一、科学（3-6年级）课程标准前言问答
1． 当前国际科学教育改革的背景是什么？
当今的时代是一个科学技术飞速发展的时代，一次次的科技革命，广泛而又深刻地影响着社会的文明与进步。正如邓小平同志所说：“科技是第一生产力。”一个国家的科技水平体现了它的综合国力、竞争潜力及国际地位。然而，科技水平的提高，科技人员的培养都必须扎根于教育，尤其是科学教育。同时，基础教育是一项“明天工程”，今天中小学科学教育的质量将决定明天全体公民的科学素养、社会质量和国家前途。这问题已引起许多国家的重视，成为各国教育改革的重点。
第二次世界大战后，西方各工业国在经过五十年代的恢复休整后，于六十年代进入了工业发展的高峰。由于经济的高速发展，特别是第三次工业革命的兴起，对各方面、各层次人才的需求急剧上升，标准也不断提高。工业界对本国的教育状况开始表现出普遍的不满，纷纷要求改善教育质量，尤其要求提高学生在科学、数学和技术方面的质量，为企业输送合格人才。七十年代以来，国际间竞争的日趋激烈，国内失业率的持续上升，也引起了政府、家长和教育工作者的重视。一时间，教育改革、特别是科学教育的改革成了西方各国的热门话题。同时，一些第二世界和第三世界的国家，一方面受到西方先进教育思潮的影响，另一方面也为了培养自己的科技人才，发展独立的民族经济，摆脱对西方的依附，也开始了对基础科学教育的改革。所以，科学教育的改革已成为一个世界性的潮流。其中比较系统并对世界具有较大影响的当数美国和英国的科学教育改革。
美国历来以它的高科技称霸世界，但美国中小学存在的许多严重问题，包括教学质量的低劣，与之很不相称。一些有识人士指出：“我们正在培养一代科学和技术文盲的美国人。”他们提出：“科学、数学和技术将成为教育今日儿童面对每日世界的基础。”因而科学教育的改革一直是美国历次教育改革的重点。1983年，美国高质量教育委员会的一份教育报告“国家处于危险之中：教育改革势在必行。”为此次改革拉开了序幕。在大大小小的众多改革项目中，“2061计划”是一个引人瞩目的长期改革方案，它的第一篇报告《面向全体美国人的科学》首次提出了“科学素养”的概念。在“2061计划”与其他项目的基础上，美国国家研究委员会于1995年底正式推出了《国家科学教育标准》。
《英国国家课程》是1988年英国议会通过的“教育改革法”中的一个重要内容。它改变了英国长期以来在中小学中没有统一课程设置和课程标准的状况，以法令的形式为英国公立中小学设立了必修课程及国家标准。这是英国教育史上的一次重大事件，对世界教育界的改革也有着不可低估的影响。在《国家课程》中，科学首次与英语和数学一起并列为中小学的三门核心课程，可以说是一项意义深远的重大改革。《英国国家课程》自1988年开始发布后，曾先后做过多次修改，最近一次的重大修改开始于1999年。新版本的《国家课程》中的大部分内容从2000年8月起实施。
联合国教科文组织在2000年的巴黎会议上指出：“从小就为和平学习科学知识是所有人受教育的权利的一部分，科学教育对于人的发展，培养自身的科学能力和造就富有进取心的和有知识的公民都是至关重要的。一个日益重视科学的社会会在更大的范围内需要科学的最广泛普及，以使人们深入了解科学和恰当地调整公众对科学及其应用的见解及态度。各国政府应极其高度重视改进各级的科学教育。提高公众对科学的认识和促进科学的普及。面对变化的形势，需要采取措施促进教师和教育工作者的业务进修。各国的教育系统应根据社会不断变化的教学需求，搞好新的课程设置，采用新的教学法和教学资料。”
2． 当前各国科学教育的课程目标是什么？
英国没有在《国家课程》中对每门课程给出各自的原则性目标，而是在“1988年教育改革法”中提出了学校课程的总目标，即“促进学生在学校和社会中在精神、道德、文化、智力和体力各方面的发展，并为他们提供未来成人生活的机会、责任及经验。”
这里，目标分为两部分。“促进学生在学校和社会中在精神、道德、文化、智力和体力各方面的发展”指出了学校教育的基本目的是要使学生能得到全面的发展。这里需要指出的还有“在学校和社会中”这个范围。学校不仅要对学生在校内的行为负责，也要对其校外的行为负责；不仅要对学生今天的发展负责，也要对将来学生进入社会后的发展与所起作用负责。目标的另一部分是“为他们提供未来成人生活的机会、责任及经验”，这是学校教育的根本任务。学校一切工作最基本的出发点应该是让学生在踏入成人社会前做好充分的准备，具备必需的知识、技能和正确的态度与价值观，使他们能适应时代、适应社会，并有意愿和有能力为社会作出积极的贡献。所以，学校教育必须为他们提供与此有关的各种机会、责任和经验。
美国国家科学教育标准与评价委员会主席理查德•
科劳斯纳与美国国家科学院院长布鲁斯•艾尔伯茨在《国家科学教育标准》的前言“行动的号角（CALL TO ACTION）”中指出：“我们这个国家已经把所有的学生都应具有良好的科学素养作为自己的一个既定目标。《国家科学教育标准》就是为使国家能够达此目标而编撰的。”
“我们大家，无论作为个人还是作为社会，同科学素养都是厉害攸关的。懂科学，你才有可能领略到你在领悟自然界的事理时油然而生的充实之感和兴奋之情。有良好的科学素养，你才有可能运用科学的原理和方法去做个人的各种决策，去参加讨论关乎全社会的各种科学问题。有很扎实的科学基础可以强化人们日常所用的许多能力，诸如创造性地解决问题的能力、有效地运用技术的能力、懂得活到老学到老的价值等等。我们社会的经济生产率与我们的劳动大军的科学本领和技术能力是密不可分的。”
“所有的学生都应该有也必须有机会使自己成为有良好的科学素养的人，《国家科学教育标准》就是以这样一种信念为前提的。”
美国《国家科学教育标准》所规定的学校科学课程的目标是培养学生能：
l 由于对自然界的认识和理解而产生充实感和兴奋感；
l 在进行个人决策之时运用适当的科学过程和原理；
l 智慧性地参与那些就与科学技术有关的各种问题举行的公众对话和辩论；
l 在他们的职业生涯中通过运用一个具有科学素养的人所应有的知识、理解及技能来提高自己的经济产出率。
澳大利亚小学科技课大纲中也提到：“科学技术是这个现代世界的组成部分，这些领域中新奇和快速的变化对于所有学生都是生活中的一个基本事实。为了个人、社会、环境和经济的种种理由，我们必须把年轻人培养成这个科学技术化社会的积极的参与者。”
其小学科学技术课程大纲中指出小学科学教育的目标应为：
“科学是以一种系统的方法来认识世界，这些认识一旦被证实，便能被接受。科学不仅是个知识体，也是个探索的过场。科学追求客观，但作为一种人类活动，它必然受到人类价值观的影响。科学活动（实验和解释的发展）不断生成知识，其速度之快，甚至专家们都很难跟上本领域的发展。所以，科学教育必须给学生提供获取知识的过程和技能。科学教育要帮助学生理解自身和环境，并为他们提供机会发展独立的理性的思想和负责的行动。它强调第一手经验，调查，设计，解决问题，以及明晰事理的能力。”
并指出：科学和技术的学习可以帮助学生：
l 管理他们的日常活动；
l 提供机会发展创造能力、适应能力和革新能力；
l 理解周围的世界及影响世界的事物；
l 发展对科学概念的理解；
l 评价和使用技术产品；
l 有效地发现、判断和利用信息；
l 懂得科技对于男人和女人的一生都是同样重要的；
l 做决策时要考虑到自然和人造环境的问题；
