美国小学科学教材介绍
蔡茅
当前科学技术迅猛发展，新科学新技术不断涌现，学校的教学内容和方法已不能完全适应这一发展。如何根据科技进步和社会发展的需要，来改革教学内容和教学方法，充实先进的科技知识，已成为目前全球性的研究课题，各国都在进行这方面的探索。我国要实现社会主义建设的现代化、教育的现代化，就应该了解世界教育改革和发展的趋势，广泛吸取教育先进国家在教材建设、教学内容和教学方法方面的经验，推进我们的教学改革。
美国Silver,Burdett & Ginn公司1991年出版的小学科学教科书虽然是美国最新一轮改革之前的作品，但仍然值得我们认真研究，有许多地方还是可以学习和借鉴的。
一、教材如何编排，才能更适合教师教、学生学
小学自然是一门综合性科目，包含的内容非常广泛，有天文、地理、物理、化学、生物等，每一方面都有自己的体系。因此，自然教材在编排上必须注意协调好各学科知识体系与学生年龄特点的关系，使之更适合学生的认识和发展规律，做到教师好教，学生好学。
美国这套教材共六册，将知识内容分为四个单元：生命科学、理化科学、地球科学和人体科学，每册都由这四个单元构成，有些知识内容在各册同一单元出现多次，由浅入深，形成了几个循环。
教材中每一单元含若干章，每一章含若干课。每课内容讲完，安排有复习；每一章讲完编有本章的知识结构图。
在知识结构之后，还编有包括词汇、概念、技能三方面的总结和复习题；每一单元内容讲完之后，编有单元摘要，对本单元学习的内容进行全面整理。
从以上教材的编排情况看，我认为有以下几个优点：
1.将涉及面广泛的自然科学知识，划分为几个大单元，同一科目的知识相对集中，学生可以在一段时间内学习有一定关联的知识。这样，知识结构清楚，学生获得的知识不是零散的，而是比较系统、比较完整的。
2.教材中许多知识内容，在各册的同一单元中反复出现、由浅入深、逐步扩展，就像前面提到的生物分类知识那样，这样安排很有必要，是符合学生认知规律的。因为学生的认知活动是一个点滴积累、逐步提高、由感性到理性、由量变到质变的过程。各科目各知识点都是由感性认识开始，通过头脑的加工整理，上升到理性认识，得出结论。有些内容可以在本单元内安排小循环，有些内容则可以在几个年级，甚至从一年级到六年级安排大循环，形成小学科学教学的合理知识结构。这就是教材编者的一项重要工作。教材在编排时，只有充分考虑到学生的认知特点，把知识结构整理成能适应学生普遍理解的形式，才能有利于学生的学习。
3.教材中每课的复习，每章的知识结构和复习题，每单元的内容摘要，也很有参考价值。这样编排，可以使学生不断地得到复习和巩固。因为人的记忆如果不反复再现，就会遗忘。为了要牢固地掌握所学内容，复习是不可缺少的。而复习又不应该是简单地、机械地重复，这套教材是通过复习题、知识结构分析等，将学生所学内容进行了加工和整理，使学生了解各课、各章的知识内容在本章、本单元内的地位，以及各知识点之间的关系，帮助学生形成某一部分内容的整体概念。教材中安排这样的内容，对学生的学习毫无疑问是大有好处的。
这套教材在编排上，虽然有很多值得我们参考的地方，但同时这样编排也有不够合理之处。例如，把内容分成四个单元，各册按照单元前后不变的顺序编排，教师势必也应按照这一顺序教学。但这就明显地不能满足生物教学应时应季的需要。生物方面的内容必须与季节相符，才能看到实物，教师若坚持实物教学，就必须对教材进行较大的调整，这就给教师造成了很大的麻烦，同时也打乱了教材的整体结构。
二、教材如何把握教学内容的广度，才能使学生既学得好，又学得活
一般说来，教材的编写是以本学科教学大纲为依据的。我国的教学大纲已将本学科的教学内容做了明确的规定，教材编者的任务就是要将大纲规定的教学内容具体化，如何理解和处理大纲规定的教学内容呢?
