分开的主题，包括美国科学教育进步协会在内的许多机构，都纷纷强调常见主题的重要性。
这些报道中所界定的主题的数目和国家评价指标体系虽有不同，但是，在哪些是各学龄段的学生应掌握的基本知识这一点上已达成一致。
美国国家教育进步协会以及科学评价委员会一再声明主题的重要性以及将主题整合在中小学各个年级教材计划中的必要性。
全书共六册，供小学1至6年级的学生学习。
这套教材，是典型的以主题为中心编制的。
教材内容分为三个主题：生命科学(Life Science)、地球科学(Earth Science)和物理科学(Physical Science)。
这三个主题同样包括在1996年的国家教育进步关于科学的评价体系之中，原因是它们构成了主要的科学学科之间的组织原理，而且，它们非但不和各个领域的事实性的内容发生冲突，反而能够支持和帮助把信息组织到一个连贯的知识体系之中。
这六册教科书有很多相似之处，比如它们都是以主题为框架，每一册都有这三个主题，这也是美国科学课程标准里规定的几个方面。
再比如说，每一册分为A，B，C，D，E，F六大专栏，每一个主题有两个专栏。
综观整套教材，这三个主题所占的单元比例大体相同，内容分布比较均衡，根据年级不同而各有侧重(见表1)。
中美科学教育的差异及对我国科学教育的启示
中美科学教育的差异及对我国科学教育的启示摘要：通过查阅文献和比较研究发现,中美两国学校在科学教育的观念及其体制、科学课堂教学方式、科学课程与教学资源、科学教科书及其使用等方面都存在明显差异。
认识和理解中美两国科学教育上存在的这些差异,并通过科学教育改革力求达到和而不同,对普及和发展我国基础科学教育、提高科学教育质量不无启发与借鉴作用。
关键词：中美；科学教育；比较研究早在20世纪80年代,西方发达国家就已经广泛关注小学科学教育,小学科学课程彼时已被赋予了核心课程的地位,成为与中学科学课程相衔接的有机组成部分[1]。
而在我国,为了与国际接轨,直到2001年,才将过去的小学“自然”课程改为“科学”课程,并公布了《科学(3-6年级)课程标准(实验稿)》。
如今过去了十余年,我们却赫然发现义务教育各学科(小学科学除外)课程标准均于2012修定通过并获准执行。
近年来，虽然科学教育的观念在我国随着新一轮基础教育课程改革开始流行起来,但由于长期实行分科教学,人们的意识里缺少整体的科学教育的观念。
有些人认为,只有现在小学和初中设立的综合科学课才算是科学教育,这种认识在我国几乎是一个普遍的误解。
一、科学教育观念及其体制上的差异美国从19世纪开始,科学就成为中小学课程的重要组成部分。
20世纪初期以来,小学和初中(或中间学校)大都采用综合科学课程,高中虽分生物、物理、化学和地球科学等学科,但也有一些主题是跨学科的,因此人们的意识里都具有科学教育的观念。
进步教育运动时期,美国初中和高中一年级普遍开设“普通科学”(general science)课,内容涉及学生日常生活中常见的科技现象及其原理。
该门课程尤其重视科学方法的训练,目的是使中学生受到基本的科学教育。
[2]20世纪50年代末期至60年代是美国科学教育课程现代化时期,当时流行的学科结构课程理论倡导分科教学,反对综合科学教育,但分科的科学课程仍然保留了一些跨学科的性质。
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美国小学科学教育科学教育现状研究作者：summ文章来源：教育科学研究所点击数：399 更新时间：2003-7-10美国小学科学教育科学教育现状研究(2003-02-13 13:13:08)摘要：美国小学科学教材的类型和教学用具呈更加多样化的趋势。
师范教育的教授在科学课程实践方面起带头作用，使师范教育成为培养具备先进理念的科学教师的重要保障。
美国的公共教学资源，包括图书馆、博物馆和网络等对科学教育提供了大量的支持，形成了比较雄厚的社会对教育的支持系统。
关键词：标准；基准；科学教材；师范教育；公共教学资源张军霞，课程教材研究所综合理科课程教材研究开发中心助理研究员。
20世纪60年代以来，美国对基础科学教育极为重视，形成了国家资助、社会支持、学校重视的有利于基础科学教育发展的局面，使得美国科学教育理念的研究走在了世界的前列，对国际科学教育的影响也很大。
目前美国各个阶段的科学教育都在新理念的影响下进行改革。
本文从以下几个角度介绍美国小学科学教育改革与实施的现状，从中对其教育理念如何影响小学科学教育可以有所了解。
一、长期的研究计划和相关文件成为小学科学教育的宏观指导从20世纪80年代以来，美国相继有几个比较长期的基础科学教育的发展计划，其中最有影响力的有美国科学院的《国家科学教育标准》和美国科学促进会的“2061计划”，美国科学教师协会的《范围、顺序和导向》也在20世纪90年代产生了一定影响。