l 接受对改进环境质量的责任心的考验；
l 更有效地解决与科技问题有关的道德难题。
这些学习也帮助学生做好准备，为澳大利亚和全世界未来的社会、环境及经济的福利作出积极的贡献。作为具有一定知识、受过良好教育的人，他们将需要：
l 参与未来的建设；
l 对地方、国家、世界、社会、经济、环境和道德伦理问题能作出正确的处理；
l 能有主见地审视科技领域的发展；
l 能对科技的持续发展作贡献；
l 能作恰当的职业选择。
l 懂得科技对于男人和女人的一生都是同样重要的；
l 做决策时要考虑到自然和人造环境的问题；
l 接受对改进环境质量的责任心的考验；
l 更有效地解决与科技问题有关的道德难题。
俄罗斯自然科学教育的目标可概括为：
l 促进个性的全面发展；
l 帮助学生养成可促进个人自我决策和自我实现、追求自我完善、接受继续教育、推动公民社会发展、巩固和完善法制国家的个性品质；
l 使学生掌握学校教育大纲中“自然科学”教育领域各学科的基础；
l 传授构成自然科学观的各组成部分；
l 传授自然科学的实用部分，培养学生在生活中完成具有目的性和建设性的活动；
l 使学生对科学的研究方法及其在全人类社会文化价值观体系中的地位具有基本认识；
l 培养和发展学生的认识能力。
日本在《日本小学理科学习指导要领》中提出的目标为：
培养学生对自然界的爱，通过系统观察和实验，养成解决问题的能力和热爱自然界的情感，达到对自然现象和事物的理解，形成科学观点和认识。
以上这些实际上就是对“科学素养”涵义的具体阐述。
全民科学素养的提高对国家的益处是无疑的。在这个被人们称作知识经济的时代，世界范围的经济竞争、政治竞争以及综合国力竞争，归根到底是拥有知识的人才的竞争。越来越多的国家已经把加强人力资源的开发、提高公众的科学文化素养，作为参与21世纪国际竞争的关键措施。
全民科学素养的提高对社会也起着巨大的作用。它能使公众提高审美情趣，增强道德观念，选择理性的生活方式。任何一个缺乏科学素养的民族是不可能在公共或个人问题上作出明智的决策的。一个民族整体科学素养的有无与高低往往决定了由其所组成的社会的质量，不仅是科技方面的、经济方面的，也包括民主政治方面的。
同时，科学素养也是个人素质的重要组成部分。科学素养的提高可以增加公民的就业机会；可以使他们面对飞速发展的技术所提出的新要求充满信心；可以使他们识破形形色色的迷信和伪科学现象，并给予有力抵制；可以使他们对某些影响个人生活或经济的问题作出更合理的决定，如饮食、医疗、安全、能源使用、环境保护等问题。此外，科学素养的提高还能使他们对宇宙间科学概念的精美与力量取得智慧和审美方面的鉴赏能力。
因此，培养全体儿童具有良好的科学素养应该是科学教育最根本的任务。
3． 当前各国科学教育的教育原则有什么不同？
科学教育必须面向全体学生是各个国家最统一的原则，也是最重要的原则。
从六十年代起，科学家、科学课教师及工业家们就强烈要求改革科学教育。他们认为，为了武装下一实际的公民，每一个年轻人都应该接受系统的科学教育。
为此，在《英国国家课程》中，科学受到高度重视，地位大为提高，与英语和数学并列为三大核心课程。并以法令形式规定，所有公立学校的学生，不论他们的性别、民族、社会背景或初始的天资与能力，都必须从5岁起就接受科学教育，直至16岁。只有在第四阶段可有不同的选择模式，但绝大部分学生仍必须参加全部科学课程的学习。
在英国“1988年教育改革法”提出的“交叉课程范围”中特别强调对于某些特殊的群体，如女生、有色人种、偏僻地区、残疾人等，应给予平等的教育机会。因为这些人群也是我们社会的组成部分，在竞争越来越激烈的今天，他们将面临同样的挑战，他们需要同样的生存机会和能力。所以，他们应享有同样的、甚至是更好的受教育（包括科学教育）的权利。
美国《国家科学教育标准》在其第二章“原则与定义”中首先指出：“科学是面向所有学生的。这一原则也就是公平与优异的原则。我们学校里的科学必须面向所有的学生：不问其年龄、性别、文化或种族背景，不论他们有何残疾，有何志向，也不管他们对学科学怀有什么兴趣、受到了什么激励，都应该有机会接受科学教育以使自己具有高度的科学素养。”
“在科学教育中要防止的，主要是某些人-例如某些人口群体-学习科学的欲望受到压制、他们学习科学的机会甚至被剥夺的现象。”
“所有的学生都应该被赋予学习科学这样的具有挑战性的机会。我们只要能把学习的机会毫无例外地提供给每一个学生，那么每一个学生就都能获得对科学的掌握。内容标准描述的是学生们学习的最后结果，即学生们应该掌握的东西和能够做的事情，而不是获取这些结果时所采用的方式。学生在回答有关自然界的问题时，会取得不同方式和不同程度的理解，获取速度也会有所不同，一些人会比其他人快些。但是所有的学生都应有机会在这些年中通过多种经历来发展标准所提出的理解。”
4． 当前各国科学教育的教学内容有什么不同？
美国《国家科学教育标准》则指出：“学校科学课程应能反映出标志着当代科学特点的智力与文化传统：学生要获得有关科学与自然界的丰富知识，就必须熟悉科学探究的模式、求证的规则、确定问题的方法及作出解释的途径。科学与数学和技术的关系，以及对科学性质的理解也应是科学教育的组成部分。科学素养的一个基本方面就是要有更广泛的知识和对科学实体更深刻的理解，特别是与物质、生命及地球科学有关的知识。科学素养还包括对科学的性质、对科学事业、对科学在社会和个人生活中所起作用的理解。许多人曾对科学的发展作出过重大贡献，以历史的观点看，科学一直在许多不同的文化中被实践着。科学是认知的一种方法，其特征是以实证为判断尺度，以逻辑作论辩的武器，以怀疑作审视的出发点。学生应加深对什么是科学、什么不是科学、科学能做什么、科学不能做什么、以及科学如何在文化中起作用这一系列问题的认识。”
俄罗斯联邦教育部在其制订的《十二年制学校自然科学教育构想》中提出自然科学教育的基本原则是：
l 科学性原则：制止反科学和伪科学理论。
l 基础性原则：要求学生学习和掌握基本的、基础的科学理论、概念、模式和原理、具有社会意义并属于人类文化财富的基础研究成果，使所学知识不断深化。
l 可接受原则：在学校教育各个阶段必须考虑到学生领悟、消化和掌握教学信息的实际能力。
l 连续性原则：由于儿童心理的特点，中断学习会导致迅速遗忘。
l 历史真实性原则：体现科学教育的人文精神，强调科学发展在各阶段的延续性，要求指明某些学者在科学发展过程中的作用。
l 整体性和系统性原则：实现跨学科联系，为用不同科学观点观察自然过程和现象建立统一的方法论基础。
总的看来，内容的选择既要考虑到科技的发展和社会的需求，也要考虑到学生的能力、特点和未来学习与工作的需要。
目前手头具有的完整的科学教育标准有：美国的《国家科学教育标准（National Science Education Standards）》和2061项目的《科学素养的基准（Benchmarks for Science Literacy）》；英国的《英国国家课程：科学（The National Curriculum for England: science）》；以及新西兰的《新西兰课程中的科学（Science in the New Zealand Curriculum）。另外，还有其它一些国家或地区的参考资料，如澳大利亚新南威尔士的《幼儿园至6年级科技课大纲及支持文件（Science and Technology K-6 Syllabus and Support Document）》，《俄罗斯十二年制学校自然科学教育构想》，《日本小学理科学习指导要领》，《台湾九年一贯教育课程总纲纲要及其评价》等。