这里引用一个形象的比喻。在广阔无边的知识海洋中画一个圆，本学科大纲规定的教学内容被圈入圆内。这个圆可以有两种画法，用来比喻两种教学思想指导下产生的两种教学效果：一种是用实线画，另一种是用虚线画。第一种圆内和圆外由实线隔绝开，学生完全被限制在圆内，因而只能学到圆内的知识；第二种圆内外随处相通，学生在学习圆内知识时，可以从虚线上任意一个空隙跑出去，因而他不会被限制在圆内，他能学到圆外更多的东西。
很显然，我们当然希望教学能达到后一种效果，学生不应该只是死读书本。那么怎样才能达到这后一种效果呢?除其他因素外，教材应如何把握教学内容的广度，使学生学得活。在这方面美国这套教材有两处对我有很大启发。
美国这套教材，除了编有与其他教材内容相近的课文外，还开辟了一个栏目，叫做《科学、技术与社会》。每一单元都有一两篇科技短文，全套书共38篇。这些短文用通俗的语言，介绍了与社会生活密切相关的科学技术新成就，以及人类普遍关注的社会问题。例如，《人类是怎样跟踪和研究动物的》、《胡萝卜对人体的益处》、《太阳能小汽车》、《盲人用计算机》、《热带雨林的重要性》、《有毒的垃圾应怎样处理》、《用电流促进骨骼痊愈》、《摩天大楼的高度问题》等等。这些内容既与各章教学内容有一定的联系，又能跳出必学内容的圈子，向学生介绍了先进的科学技术知识，引导学生把课堂的学习与社会实际结合起来，使学生大开眼界，并可以从小培养他们爱科学、学科学的兴趣，以及关心他人、关心社会的意识。同时也在一定程度上，解决了在教学内容中怎样适当充实先进科学技术知识的问题。另外，这套教材在每一单元总结和复习之后，还选编一篇与本单元有关的科技文学作品片断，有儿歌、故事、散文等，并配有问答题，注有原书书名、作者姓名，全套教材共选了24篇(每册四个单元，共六册)。在每一篇后面还介绍了几本同类书籍。由此，学生不仅可以从本教材中读到一些优秀科技文学作品片断，同时通过此书，还了解到更多的、值得一读的好书，课外可以找到原著阅读。选编这样的文章，似乎超出了教材的范围，但我感觉还是有可取之处的：这样做可以使学生既增长了知识，增加了见识，将课上的学习与课下结合起来，又从中受到
了文学艺术的熏陶，培养了良好的读书习惯。
三、如何有效地培养学生“学科学、用科学”的能力
各门学科的教学目的，除了传授知识外，还有一个很重要的内容，这就是培养学生的能力。这一点已经被越来越多的国家所重视。尤其是科学教育，世界上许多发达国家已经在教学内容中加入了培养学生科学研究的能力，体现出以培养能力为主的教学体系。我国的自然教学大纲也已将培养学生“学科学、用科学”的能力，作为教学目的之一。那么，在教材中怎样体现这一教学目的，有计划、有步骤地安排好培养训练学生能力的内容呢?美国这套教材在这方面是下了一番功夫的。
(一)注重指导学生学习探索知识的过程
教材中除了分别培养学生观察、实验、思维等能力外，还特别注意指导学生学习如何研究和解决科学问题。教材结合教学内容，安排了两类学生活动，插在课文中。
第一类叫做“技能(skills)”，是专门培养训练学生各种能力的，每一次进行一项能力的训练，每一项都是从低年级到高年级反复训练，由浅入深。全套培养学生能力的项目很多，有观察、实验、制作、测量、分类、推理、假设、预测等。
第二类叫做“活动(activity)”，指导学生学习探索科学知识的过程和方法。这一类又分为四种：“解决问题(problem solving)”，“探究(explore)”，“集体探究(explore together)”，“发现(discover)”。每一种活动都设计了一种完整的探索过程，从提出问题开始，直到最后得出结论为止。问题提出后，教材安排的各项活动的过程如下。
“解决问题”活动的过程：(1)思考问题，(2)做出计划，(3)具体实施，(4)汇报。
“探究”和“集体探究”活动的过程：(1)准备材料，(2)有步骤地探究，(3)记录结果，(4)得出结论并汇报。
“发现”活动的过程：(1)准备材料，(2)有步骤地观察或实验。
通过这一系列的活动，使学生能清楚地了解探究过程是如何进行的，同时在探究过程中又综合训练了第一类中的各项能力。
总之，教材安排的这几类学生活动，不仅能发展学生每一项能力，更能从科学家进行科研的角度出发，让学生体会每项“科研”的全过程，从而更有效地掌握各项技能。
(二) 注重指导学生学习探索科学知识的方法
这套教材中不仅将每类“科研”的完整过程设计好，而且把进行“科研”的方法交待得非常清楚。特别是“集体探究”活动，其方法很有真正的科研小组工作的味道：教材首先说明“集体探究活动是小组活动，小组中每个成员都有特定的工作做”。然后，说明每个小组成员的具体分工：材料员负责准备材料及活动结束后的清理工作；操作员负责具体操作；组长协助操作员的操作，掌握时间，进行数学运算，并负责整个活动的安全工作；记录员负责用文字或图形记录活动情况；报告员负责向全班报告本组活动情况及结论。全套教材中每一个“集体探究”活动，都是按照这样的分工，交待具体的做法。
各国小学科学课程内容标准的比较 作者：常初芳 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： ●科学探究； ●基本学科知识； ●与个人和社会密切相关的科学问题； ●科学的性质、科学与技术，以及科学史； ●其它。 一、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： ●对科学概念的理解； ●对获得科学知识方法的欣赏； ●对科学本质的理解； ●对自然界进行独立探究的必要技能； ●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。 此方面各国的具体标准为： （一）美国 探究的科学
