1、各國小學科學課程內容標準的比較作者：常初芳NationalScience目前手頭具有的完整的科學教育標準有：美國的國家科學教育標準(EducationStandards)和2061項目的科學素養的基準(BenchmarksforScienceLiteracy)»英國的英國國家課程：科學(TheNationalCurriculumforEngland:science)；以及新西蘭的新西蘭課程中的科學(ScienceintheNewZealandCurriculum)。另外，還有其它一些國家或地區的參考資料，如澳大利亞新南威爾士的幼兒園至6年級科技課大綱及支持文件(ScienceandT

2、echnologyK-6SyllabusandSupportDocument)»,俄羅斯十二年制學校自然科學教育構想，日本小學理科學習指導要領，臺灣九年一貫教育課程總綱綱要及其評價等。從對上述材料的分析可看出，當前小學科學課程內容主要可歸納為以下幾個方面：科學探究；基本學科知識；與個人和社會密切相關的科學問題；科學的性質、科學與技術，以及科學史;其它。一、科學探究這已成為當今科學教育最重要的內容，在美國和英國的標準中都被放在最醒目的位置。美國國家科學教育標準對科學探究的解釋為：在標準所表達的觀念中，探究要比“過程的科學”更進了一步。在“過程的科學”中，學生學習觀察、推論和實驗，而探究

3、除了“科學的過程”外，還要求學生在進行科學論證和批判性思維時能將過程和科學知識相結合，以發展對科學的理解。讓學生參與探究可以幫助學生發展：對科學概念的理解；對獲得科學知識方法的欣賞；對科學本質的理解；對自然界進行獨立探究的必要技能；具備善于運用與科學有關的技能、能力和態度的品質。探究的科學是科學教育的根本，是最終組織和選取學生活動的支配原則。探究方面的標準強調的是進行探究的能力，以及要加深對科學探究的理解。各個年級的所有學生在每一個科學領域都應該有機會進行科學的探究，并發展探究性思維和探究性行動的能力。這些包括:提出問題，計劃并執行調查，利用合適的工具和技術收集數據，對證據和解釋之間的關系進行

4、批判性和邏輯性的思考，作出并分析不同的解釋，以及進行科學觀點的交流。英國將科學探究列為第一位目標，而且要求將此目標滲透于其它各目標的學習之中，在所有考核中，它也將比其它目標更加受到重視。在1991年頒布的標準中，它被稱為“科學調查(ScientificInvestigation)”,而在1999年的新標準中被改為“科學探究(ScientificEnquiry)”，在要求上也有較大的提高。此方面各國的具體標準為：(一)美國探究的科學幼兒園至四年級：1、進行科學探究必需的能力對某個環境中的物體、生物和事件提出問題；計劃并執行簡單的調查；使用簡單的設備和工具收集數據和拓展感官利用數據作出合理的解釋；

5、就調查和解釋進行交流。2、對科學探究的理解對所要回答的不同問題選用不同的調查方法。調查的種類包括對物體、事件和生物的描述、分類，以及進行公正測試（實驗性的）；簡單的儀器，如放大鏡、溫度計、標尺等，為科學工作者提供了比單純利用感官更多的信息；科學工作者利用觀察（證據）和對世界已有的了解（科學知識）來形成解釋，好的解釋以來自調查的證據為基礎；科學工作者要將調查結果公布于眾，他科學調查涉及提出和回答問題，并將答案與科學工作者對世界已有的了解進行比較；科學工作者根據們對調查的描述要使其他人能夠重復該調查；科學工作者對其他科學工作者的工作結果會進行反思和提出疑問。五至八年級：1、進行科學探究必需的能力確

6、認通過科學調查能夠回答的問題；設計并執行一項科學調查；利用適當的工具收集、分析和解釋數據；利用證據來發展描述、解釋、預言和模型；批判地和邏輯地思考證據與解釋間的關系；識別并分析不同的解釋和預言；對科學過程和解釋進行交流；在科學探究的各個環節使用數學。2、對科學探究的理解不同種類的問題需要不同種類的科學調查。有些調查涉及觀察和描述物體、生物或事件；有些涉及收集標本；有些涉及實驗；有些涉及尋找更多的信息；有些設計新物體、新現象的發現；還有些涉及制作模型。現有的科學知識和理解指導著科學調查。不同的科學領域采用不同的方法、核心理論和標準來推進科學知識和理解的發展。數學在科學探究的各個環節都是重要的。用

