我国的小学科学教育任务主要由小学自然课承担。1981年教育部颁布修订的小学教学计划，把原来只在四、五年级开设的《自然常识》课改为《自然》课，提前于三年级起开设，增加了一个学年，并指出：“为了适应‘四化’的需要，必然加强小学的自然科学常识教育，从小培养少年儿童爱科学、学科学、用科学的志趣。”人民教育出版社从1982年秋季开始向全国供应按这个新教学计划编写的新自然教学大纲、课本和教师用书，正式拉开了小学自然教学改革的序幕。
以刘默耕科学教学思想为代表的小学自然教学改革，在思想观念、教材内容、教学方法上发生了很大的变化，对广大教师产生了极大的影响。
自然课是对小学生进行科学启蒙教育的一门重要基础学科。这里突出了“科学启蒙”和“重要的基础学科”，这样的提法大大突出了这门课程的地位，这是新的思想的体现。自然课程关于教学目的的论述与旧大纲有所不同：旧大纲提出“教给儿童一些浅近的自然科学知识，”新大纲的提法是“指导儿童认识自然界”。 “教给”与“指导”的区别在哪里？刘默耕老师认为：
所谓“教给”，就是指老师知道什么教什么，如果学生不做实验，或者拿点幻灯片演示演示，帮助学生明白就行了。总之，这一提法反映的教学模式和基本精神就是：老师给，学生受；教师讲，学生听；老师演示，学生看；教师考，学生答。
所谓“指导”，就是让儿童自己去认识，自己去获得知识，老师起指导作用，是引路人。
这两种提法区别在于：一个是把老师当作知识的给予者，像展览会上的解说员，只单纯传授知识；一个是把老师当作引路人、向导和指导员，引导学生像科学家那样自己去探索、认识自然界。这两种提法，反映出两个做法，得出两种结果。一种结果是学生记得大堆知识，不一定能运用和自行获取知识；一种结果是，学生既获得了知识，又获得了索取知识的能力。这就是“教给”与“指导”这两种提法的本质差别。
在这样的教育思想指导下，1982年开始在全国蓬勃掀起了小学自然教学改革的热潮。新的《自然》教材的使用，引起了教育思想的转变，引起了课堂教学方式的改革。以路培琦老师《植物的果实》、章鼎儿老师《蚂蚁》、李子平老师《形状和承受力》等公开课为代表的新的课堂教学实践，对全国自然教师的观念产生了巨大的冲击，立即得到全国自然教师热烈响应，各地风起云涌开展新教材的施教工作。新的教学方法的实践，涌现出了一大批优秀的自然教师，一大批好课和经典课，其影响直至今天。
正如路培琦老师在《教学指导思想的转变是改革自然教学的灵魂》文章所说：“是在知识上下功夫，还是在发展上下功夫？是灌输还是启发？是以教师‘教’为主体，还是以学生‘学’为主体？是指导还是指挥？”文章明确赞成后者这种从注重教转向注重学，注重知识转向能力，注重结果转向过程的思想。道出了当时全国自然教师改革者的心声。可以说从上世纪八十年代开始的小学自然教学改革，走在了其它学科的前头，执了当时教学改革之牛耳。其后，随着基础教育改革的深入，90年代开始，各种自然教材相继问世，有浙江版，江苏版，上海版，东北版，广州版等教材出现，呈现出五彩缤纷，百花齐放的格局，各地对自然教学进行了有益的尝试和探索，为科学课程的推出奠定了坚实的基础。