中美小学科学教材比较研究 教材是学校教育中知识传授的重要载体,其编写工作尤为重要。小学作为教 育事业的启蒙阶段,小学科学教材的重要性不言而喻。 因此需要集合自然科学的所有基础知识以及相应的学科前沿,才能体现科学的积累和发展。美国作为科技高度发达的国家之一,其科学课程改革以及科学教材的编写极具代表性,因此其教材的编写、设计等都值得研究和借鉴。 本文选择中国教育科学出版社出版的小学《科学》教材(3—6年级)(以下简称:教科版)和美国科罗拉多州现行的由美国国际基督教学校协会(ACSI)旗下“Purposeful Design”出版社出版的小学《SCIENCE》教材(4—6年级)(以下简称:ACSI版教材)为研究对象,并通过文献分析法、比较分析法、统计分析法、随 机抽样调查法和案例分析法对此两版教材进行比较研究,研究内容主要包括五个部分:第一,对两版本的小学科学课程(教育)标准进行比较,主要是对中国《科学(1—6年级)课程标准》与美国《国家科学教育标准》中的课程理念,课程目标、整体结构以及内容标准这几个方面进行比较,发现二者在课程理念和课程总目标 上基本一致,都是面向全体学生,并且以“科学探究”为主,在课程分目标、整体结构设置和内容标准上差异较大,美国教育标准中有教师、教育系统等内容标准,中国课程标准中没有详细说明。第二,对两版教材整体结构进行比较,相同领域都为“生命科学”、“物质科学”、“地球与空间科学”,不同之处在于ACSI版教材多了“人体”这一领域;领域分布比例不同,教科版教材分布不均衡,物质科学领域较多,ACSI版教材除“人体”外,其余领域分布相同。 第三,对两版教材单元结构进行比较,都以单元和课时来进行教学,各年级单元设置有所关联,并非独立存在。但两版教材单元和课时总数不同,ACSI版教材
怎样在《Science》杂志上发表文章 佚名 一、《Science》杂志概况 美国的《Science》杂志为国际上著名的自然科学综合类学术期刊，在世界学术界享有盛誉，反映其被引文量的影响因子始终高居《SCI》收录的5700种科学期刊的前十位。据2001年最新统计，《Science》杂志年发表论文数901篇，被引用次数282431，影响因子为23.329，排名所有科学期刊的第8位。由于其独特的学术地位，国内许多科研院所为鼓励学术人员在该刊发表文章，都制定了优厚的奖励措施。 《Science》杂志创刊于1880年，目前在全球拥有16.5万个订户，超过《N ature》杂志三倍。《Science》杂志具有新闻杂志和学术期刊的双重特点，每周除向世界各地发布有关科学技术和科技政策的重要新闻外，还发表全球科技研究最显著突破的研究论文和报告。 《Science》杂志发表的论文涉及所有科学学科，特别是物理学、生命科学、化学、材料科学和医学中最重要的、最激动人心的研究进展。据统计，发表的论文中60%有关生命科学，40%是属于物理科学领域的（见附录1）。每年《Scien ce》杂志还出版大约15期专辑，展示某一专门领域的最新成果，例如生物技术、寄生虫学、纳米技术、计算机技术等。除高水平的论文外，每期专辑还发表有关科技职业的专题文章和以不同国家、地区为对象的专栏。 除了为发表全世界最好的科学论文和报道全球最好的科学新闻而努力外，《S cience》杂志还有三个特别重要的目标： ?将《Science》杂志和科学带入更多的发展中国家的科学工作者的家中和实验室里； ?帮助世界各地青年科技工作者更多地了解今后十年最重要的科技发展趋势、最新的科学仪器和技术以及科技职业的选择； ?用电子手段传播科技信息，进一步提高信息质量，并且通过与发展中国家和发达国家的团体合作利用计算机互联网传送杂志，降低发行成本。 1995年，《Science》杂志与时俱进，实现了上网，即科学在线《Science Online》,提供《Science》杂志全文、摘要和检索服务。特别要注意的是：网络版是印刷版的补充，而不是替代。网络版上许多内容是免费的，如今日科学（S cience Now）报道每日科学新闻；科学后浪（Science Next Wave）给未来科学家提供职业信息；科学事业（Science Careers）提供就职机会、会议和研究活
美国小学科学课程改革 美国是科技教育强国，自二战以来，共经历了四次重大的教育改革，它以20世纪50年代末由苏联在“外层空间”的挑战而引发的“学科结构”运动为发端，70年代初兴起了改变职教与普教分离的“生计教育”，至70年代中期又展开了强调基础知识与基础技能训练的“回归基础”运动，而80年代则掀起了波澜壮阔的综合教育改革运动。美国的教育改革以四个著名的教育改革文献——《国家处于危机之中：教育改革势在必行》、《2061计划：面向全体美国人的科学》、《美国2000年教育战略》、《2000年目标：美国教育法》为标志，向世界呈现了一幅面向21世纪的教育改革画面。 一、20世纪60年代美国的小学科学课程改革 20世纪60年代，美国科学课程的现代化运动产生了十多种至今仍影响的实验性小学科学课程。其中影响较大的有以下三种： SAPA课程 美国科学促进协会的科学教育委员会编写的《科学——一种过程方式》是一个完整的初等学校科学课程，供幼儿园至6年级学生学习。SAPA课程正如其名称所示，是注重科学过程的课程。其基本假设是：（1）科学是一种智力活动；（2）探索知识带来欢乐；（3）看到自然世界和生命世界的奥秘给儿童带来兴奋；（4）学习科学家解决问题的方法可以使儿童得到智慧；（5）科学教育的主要目的在于激发儿童的欢乐感、兴奋感和科学的理智感。SAPA课程的目标是培养儿童从事科学研究的技能，即进行科学研究的能力。这些技能包括：（1）观察；（2）认识并使用数字关系；（3）测量；（4）认识并使用时空关系；（5）分类；（6）交流；（7）推理；（8）预测；（9）给概念下定义；（10）形成假设；（11）解释
【原创】回答美国《科学》杂志提出的125个重大科学前沿问题（2） 文/简浩 据2018年01月12日07:44新浪科技载，北京时间1月12日消息，据国外媒体报道，目前，《科学》杂志提出125个重大问题，其中涉及到宇宙形成、地球演化、生命兴起和人类生理谜团等。以下分别回答125个其中的10个科学前沿问题： 30、是什么给类星体提供动力？答： 宇宙高速自转运动的中心，会不断积累热能，久而久之，形成宇宙大爆炸，本质就是“超能核聚变”。聚变出新一轮的质子、中子、电子、离子等轻物质，又会形成一轮又一轮的年轻的“类星体”，在宇宙空间自转运动的螺旋辐射动能推动下，仍然继续向外圆螺旋扩张。 所有星系的前半生，都曾经是“极端天体”中的“类星体”，银河系也不例外。 类星体看似星系，又不完全像是普通星系，看似恒星，又不完全像是普通恒星，所以被称作“类星体”。 