7、于收集數據的技術提高了精確度，并使科學工作者可以分析和測量調查結果。科學的解釋強調與論點合理相符的證據，并利用各種科學原理、模型和理論。科學界接受并使用這樣的解釋，直到它被更好的解釋所取代。當這種取代發生時，科學便進了一步。科學通過合理的懷疑而前進。提出問題和懷疑其他科學工作者的解釋是科學探究的一部分。科學工作者可以通過許多方法來評估其他科學工作者提出的解釋，例如檢查證據，比較證據，識別錯誤的推理，指出超出證據范圍的論述，以及為同一個觀察提出不同的解釋。科學調查有時為研究帶來新的思想和新的現象，為調查產生新的方法和新的工作程序，或者開發新的技術來改進數據的收集。所有這些結果都會導致新的調查。（

8、二）英國目標一：科學探究第一級學生能適當地描述所觀察到的物體、生物和事件的簡要特征，或能作出恰當的反應，并能以簡單的方式與他人交流他們的發現（例如：談論自己的工作，利用畫圖，簡單的圖表）。第二級學生能對怎樣發現事物的建議作出反應，并能在他人幫助下提出自己的關于如何收集回答問題所用數據的建議。他們能使用所提供的簡單儀器，作與任務有關的調查。他們能對物體、生物和事件進行觀察和比較。他們能利用科學詞匯來描述所作的觀察，并進行記錄，必要時采用簡單的表格。他們能說出發生的是否是他們所預期的。第三級學生能對于如何發現問題答案的建議作出反應，并能發展自己的想法。他們能認識到收集數據對回答問題的重要性。他們能

9、利用簡單的試驗去尋找信息，使用某些簡單儀器作相應的觀察和定量測試，如長度或質量。在適當的場合，他們能在幫助下進行公正測試，能確認并解釋為什么它是公正的。他們能以多種方法記錄觀察結果，并能對觀察結果和所記錄測量的簡單樣本作出解釋。他們能在工作中以某種科學的方式與他人交流他們所發現的東西，并提出建議。第四級學生應認識到科學思想要立足于證據。在自己的調查工作中，他們能為求得問題答案選擇適當的途經（譬如利用公正測試）。在適當場合下，他們能描述（或能通過執行任務顯示）如何改變某個因素而保持其它因素不變。必要時他們能作出預言。他們能從為他們提供的資源中選擇信息。他們能根據任務的需要選擇合適的儀器并做一系列

10、的觀察和測量。他們能利用表格和條形圖記錄自己的觀察、比較和測量結果。他們開始能取點來繪制簡單的曲線，并能利用這些圖形指出和解釋所取數據的樣本。他們開始能將他們的結論與這些樣本、科學知識及理解聯系起來，并能用恰當的科學語言進行交流。他們在工作中能提出建議，給出理由。第五級學生應能描述如何將實驗證據和產生的想法結合起來提出一個科學的解釋（例如，第二階段中杰納關于接種疫苗的工作，第三階段中雷佛伊斯關于燃燒的工作）。當他們試圖回答某個科學問題時，能確認合適的途經。他們能從一定范圍的信息資源中作出選取。當調查涉及公正測試時，他們能確認要考慮的關鍵因素。必要時，他們能根據自己的科學知識和理解作出預言。他們

11、能為各種任務選擇設備，并能計劃如何有效地利用它們。他們能根據任務所需的精確度作系列的觀察、比較和測量。他們開始能作重復的觀察和測量，并能對所遇到的不同結果提出簡單解釋。他們能系統地記錄觀察和測量結果，必要時，用曲線圖表示數據。他們能作出與證據相符的結論，并開始將這些結論與科學知識和理解相聯系。他們能對如何改進工作方法提出切實可行的建議。他們能利用恰當的科學語言和常規來交流定量的和定性的數據。（三）新西蘭發展調查技能和態度。一和二級：1、聚焦和計劃談論一個物體或事件，并提出要調查的問題。利用自己的科學思想和個人觀察作出預言或提出可能的解決方法。提出基于公正測試和公正試驗的直覺觀念上的簡單試驗。2