美国原来是没有全国性的课程标准的。
1985年，美国科学促进会联合美国科学院、联邦教育部等12个机构启动一项致力于美国中小学课程改革的跨世纪计划“2061计划”，编写出版《面向全体美国人的科学》，对美国社会重视科学教育起了重要的作用，并影响了国家对科学教育的政策，使得美国科学研究院继“2061计划”开始之后，进行课程标准的研究和实验，终于在1995年底完成《国家科学教育标准》(以下简称《标准》)［1］。
《标准》有六个主要内容：科学教学标准、科学教师职业发展标准、科学教育评价标准、科学内容标准、科学教学程序标准、科学教育系统标准。
《标准》对教师的自身水平、学生的学习、教学设计及组织、教学评价以及管理机构、社会支持系统都提出了要求［2］，体现了对全国科学教育实施与管理的全面指导，因而成为科学教育各界参照的依据。
美国新出版的中小学科学教学理论及教材中都把《标准》作为主要编写依据。
一本原名《通过发现法教科学》的科学教学法教材在2000年的第九版更名为《用探究来教科学》［3］，书中专门有一章论述《标准》中提倡的科学探究，体现了《标准》中提倡的科学教学以探究为核心。
书中各章内容都提到《标准》，体现了以《标准》的精神作为指导。
另一本教学法教材《教孩子学科学》［4］在论述科学教学的各部分具体内容中，对怎样设计单元计划和课堂教学计划，提出要以《标准》中的科学内容标准为基础。
本书还把《标准》的K～8年级的内容作为附录附在书后。
美国1996年以后出版的各套科学教材，在教师指导书中都详细说明了在教学中要达到《标准》要求的哪些具体目标。
美国有的州是采用本州的标准,而不是《国家科学教育标准》，这些州标准是教师直接参照和评价的依据，教师在做单元计划和教学设计时，必须考虑本州的标准中对这部分内容是怎样规定的。
如肯塔基的教师在做单元计划时，要求写明本单元的教学期望符合《肯塔基学习目标和教学期望》［5］中的哪一条。
科学课的单元计划要写明本单元涉及的相关学科，如社会标准的核心内容是什么。
但美国各个州在制定本州的各种指导学科教育包括科学教育的文件时，很多是参照《国家科学教育标准》制定的。
这也是《标准》作为一个宏观性指导文件的特点。
如肯塔基州《肯塔基科学评价的核心内容》［6］有：物质科学、生命科学和地球与空间科学的概念理解、科学探究和应用/联系三项主要内容。
科学概念三大块内容的详细分类与《国家科学教育标准》是一一对应的。
应用/联系部分包括《标准》中科学内容标准的后三项内容：科学和技术、从个人和社会视角所见的科学、科学的历史和本质。
由于美国各个州的具体情况有差别，根据国家标准设立本州的课程标准有利于国家标准的区域化实施。
“2061计划”经过十几年的研究，又取得了一系列的成果，如《科学素养的基准》《科学教育改革的蓝本》《科学素养的设计》《科学素养的概念图》《科学素养的资源》等。
《科学素养基准》［7］是配合《面向全体美国人的科学》的一套特殊的科学素养目标纲要，内容比较宽泛，包括：科学的性质、数学的性质、技术的性质、自然环境、生存环境、人类机体、人类社会、被改造了的世界、数学世界、历史展望、通用概念、思维习惯。
描述了为达到科学素养的目标，2、5、8、12年级末，以上12方面学生应具备的理解水平和能力。
因为《基准》的内容具体详细而且分段，成为科学教学参考的另一个主要依据。
小学科学教材《科学发现工作》［8］K～6年级主要就是以《基准》作为指导的。
在教师参考书中明确指出：“基于可靠的教育标准的科学教育能有力地指导学生的学习、课程内容的选择和教师的教学活动。
《科学发现工作》教材是以美国科学促进会的一项长期的科学教育改革——‘2061计划’的《科学素养基准》和《国家科学教育标准》为依据……‘2061计划’中的四个通用概念——系统、模型、恒定和变化、规模，作为主题贯穿于整套教材中。
”在教师参考书的各单元起始也详细列出本单元依据了《标准》和《基准》的哪些内容。
《科学技能评价》［9］一书也列出《基准》中不同阶段对科学学习过程技能的要求，以此作为本书的编写指导。
美国科学教师协会是美国所有科学教师的一个组织。
1990年协会出版了《范围、顺序和导向》，在当时产生了一些影响，有一些教师据此设计了一些科学课程［10］。
现在，美国科学教师协会以年会和区域性会议、图书、杂志和网络的形式，交流最新的科学教育理念、科学动态和科学教材、图书和产品。
二、小学科学教材类型更加多样化美国的科学教育哲学中早已将科学知识分为三个大领域：生命科学、物质科学和地球与空间科学［11］。
传统的科学教材均以这三大块科学概念为核心，由于人体健康的知识与人的生存密切相关，小学许多教材中又将人体科学单列出来。