新形成的类星体距宇宙中心最近，公转度最快，物质分子就会产生剧烈震荡，因此，类星体就像滚雪球一样，“公转特快、自转特慢、占空特小、密度特大、热能特大、亮度特大”，释放的能量却是普通星系的数千倍以上，亮度是正常星系的千倍以上。 类星体边公转、边螺旋、边扩张、边膨胀，前一轮扩张到外圆轨道的类星体公转运动开始减速，类星体内的空间开始伸展、密度变小、能量变小、亮度变小、占空变大，后来逐渐演变为正常星系。 宇宙中所有星系（包括类星体）的公转速度和自转速度，都有一个共同而普遍的规律，也是宇宙的基本规律：距离宇宙中心（重力源）越近的星体，位能会越小，自转速度则越慢，而动能会越大，公转速度则越快。反之，距离宇宙中心（重力源）越远的星体，位能会越大，自转速度则越快，而动能会越小，公转速度则越慢。 这就是类星体为什么会高速公转运动，能给类星体自身带来巨大动能的原因。 31、黑洞的本质是什么？答： 黑洞里面是中子或夸克。黑洞是实体天体，不是虚拟物质。所有星系中心都有黑洞存在，黑洞是“统领星系”的实体“极端天体”。 黑洞的特征：“质量特大、引力特大、磁场超强、密度超大、能量超大、热能超大、自转太快、体积太小”，就是光线也逃不脱黑洞的引力。 黑洞的运行机制：“边高速自转、边疯狂吞噬、边高温高压、边高能聚变，边增加自重、边超能喷射”。黑洞吞噬的天体物质，只有少数与黑洞是同类的物质被黑洞吸收，大多数非同类物质不能被黑洞吸收，都要从黑洞的两极喷射出去。因此，黑洞能使自身星系的总体质量逐渐增加，能使恒星、行星等天体物质也逐渐增加。 黑洞的本质：进行天体物质的“循环回炉”、“脱胎换骨”、“物质洗牌”，黑洞的本质就是一座强大的“高能核聚变工厂”。喷射散发的质子、中子、电子、离子，大多数又形成了新恒星，银河系外围边缘的年轻恒星就是这样的来历。 黑洞喷射的高能粒子：基本都是新生恒星的“原料”氢元素物质，而产生的重元素物质微乎其微，只能形成极少量的星际尘埃。 被黑洞吞噬的已经衰老的天体物质，经过黑洞“秘密”的聚变“深加工”，喷射出来的高能粒子，从此获得“重新做人”的机会，焕然一新，成为年轻的新粒子、新质子。 黑洞带着星系的公转运动，由于公转速度高，一般最低速度也有600km/s，这样一来，黑洞就会像“弯道超车”一样，黑洞就会发生倾斜。 黑洞倾斜的规律：距离宇宙中心越近的星系，黑洞倾斜度则越小，反之，距离宇宙中心越远的星系，黑洞的倾斜度则越大。
《小学科学课程标准》研制背景 当前，世界各国正在兴起一场新的教育改革的浪潮，科学教学的改革是其中心内容之一。各国对科学教育的改革都给予高度重视，并取得了重大的进展，有些进展是革命性的。尤其是美国，从20世纪80年代中期开始启动的、计划用半个世纪的时间完成的科学教育的系统改革，提出了“每个孩子都是科学家”的口号和目标。这些已引起我们的高度重视和密切关注。为此，国家基础教育课程教材发展中心受教育部委托于2000年初正式启动并实施课程标准的研制工作，经过近一年的努力，2001年3月已完成了义务教育阶段绝大多数课程标准的研制，在几经小范围内征求意见的基础上认真修改，正式向全社会公开征求意见，以期获得更多的反馈，进一步完善各科课程标准。“小学科学课程标准”也是完成的众多课程标准之一。 （二）《小学科学课程标准》简介 小学科学课程标准研制核心组（大学科研人员、教研人员、教学专家等8人）在项目负责人南京师范大学教科院郝京华博士的带领下，广泛搜集了国内外该领域改革的多种资料，包括美国、英国、澳大利亚、新西兰、日本、加拿大、俄罗斯及中国香港、台湾等国家与地区的课程标准与教材，还有国内历年来的教学大纲与教材，在广泛比较研究（支撑性研究——①国际比较②国内现状调查③国内需求④小学科学教育理论新进展研究四个方面）的基础上，提炼出了国际科学课程改革的共同特征与基本趋势，并广泛调查国内自然教学状况和社会需求，总结50年来课程和教材建设的经验和不足，在关注当代科技发展对社会、经济、文化和日常生活等方面的影响以及征求自然教学专家学者对小学自然课程改革的建议的情况下，提出了小学科学课程改革的理念与思 路，开展了新的小学科学课程标准的研制。 《小学科学课程标准》共分五个部分：第一部分为前言，叙述科学课程改革的背景、课程的性质和基本理念。第二部分为课程目标，叙述科学课程的总目标和三个分目标：科学探究、情感态度与价值观和科学知识，以及各部分目标的相互联系。第三部分为科学课程的内容标准，描述科学探究、情感态度与价值观、生命世界、物质世界、地球与宇宙五个方面的内容标准及活动建议。第四部分为实施建议，有教学建议、评价建议、课程资源的开发与利用、教材编写建议、教师队伍建设建议、关于科学教学设备和教室的配置等六个部分组成。第五部分为附录，含具体目标中行为动词的定义、教学活动的类型与设计、案例三个部分。 2．1课程性质 小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。什么是科学素养？《标准》（以下简称）给它下了这样的定义：科学素养主要是指必要的科学知识、科学的思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观，以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。科学素养有不同的程度和形式，人的一生中科学素养都在不断发展和深化，而不仅仅局限于在校期间。科学素养的形成是长期的，而科学教育将对一个人科学素养的形成起决定 性的作用。 2．2课程理念 小学科学课程标准提出了“面向全体小学生”、“提高科学素养”、“倡导探究性学习”的课程理念。具体体现 在以下六个方面： 1、对象问题。小学科学课程要面向全体小学生。为每一个孩子提供公平的学习科学的机会和有效的指导（公平性）；同时，考虑到学生在性别、天资、兴趣、生活环境、文化背景、民族、地区等方面存在的差异，在课程、教材、教学、评价等方面鼓励多样性和灵活性（因材施教）。 2、学生观问题。学生是科学学习的主体。（从学生已有经验→需要）例如，美国教师教学《运动小车》研究怎样快或慢一点？（经验概念化→提升→发展）学习科学是一个主动参与和能动的过程。科学课程必须满足学生的发展需要，为他们提供能直接参与的各种科学探究活动。教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密伙 伴。 3、学习方式问题。科学学习要以探究为核心。