12、、信息收集進行觀察和簡單測量。交談觀察和測量。向書本和旁人尋求信息。在教師支持下利用信息源。3、加工和解釋在記錄觀察和測量結果時，提出數據之間的可能存在的連結，從而確認趨勢和聯系。在教師幫助下，利用他們發現的結果對選定的問題做出解答，并對他們的調查做一個簡單的評估。4、報告在全班或小組中與同學分享他們在調查中所做的和所發現的。三和四級：1、 聚焦和計劃向自己、小組和能給予幫助的人提出問題，并確認這些問題適合于作科學調查。利用自己和他人的科學思想及觀察做成可測試的預言，或確認可能用于試驗的解決方法。設計能控制明顯可見變量的“公正測試”，試驗和調查。2、 信息收集利用合適的儀器來加強觀察或進入測量

13、。記錄觀察和測量結果。能在社區或圖書館找到信息。有目的地利用信息源，并能向他人和大眾媒體提出恰當的、有針對性的問題。3、 加工和解釋在記錄觀察和測量結果時，連結被組織的數據，從而確認趨勢和關系。利用有組織的數據和科學思想為選定的問題做成解答，并評估自己的調查。4、 報告在同伴群體中以合適的途徑和形式表達他們在調查中所做的和所發現的。二、基本學科知識在基本學科知識方面，各國所涉及的內容大致相同，但對學科領域的劃分略有區別。主要內容大致屬于以下三個領域：生命科學物質科學地球與空間科學（一）生命科學這是一個最為一致的領域。在各國的標準中，尤其在低年級的標準中，它更顯重要。整個自然界就分為有生命的和無

14、生命的兩大部分，人類就屬于生命世界的一部分地區，作為研究者的人首先應該對自身有所了解。對于小學生，他們最多接觸到的自然物體就是自己的身體，他們應該對自己身體的組織和生命過程有基本的認識。此外，許多動、植物是人類相依為伴的朋友，它們也最能引起孩子們的興趣，從而激發他們學習科學的欲望。各國具體的標準如下:1、美國生命科學幼兒園至四年級：(1)生物的特征生物有基本的需要。例如，動物需要空氣、水和食物；植物需要空氣、水、養分和光。生物只能在滿足它們需求的環境中生存。這個世界有許多不同的環境，各種獨特的環境支持不同類型生物的生命。每一個植物或動物有著不同的結構，這些結構在生長、存活和繁殖中起著不同的作用

15、。例如，人類有獨特的結構用于行走、握持、觀看和交談。生物個體的行為受到內部暗示(如饑餓)和外部暗示(如環境改變)的影響。人類和其它生物具有能幫助他們探測內部和外部暗示的各種感覺。(2)生物的生命循環植物和動物都有生命循環，其中包括出生，發育成熟，繁殖，以及最終的死亡。不同生物的生命循環的細節是不同的。動植物與它們的雙親是非常相似的。生物的許多特征是由雙親遺傳的，但另一些特征是該個體與環境相互作用的產物。遺傳特征包括花的顏色和動物肢體的數目。其它特征，例如騎自行車的能力，來自與環境的相互作用，而無法傳給下一代。(3)生物與環境所有動物都依賴植物。一些動物以食植物為生，另一些動物吃食植物的動物。一

16、個生物的行為模式與該生物生活環境的性質有關，這里包括其中存在的其它生物的種類和數量，能得到的食物和資源，以及環境的物理特性。當環境發生變化時，一些動植物得以存活和繁殖，而另一些則死亡或遷至新的棲息地。所有的生物都會在所生活的環境中引起變化。有些變化對該生物或其它生物是有害的，而有些變化是有益的。人類依賴于自然的和構造的環境。人類改變環境的做法對于本身和其它生物可能是有益的，也可能是有害的。五年級至八年級：(1)生命系統的結構與功能(2)繁殖和遺傳(3)規則和行為(4)種群情況和生態系(5)生物的多樣化和適應能力2、英國：目標二：生命過程與生物第一級學生能認識并稱呼身體的外在部分(如頭、臂)和植