从对上述材料的分析可看出，当前小学科学课程内容主要可归纳为以下几个方面：
l 科学探究；
l 基本学科知识；
l 与个人和社会密切相关的科学问题；
l 科学的性质、科学与技术，以及科学史；
l 其它。
1、
科学探究
这已成为当今科学教育最重要的内容，在美国和英国的标准中都被放在最醒目的位置。美国《国家科学教育标准》对科学探究的解释为：
在《标准》所表达的观念中，探究要比“过程的科学”更进了一步。在“过程的科学”中，学生学习观察、推论和实验，而探究除了“科学的过程”外，还要求学生在进行科学论证和批判性思维时能将过程和科学知识相结合，以发展对科学的理解。让学生参与探究可以帮助学生发展：
l 对科学概念的理解；
l 对获得科学知识方法的欣赏；
l 对科学本质的理解；
l 对自然界进行独立探究的必要技能；
l 具备善于运用与科学有关的技能、能力和态度的品质。
探究的科学是科学教育的根本，是最终组织和选取学生活动的支配原则。探究方面的标准强调的是进行探究的能力，以及要加深对科学探究的理解。各个年级的所有学生在每一个科学领域都应该有机会进行科学的探究，并发展探究性思维和探究性行动的能力。这些包括：提出问题，计划并执行调查，利用合适的工具和技术收集数据，对证据和解释之间的关系进行批判性和逻辑性的思考，作出并分析不同的解释，以及进行科学观点的交流。
英国将科学探究列为第一位目标，而且要求将此目标渗透于其它各目标的学习之中，在所有考核中，它也将比其它目标更加受到重视。在1991年颁布的标准中，它被称为“科学调查（Scientific Investigation）”，而在1999年的新标准中被改为“科学探究（Scientific Enquiry）”，在要求上也有较大的提高。
2、
基本学科知识
在基本学科知识方面，各国所涉及的内容大致相同，但对学科领域的划分略有区别。主要内容大致属于以下三个领域：
l 生命科学
l 物质科学
l 地球与空间科学
⑴ 生命科学
这是一个最为一致的领域。在各国的标准中，尤其在低年级的标准中，它更显重要。整个自然界就分为有生命的和无生命的两大部分，人类就属于生命世界的一部分地区，作为研究者的人首先应该对自身有所了解。对于小学生，他们最多接触到的自然物体就是自己的身体，他们应该对自己身体的组织和生命过程有基本的认识。此外，许多动、植物是人类相依为伴的朋友，它们也最能引起孩子们的兴趣，从而激发他们学习科学的欲望。
⑵ 物质科学
在美国的《国家科学教育标准》中，这是内容目标之一。而在英国《国家课程：科学》和新西兰的科学课程标准中，它被分为材料和物理两大部分。它们各有各的道理。但对小学阶段来说，细化的必要性不是很大。
⑶ 地球与空间科学
在美国和新西兰的标准中，此内容为单独的目标。而英国的标准，则将此部分内容融于“材料及其性质”和“物理过程”两个目标中。不管怎么组织，这部分内容是必不可少的。我们都生活在地球上，这个星球及其周围的一切对我们的影响都是巨大的，可以说是休戚相关、存亡与共。但我们对它却了解甚少。对于这部分内容，过去的学校教育不太重视，而新的科学教育很强调它的重要性。
⑷ 与个人和社会密切相关的科学问题
美国《国家科学教育标准》在内容标准的“理论根据”中针对这一目标指出：“科学教育的一个重要目的就是给学生提供一种手段来理解个人和社会问题并采取行动。与个人和社会相关的科学标准帮助学生发展决策技能。与表6.6中概念相关的理解将为学生在成为公民时所要面对的基本决策打好基础。”
除美国外，其它国家都将此内容融于其它目标中，没有单独设立目标。但这部分内容都受到高度重视。
⑸ 科学的性质、科学与技术，以及科学史
在科学课程的学习中，科学史和科学的性质应该是很重要的内容。它有助于学生对科学有更深一步的理解，树立科学的世界观。
美国的《标准》提到：“在科学学习中，学生需要理解科学有它的发展过程，科学是一种持续进行的、不断变化的事业。对于科学史和科学性质的标准建议在学校教学中利用历史来确认科学探究的不同侧面、科学与人的关系，以及科学在不同文化的发展中所起的作用。”
科学和技术有不同的研究领域、研究对象、研究目标和研究方法，但它们又有密切的联系，有领域的交叉，有时甚至很难加以区分和隔离。它们都对个人、社会、国家，甚至人类的发展起着极其重要的影响，任何一个都不容忽视。它们也都应该成为学校课程的主要组成部分。
在英国，技术是一门独立的课程，是中小学法定的必修的基本课程，它有专门制订的国家标准。但在其它国家的小学课程中，往往将它们合为“科技课”，如法国和澳大利亚。
美国的《标准》中指出：“科学与技术的标准确立了自然世界与设计世界的联系，并为学生提供机会发展决策能力。它们不是技术教育的标准，更准确地说，这些标准强调的是与设计过程有关的能力，强调的是对科学事业及其与技术的各种联系的基本理解。作为对探究的科学标准中能力要求的补充，这些标准号召学生发展在确认和阐述问题、设计解决方案（包括耗损和风险受益分析）、实现解决方案和评估解决方案等方面的能力。探究的科学与设计的技术是平行的。它们的标准都强调的是学生能力与理解的培养。”
美国将这部分内容分为两个目标：“科学与技术”和“科学史与科学的性质”，而新西兰是一个目标：“认识科学的性质以及它和技术的关系”。
⑹ 其它
美国的《国家科学教育标准》设立了一个名为“统一的概念和过程”的目标，将它列为众目标之首，并要求不分级别地贯彻于从幼儿园到12年级的全过程中。这是其它国家都没有的。
《标准》对此的解释是：“概念与过程的框架设立统一了科学原理，并为学生提供了强有力的思想方法去帮助他们理解自然世界。”“标准描述了整体框架的一部分，它们可以把学生从幼儿园至12年级的科学教育中所得到的许多经验集合到一起。统一的概念和过程的标准可以落实到任何年级的教学中，但应永远和其它内容的标准的要求相结合。在低年级，教学应让学生明白统一概念和过程的意义和用途，例如，测量意味什么，如何利用测量工具。在高年级中，标准通过给学生提供一个科学思想的宏观图景（例如测量在一切科学活动中的重要性）来帮助和促进对于科学概念和原理的学习。”
具体的标准共有5个，并不分级别。
5． 当前各国科学教育的教学方法有什么不同？
（一）学习科学应是一个学生积极主动的过程，应以探究为中心。
“学习科学是学生自己做的事，而不是别人为他们做的事。在科学学习中，学生需要描述物体和事件，提出问题，获取知识，对自然现象作出解释，以不同方法对所作解释进行测试，与他人交流想法。“主动的过程”既有动手的活动，也有动脑的活动，仅有动手活动是不够的。科学教学必须让学生参与以探究为目的的研究活动，使他们与教师和同学一起相互启发相互促进；学生需要将他们目前具有的知识同多渠道获取的知识联系起来；要将科学知识应用于新的问题；他们要参与解决问题、计划、决策、小组讨论；他们还要经历与主动的学习途径相配合的考核。强调主动的科学学习意味着不再把重点放在教师的知识传授及课题覆盖上，教材包揽一切题目、词汇和信息的做法直接有背于让学生通过理解来学习科学知识的这个中心目标。”这是美国《国家科学教育标准》中提出的第二个原则。