知识不是给予的，知识是生成的。例如《热对流》的教学，围绕液体中有没有这种现象让学生探究，怎样把冷水、热水分开？探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。让学生亲历以探究为主的学习活动是他们学习科学的主要途径。但也需要明确，探究不是惟一的学习模式，在科学学习中，灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。 4、内容选择问题。小学科学课程的内容要满足社会和学生双方面的需要。选择贴近儿童生活、符合现代科技发展趋势、适应于社会发展需要和有利于个人发展的内容，并强调知识、能力和情感、态度、价值观的整合。 5、课程资源问题。小学科学课程应具有开放性。教材不是圣经，在学习内容、活动组织、作业与练习、评 价等方面提供教师、学生更大的选择机会和创新空间；信息社会更具开放性。 6、评价问题。科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展。①既关注学生学习的结果，更要关注他们 学习的过程；②指标是多元的；③方法是多样的；④评价主体（教师、学生、家长等）。 2．3课程目标 通过小学科学课程的学习，学生将：知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐
美国小学教材 美国最大的教育书籍出版集团一个分公司于2005年出版的一套小学科学教材《科学》，是美国小学科学的主流教材之一。雅力留学专家为美国留学的同学们介绍，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 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）。 从美国留学小学科学教材SCIENCE，我们可以看到，以主题为中心的教材编制突出了以下几个特点：一是有助于联系学生的现实生活，可以把科学知识融入学生的生活世界，同时又能引导学生在生活世界中省察科学知识；二是便于知识与能力的综合，通过对主题的探究，可以把相关的科学知识整合到一起，同时也可以由此培养学生综合运用知识的能力以及探究能力；三是可以凸显科学知识的发展性和应用性，以科学主题为中心的设计比其按科学结构的编排要灵活得多，可以及时吸纳当代的、实用性强的科学主题和问题，从而让学生认识科学的威力和魅力；四是可以建构相对完整的科学知识，一个科学主题就是一个相对完整的知识单元，学生可以凭此习得其中的核心观念和相对完整的知识。 教材设计还十分强调相关学科间的交叉与渗透，尤其是科学、技术与社会的相互联系。这是STS教育理念在内容设置上的体现，如1—2年级，即是社会、艺术与人文、自然与生活科技三大学习领域的整合。
◎=◎“电气科学与工程”学科领域的国内外著名刊物◎=◎： ◆国际著名刊物： 1、IEEE TRANSACTIONS ON ENERGY CONVERSION 美国(各种能量转换理论,装置及控制领域等) 2、IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS 美国(电力系统领域) 3、IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS 美国(电力电子器件,电路与系统等) 4、IEEE TRANSACTIONS ON DIELECTRICS AND ELECTRICAL INSULATION 美国(电解质与绝缘,高电压领域) 5、IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS 美国(信息电磁场与波，强电的电机电磁装置与控制领域) 6、IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY 美国(电力发配电等，电力系统领域) ◆相关的几大牛刊： 1、PROCEEDINGS OF THE IEEE 美国(含盖电气,计算机科学等领域, “电气与电子领域综合类”) 2、IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS 美国(含盖面宽,电气,控制系统,工业电子等, 属于“电气、电子应用综合类”) 3、IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS 美国(工业应用电子科学与技术, 检测与转换等) 4、IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE 美国(等离子体科学，偏理科） ◆国内权威刊物： 1*.《中国电机工程学报》，领域：电气工程、能源动力工程等。 2*.《电工技术学报》，领域：电工技术领域。 3*.《电力系统自动化》，领域：电气工程学科的电力系统自动化领域。 4.《电机与控制学报》，领域：电气工程学科的电机、电力电子、电气传动。 5.《电网技术》，领域：电气工程学科的电力系统及其自动化。 6.《继电器》，领域：电气工程学科的电力系统及其自动化。 7.《电力自动化设备》，领域：电气工程学科的电力系统及其自动化装备。
《Science》 一、《Science》杂志概况 美国的《Science》杂志为国际上著名的自然科学综合类学术期刊，在世界学术界享有盛誉，反映其被引文量的影响因子始终高居《SCI》收录的5700种科学期刊的前十位。据2001年最新统计，《Science》杂志年发表论文数901篇，被引用次数282431，影响因子为23.329，排名所有科学期刊的第8位。由于其独特的学术地位，国内许多科研院所为鼓励学术人员在该刊发表文章，都制定了优厚的奖励措施。 《Science》杂志创刊于1880年，目前在全球拥有16.5万个订户，超过《N ature》杂志三倍。《Science》杂志具有新闻杂志和学术期刊的双重特点，每周除向世界各地发布有关科学技术和科技政策的重要新闻外，还发表全球科技研究最显著突破的研究论文和报告。 《Science》杂志发表的论文涉及所有科学学科，特别是物理学、生命科学、化学、材料科学和医学中最重要的、最激动人心的研究进展。