17、物的外在部分(如葉、花)。他們能以特征(如外衣的顏色、葉子的大小)的方式交流對各種動物和植物的觀察。他們辨認各種常見的動物(如蒼蠅、金魚、知更鳥)。第二級學生應能利用有關生物的知識描述出動物和植物為了生存所需要的基本條件（例如，食物的供應、水、空氣、陽光）。他們能認識生物的生長和繁殖。他們能對生物進行分類（例如，腿的數量、葉子的形狀）。他們能認識到不同的生物在不同的地方（如池塘、樹林）被發現。第三級學生能利用有關基本生命過程（如成長、繁殖）的知識和理解來描述生物與非生物的區別。他們能為生物的變化（例如，飲食影響人和其它動物的健康，光或水的缺乏阻礙植物的生長）提供簡單的解釋。他們能確認某個動物適

18、應環境的方法（例如，魚有鰭幫助它游泳）.第四級通過第二階段或第三階段的學習，學生應能表現出對于生命過程和生物的知識和理解。他們能使用人體系統一些主要器官的科學名稱（例如，第二階段的心臟，第三階段的胃），并能確認這些器官在人體中的位置。他們能確認所觀察的不同植物的器官（例如，第二階段的花的雄蕊，第三階段的花的柱頭、根須）。他們能利用所能觀察到的關鍵的外部特征來確認生物并進行系統分類。他們能認識在一個棲息地中植物和動物間的喂養關系，并能利用食物鏈和專業術語（如食肉動物，捕食）來描述這些關系。第五級通過第二階段或第三階段的學習，學生應能表現出對于生命過程和生物的不斷豐富的認識和理解。他們能描述人體器

19、官（例如，第二階段的心臟，第三階段的胃）和植物器官（例如，第二階段的花的雄蕊，第三階段的根須）的主要功能。他們能解釋這些功能對生物組織是如何重要。他們能描述人和開花植物生命循環的主要過程，并指出其相似之處。他們能認識到生物種類繁多，理解分類的重要性。他們能解釋不同的生物在不同的棲息地被發現是因為環境因素的不同（例如光或水的可獲性）。3、新西蘭認識生命世界在對生命世界的學習中，學生利用不斷發展的科學知識、技能和態度去：認識生物多樣性中的序列和樣板，包括新西蘭動植物的特性。調查和理解生命組織中結構與功能的關系。調查和理解生物如何生長、繁殖，以及發生代與代之間的改變。調查當地的生態系統，理解生物間的

20、相互依存關系，包括人類以及人與周圍物質環境之間的關系。第一級與他人分享對于所生活世界的經驗，并根據某些屬性進行分類；觀察和確認常見動植物的組成部分；調查和描述某個特定的植物或動物在一段時間內的變化；擔負照顧一棵家庭植物或一個動物的責任。第二級利用外部特征的區別與相似對生物進行大致分類；調查和理解動植物主要部分的一般功能；調查和理解動植物在生命周期中的變化；調查植物或動物（包括人）對于環境變化在行為方面的反應。第三級在根據外部特征不同而劃分的類別中進一步區分生物；調查常見動植物的特征，并描述這些特征如何有助于它們的生存；研究并描述某些物種是怎么被滅絕和受到危害的；利用從個人觀察和圖書館中得到的信

21、息來說明某些熟悉的新西蘭動植物的生活地點和生活情況。第四級調查并根據明顯的特征將密切相關的生物進行歸類；調查和描述動物或植物有助于存活到下一代的特征；調查并描述在某一物種中發現的某一可見物理特征多樣性的樣板；利用食物鏈解釋熟悉動植物的喂養關系，并調查人類干預這些關系的結果。(二)物質科學在美國的國家科學教育標準中，這是內容目標之一。而在英國國家課程：科學和新西蘭的科學課程標準中，它被分為材料和物理兩大部分。它們各有各的道理。但對小學階段來說，細化的必要性不是很大。1、美國物質科學幼兒園至四年級：(1)物體和材料的性質物體有許多可觀察到的性質，包括大小、重量、形狀、顏色、溫度，以及與其它物質反應