任何一种有效的、成功的教育都必须有学生积极主动的参与。教育的成败，归根结底取决于学生自身的努力，取决于学生对教育过程是否参与、怎样参与以及参与了多少。一切教育影响只有通过学生自身的积极活动才能转化为学生内在的精神财富，才能使学生得到成长和发展。哲学家苏格拉底把教育过程比作婴儿出生，教师的作用就是助产士，学生才是教育的真正主体。
所以，科学教育的形式也应该是丰富多样的，除了课堂教学外，还必须有各种各样的课外活动。课外活动是科学教育中不可缺少的重要阵地，它有着课堂教学无法替代的重要作用。它可以补充课堂教学所授知识的不足；可以使学生理论联系实际，开阔眼界和思路，培养动手实践与创造能力；也可以使学生综合利用各科知识，培养解决实际问题的能力，得到全面、和谐的发展。
课堂教学也需要打破传统的模式，克服以教师为中心的教学形式。要加强学生与教师、学生与学生之间的交流。
充分利用各种社会资源，如图书馆、博物馆、互联网、专家咨询、社区活动中心等。
鼓励学校与企业的合作，是许多工业国家采用的重要的教育改革措施之一。
（二）学习科学的途经应与学生的能力和素质相适应
《英国国家课程》指出：“学校课程应是切合实际的和有所区别的。在教学过程中，所有课程都应与学生本身的经验相联系，并应引出这些知识的应用及在成人生活中的延续价值。教什么及怎么教都应与每个学生的能力及素质相适应。”
人从一生下来就是各不相同的，在成长的过程中，受到家庭和社会的影响，差异会越来越大。这些差异形成了每个人的“个性”。教育必须承认个性，只有承认个性才能实施有效的教育。因为每个学生的兴趣、爱好、特长和才能都是从个性的基础上产生的，即使接受同样的教育，最终结果也总是不一样的。所以，学校不可能对所有学生提出同一个要求标准，也不应该采用同样的教学方法。有一位教育专家说得好：“因材施教”、“发展个性”是教育的本性所在。
为此，在《英国国家课程》的科学课程标准中规定了科学教学的三条原则：
（1） 设立适当的学习要求；
（2） 满足学生不同的学习需要；
（3） 克服个别和群体学生在学习和评估中的障碍。
并允许同一年龄的学生可达到不同级别的要求，这样可以使不同程度的学生都保持兴趣和信心。
6． 当前各国科学教育的教学评价有什么不同？
（一）评价内容侧重于最被重视的具有良好结构的知识。
在评价过程中应测试学生的知识广度和知识结构。评价不仅考查学生记住了多少科学知识，而且还侧重于了解学生对知识的理解、推理和应用以及动手操作能力。这一点英国的教师手册中体现得非常充分。如在空气这部分中，它不仅涉及到空气的特征等方面的知识内容，而且还在一种模拟真实情况下考察学生对空气的理解、运用的能力，并且还要求学生自己动手制作风车。
（二）评价形式多种多样。
我国目前对学生学业成绩的评价主要是通过各种测试（多为笔试）进行的。形式比较单一，只注重结果而不注重过程性的东西，使学生成为记忆的机器。美国小学科学教育学生学业评价是内部评价与外部评价相结合，教师课堂评价与学区、州、国家的大型评价相结合；英国是由国家评价、教师评价和家长评价相结合，通过国家测试、教师手册和练习作业三方面对学生的学业成绩进行评价。可以说国家测试不是唯一评价学生学业成绩的方法，它还应包括日常检查和表现性评价。日常检查包括练习作业、课堂练习和课堂提问。表现性评价即让学生通过实际任务来表现知识和技能成就的评价，可以了解学生在真实情境或模拟真实情况下实际表现技能的能力。它包括结构性表现测验、口头表述、模拟表现、实验及档案录，这些评价形式在英美国家的小学科学教育学生学业成绩评价中都有所体现。
（三）评价目标具有弹性。
我国目前小学科学教育学业评价目标要求整齐划一，所有学生要达到同一个目标，致使学习能力差些的学生感到吃力，而学习能力较强的学生则感到太简单而失去学习的兴趣。英国的弹性评价还是值得我们借鉴。它不要求所有的学生都必须达到某一等级，而是规定了一个范围，不同能力和成熟水平的学生可以达到各自相应的水平。（具体内容前面已经详细介绍过了，这里不再详述）
（四）内部评价和外部评价相结合。
我国小学科学教育学业评价只是学校的内部评价，而不重视社区、国家的外部评价。而英国小学科学教育学业评价是由国家和学校共同完成的。英国小学科学教育学业评价是由国家和学校共同完成的，如英国国家测试由学校在每一关键阶段来的五月份对学生进行测验，测验完成后学校将试卷送到专门的审查人进行评分。大约七月底学校将测验成绩及教师课堂上的评估汇报给家长。这样可以保持内部评价和外部评价的一致性。美国小学科学教育评价是由教师课堂上的例行评价和学区、州和国家级的大型评价构成。教师课堂上的评价可以使教师改进课堂教学实践，制定课程计划，报告学生的进步。学区、州和国家级评价不仅由考核专家参与，而且教师也参与外部评价的设计。外部评价可以使教师对所有学生的学习成绩有一个整体把握。
（五）在重视学生成绩评价的同时，同样重视学习机会的评价。
不论是从师资力量还是从教学设备来说各个学校内部评价和外部评价相结合可以使学校和国家的教育目标、决策等保持一致。为学生提供的学习科学的机会是不相同的。如果不考虑这一点而一味地用同样的要求或评价方式对学生的成绩进行评价，会造成评价的不公正。因此，在对学习成绩评价时必须考虑到学习机会的评价。
7． 为什么要进行国内小学自然教学现状的调研？
21世纪是科学技术突飞猛进的时代，科学知识的拓展、传播和应用已经成为人类社会文明进步的资源和动力，世界各国正面临着由于科学技术不断发展所带来的新机遇、新挑战和新竞争。在这样一种时代背景下，国家实力的竞争逐渐演变为科技实力的竞争，而科技实力竞争的基础是教育，是人才。任何一个国家要屹立于世界民族之林，就必须大力发展科学教育，培养现代科学技术所需要的人才。
因此，世界各国对学生的科学教育都给予了高度的重视。尤其是美国，80年代以来对中小学的科学教育进行了一系列重大改革，旨在全面提高学生科学素养、保持科技强国优势。美国科学发展协会1985年发布《普及科学－美国2061计划》，明确学生所应当掌握的科学、数学和技术领域的基础知识；1989年出版《面向全体美国人的科学》一书，提出每个美国成年公民所必须达到的科学素养水平；1993年又推出《科学素养的基准》，具体指导学校的科学教育。美国全国科学研究协会则于1996年公布了《国家科学教育标准》，这是美国有史以来由联邦政府支持制定的第一个全国性的教育标准，它的诞生，象征着美国科学教育开始向纵深发展。其他国家，如英国、法国、澳大利亚、日本等等，也相继出台、修改、完善各自的科学教育标准，以利于促进各自的科技人才培养。
在我国，由国家教育部领导、于2000年全面启动了基础课程改革。课程改革是教育教学改革的核心问题，随着教育改革的不断深入，课程改革已越来越受到教育工作者的广泛关注。当前，在贯彻落实“科教兴国”战略，全面推进素质教育的进程中，改革与加强中小学校的自然科学教育，切实有效地提高青少年的科学素养，已经引起人们的高度重视。科学课程改革是科学教育改革的核心问题，针对我国基础科学教育的现状，国家教育部决定将把小学自然课程改为科学课程，从传统的以知识传授为重点，转移到以培养学生科学素养为宗旨。在这样的时代背景下，摸清当前小学自然教学现状以及学生和教师的科学素养状况就成为了制定科学课程教学指导思想和改革科学课程的基础。为此，我们小学科学课程标准研制组现状调查小组在全国12个省市自治区范围内展开了全面的调查工作，以便为新教材的编制提供充实的依据和改革的突破口。