在《标准》和《基准》对美国科学教育的影响下，人们对科学本质的认识越来越清晰化，对科学探究能力在科学学习和研究中的重要作用越来越重视。
这些新的科学教育文件倡导课程教材的多样化。
20世纪90年代以来，又出现了多种类型的小学科学教材。
(一)以科学概念为核心传统的以科学知识体系为主构建课程结构的教材属于以科学概念为核心的教材。
《SRA 真实科学》［12］1～6年级教材是以科学概念为核心的小学科学教材，内容分为四个板块：生命科学、地球与空间科学、物质科学和人体科学。
教材提供大量的教学资源，力图从四个方面发动学生学习科学：1.视觉资料；2.有清晰的教学过程的教材；3.以学生为中心的、扩展的学习资源；4.观察、记录、测量和实验等活动材料。
以科学概念为核心的教材，在科学概念上是前后紧密联系的，教材每册的单元较多，罗列的知识内容也较多，而在探究的深入上却有所欠缺。
有文章认为这类教材容易导致“阅读科学”［13］。
但教学主要是教师开展的活动，如果教师的观念比较新，组织教学的能力强，就可以用这样的教材进行探究式的教学。
如SRA三年级《鸟的视野》一课，要学习三种地貌：高原、草原和山脉；解释拓朴图是以什么特别的方式表达地表结构的。
一堂示范课是这样上的：先看录像片，介绍三种地貌的特点和成因。
然后做画拓朴图的活动。
活动之后继续看录像带中的随堂测验。
课后可以阅读学习资源卡片中介绍的相关的科学家、科学职业、数学、科学技术和社会、与科学的其他领域的联系、与社会课的交叉等，卡片背面有判断题和问答题。
(二)以科学概念和统一概念为核心《标准》中“科学的统一概念和过程”以及《基准》中的“通用概念”都是许多领域共用的思想武器。
两者都提倡在教学中渗透统一概念的理解。
有的教材在编写时特别考虑了统一概念。
《科学发现工作》(见表1)以科学概念为课程结构体系，并在整套教材中贯穿了《基准》中通用概念的思想。
其每个单元都能使学生对系统、模型、恒定和变化、规模四个概念中的至少一个增进理解。
由于通用概念在许多领域都具有重要的用途，教材的这种形式有利于学科的整合，使学生的思维更具开放性。
表1“科学发现工作”课程模块内容年级生命科学物质科学地球科学人体科学K 生物的特征用感官探究观察天空(身体分几部(系统、恒定和变化) (系统)推和拉(系统、模型)恒定和变化、规模)分(系统、模型)1 生物的种类(系统)磁铁(系统、规模)天气和季节(恒定和变化)地球上的陆地和水(系统保持健康(系统、恒定和变化)、模型)2 生物的相互作用(恒定和变化、模型)光和色彩(系统)固体、液体和气体(恒定和变化)随时间变化的地球(模型、规模、恒定和变化)什么使我生病(系统、规模)3 生命循环(模型)生物能量的形式(系统)太阳、月球和地球(规午餐吃什么(系统)的角色(恒定和变化) 模)地球上的水(系统)4 动物(系统)物质的特性(规模)磁和电(模型)地球上的陆地资源(恒定和变化)天气和气候(恒定和变化人体系统(系统))5 植物(系统)种群和生态系统(系统)能量、做功和机械(系统)光和声(模型)太阳系和星空(规模)固态的地球(恒定和变化)运动和控制(系统)6 细胞和微生物(模型)生命的延特质的性质(规模)力和运动(变化的地球(模型)海洋(系统生长和健康(系统)续(恒定和变化) 规模))(三)以探究过程为核心由于《标准》倡导以探究为核心，美国相继出版多套以探究为核心的科学教材。
这些教材的每个模块是一个相对完整的科学探究过程，需要较长的教学时间，因而这些教材结构一般比较简练，以达到“精心选择内容，并将内容放在探究导向的课程中”的目的。
《BSCS科学——教与概念和技能相关的活动》(TRACS)［14］K～5教材(表2 略)和《为了孩子的科学与技术》(STC)［15］1～6年级教材的单元结构都是以探究的顺序为核心［16］。
TRACS每个模块的探究顺序遵循5E教学模式，即引入(engage)、探索(explore)、解释(explain)、详细描述(elaborate)、评价(evaluate)。
引入：为教师提供机会发现学生已有的经验和对要学知识的认识程度。
探索：提供很多经验，让学生在活动中进行比较。
解释：学习运用正规的语言、科学术语和内容信息来表达，与原有经验相联系，建构新的经验。
详细描述：学生在新的条件下应用或扩展新的概念，将新的概念整合到已有的概念中去。
评价：评价学生达到的水平。
是对学生新学知识的一个总结性评价，在学习过程中的每一步都应该有评价。
STC教材的教学的模式与上面相似，主要教学步骤为：焦点，澄清学生对教学主题已有的知识；探究，使学生对客观事物、生物和科学现象进行积极的调查研究；反馈，鼓励学生讨论他们的观察结果，调整他们的观点；应用，帮助学生在新的情况下讨论应用他们的新观点。