22、的能力。這些性質可以利用工具來測量，例如尺子、天平和溫度計。物體由一種或多種材料組成，例如紙、木頭和金屬。可以用組成材料的性質來描述物體，也可以用能將物體或材料進行區分或歸類的性質來描述物體。材料可能以不同的狀態存在：固態、液態和氣態。一些常見材料(如水)可以通過加熱或冷卻從一種狀態變為另一種狀態。(2)物體的位置和運動一個物體的位置可以用相對于另一個物體或背景的位置來描述。物體的運動可以通過跟蹤和測量它隨時間變化的位置來描述。通過推或拉，物體的位置和運動可能發生改變，改變的大小與推或拉的強度有關。聲音是由振動的物體產生的。改變振動的快慢，可以改變聲音的音調。(3) 光、熱、電與磁光在遇到某個

23、物體前以直線傳播。光可以被鏡子反射，被透鏡折射，或被物體吸收。熱可以用多種方式產生，例如燃燒、摩擦或將一種物質與另一種物質混合。熱可以通過傳導從一個物體轉移到另一個物體。線路中的電流可以產生光、熱、聲和磁效應。電流需要一個電流能通過的完整回路。磁體彼此之間，以及與其它某些種類的物質之間，會產生吸引和排斥。五至八年級：(1)物質的性質與性質的改變每種物質都有自己的特性，如密度、燃點和可溶性，這些特性都與樣本的數量無關。一種混合物往往可以利用一種或多種特性分離成原始的物質。物質以特定的方式與其它物質發生化學反應生成具有不同性質的新物質。在化學反應中，總質量保持不變。以類似方式進行反應的物質時常被置

24、于同一類，金屬就是其中的一類。化學元素在一般的實驗室反應(如加熱、通電或與酸反應)中不會分解。已知元素有100多種，它們以各種方式組成化合物，從而就有了我們所見到的有生命和無生命的物質。（2）運動和力一個物體的運動可以用它的位置、運動方向和速度來描述。運動可以被測量并用圖表示。一個不受力作用的物體將以不變的速度沿直線運動。假如有多個力作用在一個沿直線運動的物體上，那么這些力或相互加強，或相互抵消，這取決于它們的方向和大小。不平衡的力會使物體的運動發生速度或方向上的變化。（3）能量的轉移能量是許多物質所具有的性質，它與熱、光、電、機械運動、聲、原子核和化學品的性質有關。能量以多種方式轉移。熱傳遞

25、的方式可以預見，即從高溫物體移向低溫物體，直到它們達到同樣的溫度為止。光通過傳播（包括折射）、吸收或散射（包括反射）與其它物質相互作用。要想看到一個物體，從該物體發出的或散射的光必須能進入你的眼睛。電流提供了將電能轉化為熱、光、聲和化學變化的方法。在大多數的化學和核反應中，能量被輸入系統或從系統中被輸出。熱、光、機械運動或電在這些轉移中都可能被涉及。太陽是地球表面發生變化的主要能源。太陽通過發光喪失能量。其中極少的部分到達地球，將太陽的能量轉移給地球。太陽的能量以各種波長的光轉播到地球，其中包括有可見光、紅外線和紫外線。2、英國目標三：材料及其性質第一級學生要知道各種性質（如質地，外觀），并對

26、材料性質的觀察結果進行交流。第二級學生能認識各種常見材料并知道它們的某些性質。他們能對材料進行分類，并能用日常詞語（如發光、堅硬、平滑）說出他們進行分類的根據。他們能描述材料通過加熱、或冷卻、或類似彎曲或拉伸的加工過程而發生改變的各種方法。第三級當學生描述他們根據性質對材料進行分類的各種方法時，能利用他們對于材料的知識和理解。他們能簡單解釋為什么有些材料特別適合于一些特殊的目的（例如，玻璃用于窗戶，銅用于電纜）。他們能認識到有些變化（如水結冰）可以逆轉，而有些變化（如粘土燒制）即不能，并能以這種方式來區分變化。第四級通過第二或第三階段的學習，學生能表現出對于材料及其性質的知識和理解。他們能描述