8． 国内小学自然教学现状调研是怎样开展的？
（一）问卷的编制
我们共编制了五份问卷，其中《国内小学自然教学现状调查·教师问卷》和《国内小学自然教学现状调查·学生问卷》是对小学自然教师和小学应届毕业生进行调查，调查的内容涉及学校类型、教师水平、课程设置、教材情况、教学设备及利用情况、自然课的困难及对策等。问卷均分为两个部分，第一部分是受测查人的基本信息，包括姓名、性别、年龄、民族、地域、城乡等受测者的基本信息；第二部分由选择题构成，涉及学校类型、教师水平、课程设置、教材情况、考查情况、教学设备及利用情况、自然课的困难及对策等方面。
然后，我们根据国内现行小学自然教学大纲和教材，参照国际上同龄儿童学力测查试卷以及公众科学素养调查表等，编制了《小学生科学素养调查问卷》，调查对象为小学应届毕业生。该问卷由两部分组成，第一部分是受测查人的基本信息，包括姓名、性别、年龄、民族、地域、城乡、学校类别等；第二部分由43道题目（其中38道客观题、5道主观题）构成，分为判断题与选择题两大类。判断题共10题，用于测查物质科学、生命科学、地球与宇宙科学等方面的科学概念，其中有9题选自国际通用测题；选择题共33题，分别测查学生的科学知识、科学方法、科学态度、科学兴趣、科学精神、科学活动特点和动手能力。《教师科学素养调查问卷》的结构与学生问卷相同，其中判断体育学生问卷相同，选择题略少于学生问卷，共12题（1道主观题）,涉及科学概念、科学态度、科学兴趣和科学方法这几方面。个体科学素养的总分是由各题经赋值后计算而得的。
同时，我们还编制了《国内小学自然教学现状访谈提纲》，对部分省市的自然教研员进行了结构性访谈，以便尽可能全面准确地把握自然教学的真实情况。
（二）被试与取样
本次调查采取分层抽样方法，在东部地区抽取上海、浙江、江苏等三省市，在中部地区抽取天津、河南、湖北、江西等四省市，在西部地区抽取重庆、四川、贵州、西藏等四个省市自治区，首都北京单独列为一个地区。
本次调查的时间为2000年和2001年的6～9月份，在十二个省市中共发放学生问卷1500 份，回收问卷1473份，有效问卷1432份。有效问卷中缺失“性别”项的问卷为3份，缺失“民族”项的问卷为10份，缺失“城乡”项的问卷为4份，缺失“地区”项的问卷为1份。
教师问卷没有在所有的12个省市中进行，只抽取了部分省份进行测查。东部地区抽取上海、浙江和江苏，中部地区抽取天津，西部地区抽取贵州和西藏，北京仍然单列为一个地区，共发放400份，回收378份，其中有效问卷366份。有效问卷中缺失“性别”项的问卷为16份，缺失“年龄”项的问卷为21份，缺失“民族”项的问卷为18份，缺失“城乡”项的问卷为2份。另外还发放一部分访谈问卷。
9． 国内小学自然教学现状调研的结果如何？
1．小学自然课开设情况
在我们调查的十二个省市中，无论是在城市还是农村，无论是中心小学还是普通小学几乎全部开设了自然课，但是也存在着不少问题：
（1）课程名称不统一：多数称“自然课”也有称“常识课”。
（2）课时计划不统一：48.4%的小学按“国家计划”安排课时（一年级到四年级 1节/周，五年级到六年级 2节/周）；其余43.2%的小学按“省计划”安排（一年级到二年级 1节/周，三年级到四年级 2节/周，五年级到六年级 4节/周）。
（3）教学内容凌乱，教材内容宽而浅，缺乏系统性；内容多以教师讲授为主，忽略了应该被作为主体的学生，导致学生在一定程度上难以把握学习思路。
（4）由于应试的关系，自然课并不是主课，没有受到应有的重视，在考前甚至在平时都存在挤课现象。
2．小学自然课任职教师情况
（1）师资特点
从自然教学教师问卷和访谈提纲中我们可以看出，大多数学校的自然教师中专职教师要多于兼职教师。但在少数民族地区的小学中大多数自然教师都为兼职教师，专职教师很少，这主要与少数民族地区师资力量缺乏有关。
总体来说，自然教师中男教师多（49.5%）、女教师少（46.2%），而这种现象在农村则更为突出。
（2）学历层次
在所测查的地区中，自然教师中拥有大专学历的较多（56%），而拥有中师学历的尚可（30%），本科学历的较少（10%），还有少数高中学历和少量民办教师。其中，浙江省拥有大专及以上学历的自然教师比例要明显高于其它几个省市（80%）。
（3）专业背景
调查结果显示，只有35.1%的自然教师是理科出身，而绝大多数的自然教师均没有自然专业的文凭，属于“半路出家”。这可能是现在的中师、高校中均没有设置“自然”这个专业的原因。此外，有37.7%的自然教师从未受过任何的专业培训。这种现象对我国自然教师队伍的质量无疑是敲响了警钟，也是对我们的专业设置提出了一个疑问，为什么在自然专职教师如此缺乏的情况下，“自然”专业还没有开设起来？这对于我们的下一代来说无疑是一个悲哀。
（4）任职意向
根据访谈，我们发现在国内小学中只有极少数自然教师选择自然课是由于个人的爱好，绝大多数都是学校指定。爱好往往是人们能够创造性地做好工作的内在动力，一个对本职工作都不热爱的教师怎么可能教授具有高质量的课程呢？虽然我们不可能要求现任的自然教师都喜欢自然教学，但是我们所能做的就是尽可能的提高他们的待遇，重视自然教学，在一定程度上使他们能够改变目前对待本职工作的态度。
3．自然课学科地位情况
（1）学校对自然课程的态度
统计结果表明：23.8%的学校对自然课程很重视，48.2%的学校较重视，16.2%学校有时重视有时不重视，11.2%的学校不太重视，0.5%的学校根本不重视。应该说大多数学校对自然课的重视程度还是很高的。从访谈提纲中我们发现，一些学校重视自然课程的原因是学校重视素质教育和学生的全面发展。而不重视的主要原因是由于应试的关系，因为自然课不是主课，因此学校对自然课的教学有不同程度的忽略。
（2）自然课在小学课程中的地位
我们让调查对象对语文、数学、英语、美术、体育、音乐、社会、思想品德八门科目按其在小学课程中的地位进行排序。调查结果如下：
u 在大多数学校中自然课属于第二平台（第一平台为语文、数学、英语；第二平台为美术、体育、音乐；第三平台为社会、思想品德）
u 在少数学校中自然课属于第三平台
u 而在极少数学校里，教师、学生、学校管理者均拒绝排序，因为在这些学校里往往对所有的科目都一视同仁， “自然课” 经费充裕，对自然课重视程度很高，不存在偏科少课的问题。
（3）学生对自然课程的反映
有82.8%的学生很喜欢或较喜欢自然课，只有1.4%的学生表示不喜欢自然课。
对于喜欢自然课的理由有：由于“自然课老师上的好”占17%；由于“这门课是理科的基础课” 的占8% ；由于“自然课培养我们的动手能力”的占20% ；由于“自然课教我们观察、研究世界的科学方法”的占一半以上，达到了55%。
对于不喜欢自然课的理由有：由于“自然课老师上的不好”占23%；由于“这门课没有语、数重要”占22%；由于“自然课光讲练，太抽象”占44%；由于“自然课本身没有什么特色”占11%。