据统计，发表的论文中60%有关生命科学，40%是属于物理科学领域的（见附录1）。每年《Scien ce》杂志还出版大约15期专辑，展示某一专门领域的最新成果，例如生物技术、寄生虫学、纳米技术、计算机技术等。除高水平的论文外，每期专辑还发表有关科技职业的专题文章和以不同国家、地区为对象的专栏。 除了为发表全世界最好的科学论文和报道全球最好的科学新闻而努力外，《S cience》杂志还有三个特别重要的目标： ?将《Science》杂志和科学带入更多的发展中国家的科学工作者的家中和实验室里； ?帮助世界各地青年科技工作者更多地了解今后十年最重要的科技发展趋势、最新的科学仪器和技术以及科技职业的选择； ?用电子手段传播科技信息，进一步提高信息质量，并且通过与发展中国家和发达国家的团体合作利用计算机互联网传送杂志，降低发行成本。 1995年，《Science》杂志与时俱进，实现了上网，即科学在线《Science Online》,提供《Science》杂志全文、摘要和检索服务。特别要注意的是：网络版是印刷版的补充，而不是替代。网络版上许多内容是免费的，如今日科学（S cience Now）报道每日科学新闻；科学后浪（Science Next Wave）给未来科学家提供职业信息；科学事业（Science Careers）提供就职机会、会议和研究活
怎样在《Science》杂志上发表文章 一、《Science》杂志概况 美国的《Science》杂志为国际上著名的自然科学综合类学术期刊，在世界学术界享有盛誉，反映其被引文量的影响因子始终高居《SCI》收录的5700种科学期刊的前十位。据2001年最新统计，《Science》杂志年发表论文数901篇，被引用次数282431，影响因子为23.329，排名所有科学期刊的第8位。由于其独特的学术地位，国内许多科研院所为鼓励学术人员在该刊发表文章，都制定了优厚的奖励措施。 《Science》杂志创刊于1880年，目前在全球拥有16.5万个订户，超过《N ature》杂志三倍。《Science》杂志具有新闻杂志和学术期刊的双重特点，每周除向世界各地发布有关科学技术和科技政策的重要新闻外，还发表全球科技研究最显著突破的研究论文和报告。 《Science》杂志发表的论文涉及所有科学学科，特别是物理学、生命科学、化学、材料科学和医学中最重要的、最激动人心的研究进展。据统计，发表的论文中60%有关生命科学，40%是属于物理科学领域的（见附录1）。每年《Scien ce》杂志还出版大约15期专辑，展示某一专门领域的最新成果，例如生物技术、寄生虫学、纳米技术、计算机技术等。除高水平的论文外，每期专辑还发表有关科技职业的专题文章和以不同国家、地区为对象的专栏。 除了为发表全世界最好的科学论文和报道全球最好的科学新闻而努力外，《S cience》杂志还有三个特别重要的目标： ?将《Science》杂志和科学带入更多的发展中国家的科学工作者的家中和实验室里； ?帮助世界各地青年科技工作者更多地了解今后十年最重要的科技发展趋势、最新的科学仪器和技术以及科技职业的选择； ?用电子手段传播科技信息，进一步提高信息质量，并且通过与发展中国家和发达国家的团体合作利用计算机互联网传送杂志，降低发行成本。 1995年，《Science》杂志与时俱进，实现了上网，即科学在线《Science Online》,提供《Science》杂志全文、摘要和检索服务。特别要注意的是：网络版是印刷版的补充，而不是替代。网络版上许多内容是免费的，如今日科学（S cience Now）报道每日科学新闻；科学后浪（Science Next Wave）给未来科学家提供职业信息；科学事业（Science Careers）提供就职机会、会议和研究活
极具权威性的美国科学杂志《今日心理学》 阅读答案 极具权威性的美国科学杂志《今日心理学》近日刊登了一篇惊人的文章，文章指出，原先人们认为海产品对大脑最有益，多吃海产品可以提高人的智力，但美国科学家最新研究的结果却大大出乎人们的预料。研究发现，森林中的野果比如红莓苔子、黑莓果等对大脑的益处远远超过海产品，排在第一位；占据第二位的是蔬菜，其次才是鱼等海产品。 研究人员发现，红莓苔子之所以排在排在第一位，是因为其中含有大量能与自由氧离子发生相互作用的抗氧化剂。抗氧化剂的存在几乎破坏了对血管和心脏有极大破坏性的胆醇激素。黑莓果里面含有的抗氧化剂要相对少一些，但含有对视力和听力非常有益的成分。大叶子的红甜菜和圆白菜含有一种能把发展成帕金森氏综合症的酶破坏掉的物质。菠菜能够延缓神经系统的衰老，还可以防止认知能力出现问题。相比之下，鱼的作用就小多了，只有鲑鳟鱼、金枪鱼、沙丁鱼和鲱鱼含有能分解有害酶的脂肪酸，此外，这些鱼中还有大量大脑所需要的磷。 俄罗斯医学科学院食品研究的教授波波夫也持这样的观点。他认为，野果不仅对大脑有益，对心脏也有好处。他们的研究发现，许多含有大量维生素C和蔗糖的蔬菜，对大脑的活动也特别有益。 但几乎所有的专家都认为，如果认为只吃了上述食品你就变得聪明了，那就大错特错了。这样的食品结构会引起营
养的失衡，食品应该是多种多样的。 还有一种观点认为巧克力可以提高智力。的确，巧克力中含有一些对大脑有益的物质。研究发现每天吃50克巧克力可以延缓机体的衰老，但这里所指的是黑色的苦巧克力。哪些非常甜的、含有奶制品的巧克力含有大量糖，过多食用这样的巧克力会产生许多不良问题，如糖尿病、肥胖症等。 食品专家指出，在日常饮食中，最重要的是保持一个良好习惯，每餐不能吃得太饱。饱满的午餐会降低大脑的活动能力，出现所谓的“食困”现象，但紧张的工作与低能量的饮食也是不相容的。因此，最合理的方法是多吃一些蔬菜、豆制品和液体，但不是啤酒和浓茶。 科学研究还发现，其实大脑最好的营养成分是葡萄糖，大脑细胞需要大量的葡萄糖。葡萄糖通常存在于谷物、土豆和豆角中，桃子、香蕉和梨中也含有丰富的葡萄糖。 研究人员指出，食品本身并不能提高智力。含有维生素B的食品，比如肉、鱼、花生等，可以帮助促进大脑思维的过程，消除疲劳。早晨吃上一个橙子可以一整天精神饱满。如果你不能利用这些食品恢复体质，还可以用合成维生素补充。但是要想开发智力，最好的方法是不断学习、读好书，与有文化有知识的人交流。 8．下列对美国科学家最新研究的结果表述正确的一项是（） A．蔬菜之所以排在鱼等海产品之前，是因为蔬菜比鱼等海产品含有更多的营养。