27、不同材料在性質上的區別，并能解釋如何利用這些區別來進行物質分類（例如，第二階段中的固體、液體和氣體，第三階段中的酸和堿）。他們能描述一些用來分離簡單混合物的方法（如過濾，蒸儲）。他們能利用科學術語（如蒸發，凝結）來描述變化。他們能利用關于可逆和不可逆變化的知識來預言其它的變化是否可逆。第五級通過第二或第三階段的學習，學生能表現出對于材料及其性質的不斷增加的知識和理解。他們能描述某些金屬的特性（如良好的導電性能），利用這些特性區分金屬與其它的固體。他們能確認各種變化（如蒸發，凝結）發生的背景。他們能利用關于某種特定混合物（如鹽水，沙和水）如何分離的知識對分離類似混合物所能采用的方法提出建議。目標

28、四：物理過程第一級學生能對由行動（例如，接通一個簡單電路，推拉物體）而產生的光、聲或運動變化的觀察結果進行交流。他們能認識到聲和光有多種來源，并能稱呼這些來源。第二級學生能知道各種物理現象，并能確認和描述它們的相似點和不同點。他們能比較不同電路中設備的工作方式（如燈泡）。他們能比較光的亮度和顏色，聲音的響度和音調。他們能通過速度和方向來比較不同物體的運動。第三級學生能利用有關物理現象的知識和理解來簡單解釋因果關系（例如，燈泡不亮是由于電路不通，物體運動方向速度的改變是由于推或拉）。他們開始能對物理現象作簡單的歸納（例如，對當他們遠離聲源時所聽到的聲音會變弱這種現象的解釋）。第四級通過第二或第三

29、階段的學習，學生能表現出對物理過程的知識和理解。他們能描述和解釋物理現象（例如，某個特別的裝置如何接入電路進行工作，一天中太陽出現的位置如何變化）C他們能對物理現象進行歸納（例如，運動受力的影響，包括萬有引力、磁力和摩擦力）。他們能利用物理思想解釋簡單的現象（例如，影子的形成，聲音通過各種材料被聽到）。第五級通過第二或第三階段的學習，學生能表現出對物理過程的知識和理解。他們能利用各種想法去解釋如何產生變化（例如，改變線路中的電流，改變聲音的音調或響度）。他們在描述熟悉的現象時能使用一些抽象的概念（例如，第二階段中當來自物體的光進入眼睛時物體能被看見，第三階段中當物體不動時力是平衡的）。他們能利

30、用簡單的模型解釋地球運動所產生的效果（如一天或一年的長度）。3、新西蘭認識物理世界在對物理世界的學習中，學生利用不斷發展的科學知識、技能和態度去：從實際調查和對科學模型的考慮中獲得對自然現象本質的理解；建立科學的能量概念，并調查利用能量變化的途徑；探索和建立與物理現象有關的趨向、聯系和樣板；解釋物理現象如何被用于日常技術中，以及技術如何影響人和環境。第一級分享和明晰對顯而易見的物理現象的想法；描述一些日常技術的用處，用簡單的術語說出它們是如何工作的。第二級調查并描述對一些日常物理現象的想法；對一些顯而易見的物理現象探索趨向和聯系；用簡單的術語描述某些日常技術是如何工作的，以及它們如何影響我們的

31、生活。第三級調查和描述對一些常見物理現象的想法，從而發展對這些現象的理解；探索和確認顯而易見的物理現象的趨向和聯系；調查并描述選定的某種日常技術是如何工作的，以及它如何影響我們的生活。第四級對常見物理現象進行調查，給出解釋，并與科學家的想法作比較；加工和解釋信息來描述或確認能觀察到的物理現象的趨向和聯系；對于某些特定的技術是如何影響和促進人們的日常活動的這個問題，進行調查并給予解釋。認識材料世界在對材料世界的學習中，學生利用不斷發展的科學知識、技能和態度去：調查物質的本質和性能，識別這些性能的樣本，理解化學家們為什么以他們的方式對物質進行分類；利用對物質性能的了解，在家庭、工業和環境中安全和恰