从学生对待自然课的态度可以看出，大多数学生喜欢自然课并不是由于一些外部的客观原因，而是自然课本身对于学生的吸引力，因为自然课本身符合学生探究外部世界的愿望，能够解答他们心中的疑问，给他们足够的想象空间，教给他们探索世界的方法；而学生不喜欢自然课则大多数要归结于单纯教授的上课方式，目前大多数自然可采用的教学方式是由教师主讲，学生只需要听记就可以，整堂课采用的是满堂灌的方法，原本生动活泼、培养学生动手能力、创造能力、思维能力、充满有趣实验的课程被一张嘴一枝笔所代替，学生当然无法接受。
4．自然课教学情况
（1）教材来源
国内现行的自然课教材主要有两个来源：使用国家教材的占大多数，达到72.3%，使用本省自编教材的占26.4%。
（2）教材满意度
总的来说，自然教师对现行教材的满意度还是比较高的，其中很满意和较为满意的占77.8%，因此如果在现行教材基础上再进行进一步的改进，那么自然老师们将会更将得心应手。
（3）教学目标和考查重点
自然教师对自然课的教学目标的认识“以传授科学常识为主”的占44.3%； “以训练科学思维为主” 的占10.3% ；“以培养科学精神为主” 的占9.2% ；“以掌握科学方法为主” 的占8.9% ；“以诱发科学兴趣为主” 的占19.8% ；“以了解科研过程为主” 的占0.6% ；“以培养动手操作能力为主” 的占5.6%。
自然教师对自然课的考查重点的认识“以考查科学知识为主”的占34.6 %；“以考查科学思维为主”的占24.5 %；“以考查动手能力为主”的占39 %；“以考查科研方法为主”的占7 %；“以考查科学精神为主”的占4.8%。
从上述数字可以看出，自然教师在传授知识和诱发兴趣方面正如其他学科的老师一样尽心尽力，也取得了比较满意的结果，虽然从前面我们的分析可以看出，自然教师的专业背景并不是很强，但是我们的自然教师确实是兢兢业业，教授给学生很多科学知识与概念，所以我们的小学生在科学素养的测查中，对科学概念的掌握程度较好，优于我国普通公众，科学兴趣亦比较浓厚；但是同时自然教师在有意识培养学生的科研方法和科学精神方面比较欠缺，这也使得学生在科学素养的测查中，科学方法和科学精神这两项得分令人担忧。因此，在今后的科学课程中，我们的自然教师要扬长避短，在日常的教学中更多地培养学生的科学精神和对科学方法的运用,在对自然课的考察中更多地体现对学生科学精神和科学方法的塑造。
5．教学方法和教学资源
（1）教学方法
从自然教师总体来看，教学中采用的方法主要有：实验法、观察法、讲授法、演示法、活动法（采集标本、兴趣小组、实地参观）等。
（2）教学资源
校内资源：大多数学校有供自然课教学专用的实验室，以及录像、挂图等；少数学校没有专用的实验室，但是有实验仪器、录像、挂图等；极少数学校（对自然课很重视的学校）除了上述资源外还有于自然教学有关的多媒体、乡土教材等，以及有国际互联网可供学生使用。
校外资源：有少数能积极利用校外资源如科技馆、博物馆、广大农村等。
（3）自然教学设备配备评价
自然教师认为设备“很好”及“够用”占42.6%，“一般”占44.3%；学生认为设备“很好”及“够用”占58.7%，“一般”占31.4%。
教师对于自然教学设备的配备情况比学生应该更加清楚一些，从他们所反映的数据来看，目前自然课教学设备确实存在一定的短缺问题，由于自然课需要用到大量的实物器具和实验器材，因此如果无法在设备配备方面满足老师的需求，对于自然课的很好开展也是一大突出问题。
（4）自然教学设备利用情况评价
自然教师认为“能够利用”现有教学设备的占78.7%，学生认为“能够利用”的占66.1%。
从上述数据可以看出，对自然教学设备的利用情况较好，说明在设备短缺的情况下，自然教师们还是能够充分利用现有教学资源，为学生提供除书本之外的资源。
6．目前的困难
（1）自然科最突出的困难
自然教师们认为“领导不重视”的占8.5%；“经费不到位” 的占26.1%；“专业师资缺乏”的占37.2%；“教育资源贫困”的占16.8%；“其它”的占11.4%。
（2）提高小学科学质量的关键
自然教师认为“改变指导思想”的占41.1%；“增加经费投入”的占13.3%；“优化师资队伍”的占29.5%；“开发科教资源”的占14.7%；“其它”的占1.1%。
由此可见，虽然教师们认为目前自然课最突出的困难集中在经费不足和专业教师缺乏这两项问题上，但是他们中的绝大部分认为要提高自然教学质量的关键却是教育部门对自然课程的指导思想需要改变。因此我们的上级主管部门对于教师的呼声需要有足够的重视，只有整体的指导思想发生了改变，对自然教学的态度彻底得到转变，经费和师资问题才有可能得到根本的解决。
7．结论与建议
综上所述，鉴于目前我国小学自然教学的现状，我们提出以下建议：
● 尽快改变目前的指导思想，从根本上提高对科学教育的认识。
● 现有教材需要改革，改革的着力点应放在增加难度、突出重点主线、结合学生实际、反映科技发展、删除与社会、科技、劳动等课程相重复内容等方面。
● 教辅手段要配套，目前存在设备站配拨的仪器与教材不配套，现行教具不理想（如阅读课文太多）等现象。
● 教学目标要明确化，教学方法要系统化。自然课要以培养科学精神和探究能力为主而不是灌输知识，让学生动手实践，多到大自然中去，多利用校外资源。
● 大力加强师资培训。针对现任自然教师专业水平较低、学历层次不高的情况，需要对自然教师在专业知识、教学理念、教学方法等方面进行专业培训，通过在职学习和终身学习不断提高教师的科学素养，使其在自然教学中胜任愉快，高校应设置相应的“科学教育”专业，培养专门人才。
10． 当前我国在校师生的科学素养状况如何？
我们除了对目前的自然教学现状进行调查以外，还分别进行了教师和学生的科学素养测查。科学素养对人在社会中的生存和发展至关重要，今天的小学生将是明天国家建设的主力军，其科学素养的高低会直接影响到国家未来科学技术的兴衰，影响到国家未来的生存与发展。而小学自然教师作为科学兴趣的启蒙者、科学知识的传播者、科学方法的引导者、科学精神的弘扬者，其科学素养的水平将直接影响到科学教学的质量和小学生科学素养的培养。为了给科学课程标准的研制、科学教材的编写、科学教师的队伍建设以及科学课程的实施提供现实的依据，我们对自然教师和小学生的科学素养的现状分别进行了调查。
科学素养是指对在日常生活、社会事务以及个人决策中所需要的科学概念和科学方法的认识和理解，并在此基础上所形成的稳定的心理品质。具有一定科学素养的人，会对科学产生兴趣并渴望探究，能发扬质疑、验证的科学精神，运用自己所掌握的科学知识和科学方法，去发现问题、提出问题，去解答与实践有关的问题，或者能描述、解释和预测自然事物与自然现象。为了便于测查与分析，我们提取科学素养的四个核心因素作为衡量指标，即：（一）科学兴趣，指对科学的好奇心和求知欲，以及由此生发的亲近科学、体验科学、热爱科学的情感；（二）科学精神，指对科学技术具有正确的价值判断、形成负责的学习态度，既勇于探究新知又能够实事求是、既敢于独立思考又乐于互助合作；（三）科学概念，指对自然事物、自然现象和科学技术知识的理解，包括对具体的事实、概念、原理或规则的理解；（四）科学方法，这是指对于认识客观事物的过程和程序能够了解或把握，知道如何运用科学技术知识去尝试解决手头身边的问题，，会提出假设或猜想，会搜集有关的信息或证据，会进行判断、推理和决策，会同他人交往，并且能与他人共同合作、一起来解决难题。
学生科学素养的总体情况一览表