“There can be no doubt that scientific literacy . . . is now more important than ever before.‖ —“A Nation at Risk Revisited‖ To Glenn Theodore Seaborg Born: April 19, 1912, Ishpeming, Michigan Died: February 25, 1999, Lafayette, California G lenn Theodore Seaborg was instrumental in the design and development of the Science Content Standards. Dr. Seaborg was one of the foremost scien- tific minds of the twentieth century, and his legacy is without parallel: ?Research scientist, discoverer of countless atomic isotopes and ten elements, including plutonium and the element that bears his name, seaborgium, and formulator of the ―actinide concept‖ of heavy element electronic structure, one of the most sig- nificant changes in the periodic table of elements since Mendeleev’s nineteenth-century design ?Chairman of the U.S. Atomic Energy Commission under presidents Kennedy, Johnson, and Nixon ?Cofounder of the Lawrence Hall of Science, Berkeley ?Recipient of the Nobel Prize in chemistry ?Member of President Reagan’s National Commis- sion on Excellence in Education ?Recipient of the National Medal of Science ?Chairman, Science Committee, California Commis- sion for the Establishment of Academic Content and Performance Standards The vitality of a democracy assumes a certain “core of knowledge‖ shared by everyone which serves as a unifying force. It is fundamental to the effectiveness of our democratic system that our citizens be able to make informed judgments on the more and more complex issues of scientific and technological public policy. —“A Nation at Risk Revisited‖ iii California Department of Education Reposted June 11, 2009Contents A Message from the State Board of Education and the State Superintendent of Public Instruction (vi) Introduction (vii)
一、细胞学说建立过程涉及几个重要科学家 1、虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。他用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，并把“小室”称为cell——细胞。 2、列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，观察到了不同形态的细菌、红细胞和精子等，但没用“细胞”来描述其发现。 3、施莱登和施旺：19世纪30年代，提出了细胞学说，揭示细胞统一性和生物结构统一性。 4、魏尔肖：德国人，他在前人研究成果的基础上，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。 二、生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家 5、欧文顿：1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。 6、20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分析出来，化学分析其主要成分是脂质和蛋白质。 7、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取出脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞表面积的两倍。得出结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 8、罗伯特森：1959年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，结合其他科学家的工作，提出了生物膜的模型：所有的生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成。 