32、當地使用物質；在化學過程中調查和應用各種反應；在化學物質和過程與技術、人以及環境的關系問題上能作出明智的決策。第一級探索簡單的物理性質，并用此對日常材料進行描述和分類；明晰和交流關于如何根據顯而易見的性能為熟悉的活動選擇合適的材料；調查一些熟悉的材料在加熱或冷卻時如何變化；談論家中所使用的改變或保存材料的熟悉技術；第二級利用可觀察到的物理性質對熟悉物體進行分類；調查和交流相似類型材料性能上的區別；調查和描述常見物質的日常變化；利用簡單技術來演示和解釋用于阻止或促使材料變化的方法。第三級利用穩定的可觀察的性能，調查和描述對廣泛的不熟悉的物質進行分類的方法；調查和描述材料的物理性能與用途的關系；對

33、熟悉菜材料發生的暫時性和永久性變化進行調查并做成報告；對于用于某些常見材料的處理或再生的技術的用途和目的進行研究。第四級以某種性能對常見材料進行調查和分類；調查和解釋日常材料的用途與它們的物理和簡單的化學性質的關系；調查和描述使某些熟悉材料產生永久或暫時變化的方法；調查物質對人和環境正門的和負面的影響。(三)地球與空間科學在美國和新西蘭的標準中，此內容為單獨的目標。而英國的標準，則將此部分內容融于材料及其性質”和物理過程兩個目標中。不管怎么組織，這部分內容是必不可少的。我們都生活在地球上，這個星球及其周圍的一切對我們的影響都是巨大的，可以說是休戚相關、存亡與共。但我們對它卻了解甚少。對于這部分

34、內容，過去的學校教育不太重視，而新的科學教育很強調它的重要性。1、美國地球和空間科學幼兒園至四年級：(1)地球材料的性質地球材料有巖石和土壤，水，以及大氣層中的氣體。不同的材料有不同的物理和化學性質，因而有不同的用途，例如，用于建筑材料，用于燃料的來源，或用于我們食用的植物的生長。地球材料提供了許多人類所使用的資源。土壤的性質有顏色和質地，保持水的能力，以及支持許多植物(其中包括為我們提供食品的植物)生長的能力。化石提供了關于很久前所生活的動植物和當時環境性質的證據。(2) 天空中的物體太陽、月亮、星星、鳥和飛機都有可以觀察和描述的性質、位置和運動。太陽為保持地球溫度提供了必要的光和熱。(3)

35、 地球和天空中的變化地球的表面在變化。一些變化來自于緩慢的過程，如侵蝕和風化；另一些變化來自于快速的過程，如塌方、火山爆發和地震。天氣隨日子和季節變化。天氣可以用一些可測量的量來描述，例如溫度、風向、風速和降水量。天空中的物體有各種運動模式。例如，太陽看起來似乎每天都以相同的路線穿越天空，但實際上它的路徑隨季節緩慢改變。月亮像太陽一樣每天穿越天空，但月亮的外形每天都在改變，變化的周期大約為一個月。五至八年級：(1)地球系統的結構(2)地球的歷史(3)太陽系中的地球2、新西蘭認識地球及外空在地球及外空的學習中，學生將利用不斷發展的科學知識、技能和態度去：調查地球的成分并獲得對地球形成過程的了解；

36、調查地球的地質史，理解我們這顆行星有一個漫長的過去并經歷過許多變化；調查并了解地球與太陽系、銀河系和宇宙的關系；調查人類的決策和活動如何改變了地球的物理環境，增強保護地球及其資源的責任第一級交流對周圍環境一些顯而易見的特征和樣式以及如何保護這些特征的看法；指出他們現時的環境在過去是不一樣的；交流對天體的以及與天體有關的非常明顯的環境模式的想法。第二級調查顯而易見的物流特性和模式，并考慮這些特性如何受到人類的影響；理解地球是非常古老的，過去的動植物是很不一樣的；利用他們的想法去調查太陽系中主要的星體以及與這些星體有關的非常明顯的環境模式；第三級調查地球上水蘊藏的主要特征，包括水的循環；收集和表達