| 优秀（80分以上） | 中等（60~80分） | 较差（60分以下） | 最高分 | 最低分 | 平均分 |
样本总体 | 8% | 36.2% | 55.8% | 95 | 11 | 59 |
东部 | 18.8% | 36.3% | 44.9% | 95 | 22 | 65 |
中部 | 2.2% | 36.6% | 61.2% | 84 | 14 | 54 |
西部 | 6.4% | 40.6% | 53.0% | 92 | 11 | 59 |
北京 | 2.9% | 27.9% | 69.2% | 86 | 14 | 54 |
从上表可知，小学生科学素养的总体水平并不理想，测查合格率不到半数。
t检验表明不同地区小学生科学素养水平之间存在着显著差异：东部地区较好，西部地区尚可，中部地区和北京地区明显比东、西部地区差！造成差异的原因非常复杂。东部地区经济发达，重视教育，尤其是近几年来较为注意从应试教育向素质教育的转化。根据我们所得到的《小学教师科学素养问卷》的统计数据，东部地区整个教师队伍的学历较高，自然教师基本上是专职的，科学素养状况良好。从对自然教研员的访谈来看，东部地区在整个教育理念上和师资配备上要优于中、西部地区，自然课的资源投入力度较大，同时课堂教学形式也活泼多样。西部地区由于应试压力相对不太严重，教师学生对待各门课程的态度相对平等、精力投放相对均衡，有利于学生科学素养的发展。中部地区应试教育惯性很大，学校往往重视语文数学外语等所谓的主课，轻视或忽视自然等“副科”，导致中部地区自然教师的学历明显偏低，兼职者明显偏多，自身的科学素养不过关，再加上课程资源短缺和授课时间不足，其学生科学素养势必难以得到应有的发展。特别令我们感到惊讶的是北京地区，难道是升学压力过重，因此导致了这个拥有全国最好的课程资源和师资资源的大城市的学生科学素养竟低于全国平均水平？
t检验还表明汉族学生和其他民族学生之间的科学素养差异也达到显著性水平（表略）。其实在我们所调研的少数民族聚居区，师资力量和教育设施并不差，可能是教育理念和教育方法上存在的一些不足，带来了负面的影响。
值得一提的是，在同一地区，男女同学和城乡同学的科学素养水平没有显著差异（表略）。换句话说，在大致相同的教育条件下，性别差异和城乡差异对科学素养的发展无关紧要！
2．科学概念的掌握程度
对于科学概念的掌握，总体合格率为48.2%。地区差异依然显著：东部地区合格者占53%，西部地区合格者占56.8%，情况较好；中部地区和北京地区较差，合格者只达到了36%和41.3%。
根据国家科委社会发展司、中国科协普及部、中国科普研究所所作《1996年中国公众科学素养调查》所提供的数据，我国小学生对科学概念的掌握程度较之国外公众略低，但高于中国普通公众5.3个百分点，美国公众对科学概念的掌握程度55.6%，英国为61.9%，欧共体为57.4%，而中国为42.9%。因此可以说我国义务教育阶段的科学普及尤其是科学概念的普及取得了良好成效。与此相关的教材内容剪裁和教学活动安排等应该总结经验、发扬光大。但同时我们也要看到与国际水平的差距，进一步加强对科学概念的普及。
样本总体在科学概念测查题“电子比原子小”和“抗生素能够杀死病毒”上的正确率最低，分别只有19.7%和18.1%。这说明对于学生比较抽象而又无法亲身体验的科学概念，接受起来相对困难。因此，在我们的科学课教学研究中要充分重视这类概念的课堂处理。
3．科学精神的投射分析
对科学精神的投射测试发现样本总体的合格率仅为27.4%，东部略高为38.7%，中部为20.8%，西部为24.8%，北京为23.9%。
因此可以看出小学生科学精神相当薄弱，各地区合格率均远低于半数。科学精神是科学素养的核心因素，缺乏科学精神、不敢怀疑或不会探究、验证的人是无法真正领悟科学的。因此，大力倡导研究性学习或探究式学习，对于陶冶学生的科学精神是非常必要的：只有大胆怀疑、合理论证、注重证据、不迷信权威的人，才有可能超越前人，青出于蓝而胜于蓝。
4．科学兴趣与科学活动特点
小学生的科学兴趣：
（1）喜欢参观科技馆、博物馆等地方的达96.6%
（2）喜欢阅读科普读物的达94.3%
（3）喜欢进行小发明、小创造、小制作的达91.9%
小学生的科学活动：
（1）经常参观科技馆、博物馆等地方的有32.3%
（2）经常阅读科普读物的有44.2%
（3）有过小发明、小创作、小制作的达54.1%
科学兴趣是一种积极的心理倾向，科学活动则是带有实践性质的科学行为。从上述数据来看，小学生的科学兴趣是极其浓厚的；他们的科学活动频度也大大超过了普通成人。但是他们的科学兴趣和科学活动频度之间存在着这么大的差距，使我们必须对学生目前所能参与的科学实践进行反思。一方面，我们要认识到小学生在科学学习方面的巨大潜力，他们拥有兴趣这位最好的老师；另一方面，我们要积极帮助学生把科学兴趣转化科学活动，使学生能够真正体会到科学所能赋予他们的力量以及科学所能带给他们的欢乐。要不断强化他们学科学、用科学的兴趣和行动。
让我们抽取北京和四川两个地方作比较，北京地区经常参观科技馆、博物馆等的学生达54%；而四川的只有21%，存在明显的地区差异。四川农村地区只有6%的学生选择“经常参观科技馆、博物馆等地方”，只有17%的学生选择“经常并喜欢阅读科普读物”。北京地区城乡学生之间的差异不明显，而两地区男女学生之间的选择均没有明显的差异。农村地区虽然在一些硬件设施方面比不上城市，但也可以因地制宜地开展科学活动，例如在种植和养殖方面就比城市里要容易得多，对学生来说也可以学到很多的知识。
5．科学方法掌握程度分析
对于科学方法的掌握程度，样本总体的合格率为34.9%，不合格率为45.5%；东部地区的合格率为36.8%，不合格率为35.5%；中部地区的合格率为34%，不合格率为51.3%；西部地区的合格率为36.4%，不合格率为46%；北京地区的合格率为30.8%，不合格率为51.4%。
由此看出小学生对于科学方法的掌握比较欠缺，除东部地区情况略好以外，其余地区的不合格率均较高。在我们的课堂上，多以教师讲授为主，学生能够真正投身实践的机会很少，而缺少了对事物的直接接触和动手操作，就难以真正掌握认识客观事物的基本过程、关联程序以及各个步骤，就难以举一反三、触类旁通，发展解决问题的正确的思路和技能。因此我们在培养学生的科学精神的同时也要重视对科学方法的培养。
6．结论与建议
此次小学生科学素养的调研结果表明，我国小学生科学兴趣极其浓厚，他们对世界、对具体事物、对学习活动过程都充满了好奇；他们对科学概念的掌握程度优于我国普通公众，也可以说优于他们的父母长辈；然而他们的科学精神和科学方法却亟待充实提高，因此我国小学生科学素养的总体水平不容乐观。此外，1996年和2000年我国普通公众的科学素养调查显示成年女性的科学素养水平普遍低于成年男性，这与特定时代背景下的教育不平等有关；而我们的调查显示小学生在科学素养的总体水平上没有明显的性别差异，反映出国家义务教育阶段的科学教育已经取得可喜成就。同时，小学生科学素养的显著地区差异为我们敲响了警钟，提醒我们注意科学教育的平衡发展。