9、桑格和尼克森：提出“流动镶嵌模型”，为多数人所接受。 三、与酶的发现有关的科学家 10、斯帕兰札尼：意大利生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 11、巴斯德：法国微生物学家，化学家，提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精。 12、李比希：德国化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质，这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 13、毕希纳：德国化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液，并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。 14、萨姆纳：美国化学家。1926年，他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。荣获1946年诺贝尔化学奖。 15、切赫和奥特曼：发现少数RNA也具有生物催化作用。 四、光合作用的发现涉及的科学家 16、普里斯特利：英国科学家，1771年，通过实验发现植物可以更新空气。但是，他没有发现光在植物更新空气中的作用，也不知道更新的是什么气体。 17、英格豪斯：荷兰科学家，1779年，做普里斯特利的实验，发现只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气。 18、1785年，发现了空气的组成，明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 19、梅耶：德国科学家，1845年指出植物在进行光合作用时将光能转换成化学能储存起来。 20、萨克斯：德国科学家，1864年，通过实验证明光合作用产生了淀粉。 21、恩格尔曼:美国科学家，1880年，通过实验证明叶绿体释放氧气，是植物进行光合作用的场所。 22、鲁宾和卡门：美国科学家，20世纪30年代，用同位素标记法证明光合作用中释放的氧全部来自水。 23、卡尔文：美国人，在20世纪40年代，他及其合作者用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪其放射性，最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成了有机物中的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。
极具权威性的美国科学杂志《今日心理学》阅读答案 ：巧克力极具权威性的美国科学杂志《今日心理学》近日刊登了一篇惊人的文章，文章指出，原先人们认为海产品对大脑最有益，多吃海产品可以提高人的智力，但美国科学家最新研究的结果却大大出乎人们的预料。研究发现，森林中的野果比如红莓苔子、黑莓果等对大脑的益处远远超过海产品，排在第一位；占据第二位的是蔬菜，其次才是鱼等海产品。 研究人员发现，红莓苔子之所以排在排在第一位，是因为其中含有大量能与自由氧离子发生相互作用的抗氧化剂。抗氧化剂的存在几乎破坏了对血管和心脏有极大破坏性的胆醇激素。黑莓果里面含有的抗氧化剂要相对少一些，但含有对视力和听力非常有益的成分。大叶子的红甜菜和圆白菜含有一种能把发展成帕金森氏综合症的酶破坏掉的物质。菠菜能够延缓神经系统的衰老，还可以防止认知能力出现问题。相比之下，鱼的作用就小多了，只有鲑鳟鱼、金枪鱼、沙丁鱼和鲱鱼含有能分解有害酶的脂肪酸，此外，这些鱼中还有大量大脑所需要的磷。 俄罗斯医学科学院食品研究的教授波波夫也持这样的观点。他认为，野果不仅对大脑有益，对心脏也有好处。他们的研究发现，许多含有大量维生素C和蔗糖的蔬菜，对大脑的活动也特别有益。 但几乎所有的专家都认为，如果认为只吃了上述食品你就变得聪明了，那就大错特错了。这样的食品结构会引起营养的失衡，食品应该是多种多样的。 还有一种观点认为巧克力可以提高智力。的确，巧克力中含有一些对大脑有益的物质。研究发现每天吃50克巧克力可以延缓机体的衰老，但这里所指的是黑色的苦巧克力。哪些非常甜的、含有奶制品的巧克力含有大量糖，过多食用这样的巧克力会产生许多不良问题，如糖尿病、肥胖症等。 食品专家指出，在日常饮食中，最重要的是保持一个良好习惯，每餐不能吃得太饱。饱满的午餐会降低大脑的活动能力，出现所谓的”食困”现象，但紧张的工作与低能量的饮食也是不相容的。因此，最合理的方法是多吃一些蔬菜、豆制品和液体，但不是啤酒和浓茶。 科学研究还发现，其实大脑最好的营养成分是葡萄糖，大脑细胞需要大量的葡萄糖。葡萄糖通常存在于谷物、土豆和豆角中，桃子、香蕉和梨中也含有丰富的葡萄糖。
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］，
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)。 由表1可见，生命科学占85课时，地球科学占85课时，物理科学占86课时，三个主题基本上各占1/3。 从美国小学科学教材SCIENCE，我们可以看到，以主题为中心的教材编制突出了以下几个特点：一是有助于联系学生的现实生活，可以把科学知识融入学生的生活世界，同时又能引导学生在生活世界中省察科学知识;二是便于知识与能力的综合，通过对主题的探究，可以把相关的科学知识整合到一起，同时也可以由此培养学生综合运用知识的能力以及探究能力;三是可以凸显科学知识的发展性和应用性，以科学主题为中心的设计比其按科学结构的编排要灵活得多，可以及时吸纳当代的、实用性强的科学主题和问题(如环保)，从而让学生认识科学的威力和魅力;四是可以建构相对完整的科学知识，一个科学主题就是一个相对完整的知识单元，学生可以凭此习得其中的核心观念和相对完整的知识。 教材设计还十分强调相关学科间的交叉与渗透，尤其是科学、技术与社会的相互联系。这是STS教育理念在内容设置上的体现，如1—2年级，即是社会、艺术与人文、自然与生活科技三大学习领域的整合。