37、有關當地自然地形特征的由來和歷史方面的信息；對從空間探索得來的信息進行定位和利用，以明確、挑戰和擴展對于大自然以及太陽系中地球、月亮和其它行星的行為的想法；評價自己在學校或班級發起的地方環境項目中的參與情況。第四級調查與天氣有關的主要因素和樣本，利用給出的數據預測天氣；收集和利用從地貌、巖石、化石和圖書館得來的證據描述當地的地質形成史；(A)利用簡單的技術設備觀察和描述夜空；(B)調查并利用用于解釋地球、月亮和太陽變化的空間關系的模型，以及不同文化所采用的描述和測量時間和位置的方法；調查某個地方環境問題，并解釋社區參與的原因。三、與個人和社會密切相關的科學問題美國國家科學教育標準在內容標準的“

38、理論根據”中針對這一目標指出：“科學教育的一個重要目的就是給學生提供一種手段來理解個人和社會問題并采取行動。與個人和社會相關的科學標準幫助學生發展決策技能。與表6.6中概念相關的理解將為學生在成為公民時所要面對的基本決策打好基礎。”除美國外，其它國家都將此內容融于其它目標中，沒有單獨設立目標。但這部分內容都受到高度重視。美國與個人和社會相關的科學幼兒園至四年級：(1)個人健康(2)人口的特點和變化(3)資源種類(4)環境的變化(5)地方挑戰性問題中的科學和技術五至八年級：(1)個人健康(2)人口、資源和環境(3)自然災害(4)風險與收益(5)社會中的科學和技術四、科學的性質、科學與技術，以及科

39、學史在科學課程的學習中，科學史和科學的性質應該是很重要的內容。它有助于學生對科學有更深一步的理解，樹立科學的世界觀。美國的標準提到：在科學學習中，學生需要理解科學有它的發展過程，科學是一種持續進行的、不斷變化的事業。對于科學史和科學性質的標準建議在學校教學中利用歷史來確認科學探究的不同側面、科學與人的關系，以及科學在不同文化的發展中所起的作用。”科學和技術有不同的研究領域、研究對象、研究目標和研究方法，但它們又有密切的聯系，有領域的交叉，有時甚至很難加以區分和隔離。它們都對個人、社會、國家，甚至人類的發展起著極其重要的影響，任何一個都不容忽視。它們也都應該成為學校課程的主要組成部分。在英國，技

40、術是一門獨立的課程，是中小學法定的必修的基本課程，它有專門制訂的國家標準。但在其它國家的小學課程中，往往將它們合為科技課”，如法國和澳大利亞。美國的標準中指出：科學與技術的標準確立了自然世界與設計世界的聯系，并為學生提供機會發展決策能力。它們不是技術教育的標準，更準確地說，這些標準強調的是與設計過程有關的能力，強調的是對科學事業及其與技術的各種聯系的基本理解。作為對探究的科學標準中能力要求的補充，這些標準號召學生發展在確認和闡述問題、設計解決方案(包括耗損和風險受益分析)、實現解決方案和評估解決方案等方面的能力。探究的科學與設計的技術是平行的。它們的標準都強調的是學生能力與理解的培養。”美國將這部分內容分為兩個目標：科學與技術”和科學史與科學的性質：而新西蘭是一個目標：認識科學的性質以及它和技術的關系1、美國科學與技術幼兒園至四年級：(1)技術設計能力確認一個簡單的問題。設想一種解決方法。完成設想的解決方案。評估一件產品或設計。對問題、設計和解決方法進行交流。(2)對科學和技術的理解人們總是對世界充滿了問題，科學是回答這些問題和解釋自然世界的途徑。人們總會遇到各種問題，并發明工具和技術(做事的方法)來解決問題。為確定解決效果的嘗試可以幫助人們避免某些新的問題。科學家和工程師經常與為同一目標而從事不同工作的人進行合作。這種理解首先看重