目前我国的科学教育主要还只是简单的知识传授，而没有从本质上培养小学生的科学精神和科学方法，要使学生对外界事物有正确的认识和判断力，有正确的方法来解决科学问题，就必须要从小树立科学精神，让科学精神和科学方法渗透在他们的日常生活之中，而不仅限于课堂。调查显示我国小学生具有较高的科学兴趣，但真正参与科学活动的比例却不高，一方面是由于经济条件所限，另一方面也说明科学教育还没有很好地遵循学生的心理发展特点来开展，从长远来看，这种教学方式是不利于激发学生的科学兴趣和创造力的。根据此次小学生科学素养的调查现状，我们对如何开展我国的小学科学教育，更有效地提高学生的科学素养，提出了以下建议：
（1）树立科学教育要全面提高学生科学素养的正确观念，改革原先重知识、轻技能，重概念、轻方法的传统教学模式，把培养学生的科学精神、科学方法列为科学教育的重点。通过培养学生的科学精神，塑造他们的人格，影响他们的价值理念、伦理道德、文化修养、思维模式和行为模式；同时教会他们学习之法、思考之法、创造之法和生存之道，用科学的方法解决实际问题。
（2）课程设置、教材建设、教学活动等都要遵循学生的心理发展特点，提高科学教育的效率。通过探究、实验、参观、观看录像等多种形式对学生进行直观形象的科学教育，使学生保持浓厚的科学兴趣；引导和鼓励学生进行一些小发明、小创造，激发学生的创造力，培养其探究精神；教学生掌握一些基本的科研方法，如课题研究、专题讨论、现状调查、文献查阅等，使学生从小养成科研的习惯。
（3）加大科学教育投入。我国小学生的科学素养总体水平较低，而他们是21世纪的建设者，是国际竞争的参与者，他们的科学素养水平的高低将直接影响我们国家实力的强弱和在国际竞争中的成败。因此，要加大对科学教育的投入，完善教学设备，丰富教学资源，提高师资水平，把科学教育真正落到实处。
教师科学素养的总体情况一览表
| 优秀（80分以上） | 中等（60~80分） | 较差（60分以下） | 最高分 | 最低分 | 平均分 |
样本总体 | 16.9% | 58.8% | 24.3% | 90 | 24 | 67 |
东部 | 17.2% | 68.7% | 14.1% | 86 | 24 | 70 |
中部 | 23.1% | 59% | 17.9% | 86 | 29 | 69 |
西部 | 13.4% | 57% | 29.6% | 90 | 24 | 65 |
北京 | 22.9% | 42.7% | 34.4% | 90 | 29 | 65 |
Ø 从总体上看，我国自然教师科学素养总体情况较好，明显高于一般国民，但其中良莠不齐的现象也较为严重，甚至有24.3%的人不及格。这问题对于身负传播科学知识、培养学生科学能力，发扬科学精神责任的教师来讲是非常严重的，应引起我们的高度重视。
Ø t检验表明，男性自然教师得分明显高于女性教师。但是从我们所得到的学生科学素养总体情况来看，男女生之间的性别差异不大。这可能是由于随着年龄的增长，性别不同，兴趣取向也会发生不同的改变。
Ø 自然教师年龄越大得分越低。年龄越大对新事物的接受能力也就越低，年龄比较大的老师对一些新近出现的科学概念和科学术语并不一定知晓，得分也就相应较低。因此我们在配备自然教师的时候，要老中青互相搭配，及时补充年轻的血液，使自然教师队伍的整体水平得到提高。
Ø 自然教师得分有明显的地区差异：东部地区较好，西部地区和北京地区较差。东部地区对教育的投资较之别的地区有明显的优势，因此无论是师资还是经费都比较充裕，教师水平也相应较高。西部地区由于教育相对落后，自然教师很多都是兼职，因此教师水平也就相应落后。北京地区的教师水平呈两头大的趋势，优秀的和不及格的比例都很大，整体水平不高。
2．科学概念的掌握程度
对于科学概念的掌握，自然教师总体合格率为83.6%。地区差异依然显著：东部地区优势明显,合格者占91.7%，中部地区合格者占82.1%，情况较好；西部地区和北京地区较差，合格者只达到了71.8%和75%。科学概念这一项在我们所界定的科学素养的四项关键因素中合格率往往是最高的，西部地区的教师由于专业背景的限制可能在这方面有所欠缺，但是令我们不解的是，北京地区的合格率也是如此之低，低于全国的平均水平，这也直接导致了北京地区的学生在这方面的欠缺。这不得不引起有关方面的重视。
3．科学兴趣的投射分析
我们用较新的科学术语来投射出自然教师的科学兴趣及科学信息来源，总体情况较好，地区差异明显。样本总体的合格率为75.6%，东部略高为82.3%，中部为79.5%，西部为63.1%，北京最低为59.4%。这说明自然教师的科学兴趣需要进一步扩充，而自然教师的科学信息来源还有待于进一步扩展。自然教师也要能够充分利用各种资源，给自己及时充电，补充新鲜血液。
4．科学方法的掌握程度分析
自然教师在科学方法的掌握方面总体情况尚可，样本总体的合格率为63.7%，不合格率为16.4%；东部地区的合格率为67.2%，不合格率为11.5%；中部地区的合格率为71.8%，不合格率为15.4%；西部地区的合格率为58.3%，不合格率为25.2%；北京地区的合格率仅为50%，不合格率为18.8%。
其中在一道涉及教学研究方法的测题上,自然教师合格率仅为10.7%（测题：“**教学措施有利于培养学生观察能力”的假设，可使用下面哪种方法验证？A.直接验证 B.间接验证 C.循环验证 D.不知道）。这使得我们对自然教师在科学方法上的欠缺感到惊讶，科学方法是核心，没有科学的方法，也就无法构筑科学的一切，如果我们的教师都缺乏对科学方法的应用，我们也就无法要求学生能够掌握对科学方法的应用。因此，要培养学生掌握科学方法，必须先让教师们树立对科学方法的认识。由此，在此方面我们亟待做大量工作。
5．科学态度的掌握
对所研究的对象是否具有正确的科学态度反映了研究者所具有的科学精神，在对自然教师所具有的科学态度的测查中我们发现自然教师的科学态度令人担忧。在一道涉及科学态度的测题上，自然教师的合格率仅为26.1%,（要肯定一个数学命题的正确性，您认为一个数学家应该如何选择？A.
数学界大多数人的肯定B. 数学权威的肯定C.
一位学生给出的证明D.不知道
）。自然教师的科学态度尚且如此，又怎么能够要求我们的小学生在科学精神方面有良好的表现呢？因此要提高教师的科学精神，使他们具有严谨求实的科学态度，应当是重中之重。因为科学精神是本质，是核心，只有在这方面提高了，才有可能真正提高人的科学素养，才有可能具有与别人竞争的实力。
6．结论与建议
（1）自然教师科学素养无论在整体上还是在各分指标上都出现了严重的良莠不齐的现象。产生这种现象的原因可能来自两个方面：
u 在学校管理中，未对教师进行严格的挑选。
u 不同教师对自身的要求不同，从而影响到教师再学习的过程。
（2）在科学素养各项指标中，自然教师的科学态度最差，这说明在自然教师的培训过程中不仅要注重科学知识的传授，而且更应注重对教师是科学精神和科学方法的培养。
（3）自然教师在科学术语和科学方法两项指标上存在着明显的年龄差异，教师年龄越大成绩越低。但在科学概念这一指标上不存在年龄差异。出现这现象的原因可能是由于科学理念涉及的是基础的概念，随时间的变化不大。但是科学术语和科学方法更新速度较快，如果年龄较大的教师在从教之后不进行新的学习，科学素养水平就会落后。从侧面也反映了自然教师培训的滞后。
（4）自然教师的科学素养存在着明显的地区差异。自然教师在科学理念这一指标上存在着性别和城乡差异。所以应根据具体情况制定自然教师师资培训方案。
