本书在系统分析国内、外课程理论的基础上，提出研究和发展小学科学教育的课程理论。在此基础上从课程的五个层次——理想课程、正式课程、可理解课程、实践性课程和经验课程上，对中国小学科学课程的发展历程进行了历史回顾，阐述了自文艺复兴以来国际科学教育思想的演变，总结了自19世纪以来国际小学科学课程发展的历史经验和改革趋势。本书基于小学科学课程发展的历史际遇和国际挑战，采用三角互证（Triangulations）的研究策略，从师资条件、小学科学实践性课程实施及其现实基础条件等几个方面探讨小学科学教育所面临的各种挑战；分析、讨论了近年来中国科学教育实验项目的成功案例——“做中学”，总结了“做中学”科学教育理论内涵；论述了在新世纪用“做中学”科学教育理念改造小学科学课程的可行性。最后，本书从科学文化建设和课程发展两个角度，探讨了应对各方挑战，振兴与发展中国小学科学教育事业的方略。 本书对构建中国小学科学教育新体系，构建适应21世纪发展的理想小学科学课程，尤其是构建21世纪小学科学课程发展方略等方面提出了若干观点或建议，适合作为科学教育类教师用书，也可供科学教育研究者使用。

序 有人认为，小学科学课程很简单：什么人都能教，随便教点什么就行了，没有什么好研究的，不值得花大气力去研究，这种认识是短视、肤浅、错误的。我们要落实“科教兴国”基本国策，要提高民族素质，要自立于世界民族之林，不抓好科学教育、不认真地抓好小学科学教育是不行的。 事实上，作为科学教育的重要基础，小学科学课程并不简单，要解决好它面临的各种问题并不容易。从理论方面来说，中国杰出的学者钱学森认为，钱学森，于景元，戴汝为一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论［J］自然杂志，1990（1）人及其大脑本身就是一个开放的复杂巨系统，涉及人及思维的系统会因而变得更为复杂。小学科学课程涉及人和思维，自然并不简单。 另外，长期以来，小学科学教育工作者往往比较重视具体的教学研究，对小学科学课程问题不太注意，可谓重“埋头拉车”轻“抬头看路”，这是不利于小学科学教育的改革与发展的。合理的态度应该是，既重视对小学科学课程做上位的研究，又重视解决具体问题的研究。 许多自然科学家和社会科学家都认为：“21世纪是复杂性科学的世纪”。解决复杂性问题，使用简单方法是不行的。不同的复杂系统有其最适宜的研究方法，这需要在实践中进行探索，小学科学课程也是如此。 在上述背景下，张荣华博士从小学科学教育的高度研究小学科学课程是十分可贵的。她比对国际小学科学教育的发展，从课程的不同层次考察小学科学课程，发现中国小学科学课程改革存在的问题，对于进一步搞好小学科学课程改革是富有价值的。她从师资队伍、实践课程和课程现实基础状况讨论小学科学教育面临的挑战，论述了用“做中学”改造小学科学课程的必要性和可行性，解说了用“做中学”改造小学科学课程的含义，提出了科学文化自觉和建设问题、小学科学课程理想以及小学科学课程发展方略，其结果、方法都是值得肯定和富有启示的。 作为探索，总是可能或多或少地存在某些不足。然而，没有探索，人类就不可能进步和发展。小学科学教育的进步和发展需要更多的探索，希望有更多的人积极地投身于此，共同创造小学科学教育研究百花齐放的美好愿景！ 吴俊明 2010年5月于上海 前言 科学技术水平是衡量一个国家综合实力以及一个社会文明发展程度的重要因素，科教兴国和人才强国是中国的基本国策。在中小学实施科学技术教育是促进科学技术水平提高的关键。与世界上一些发达国家相比，中国科学教育的发展历史非常短暂。由于各种原因，中国小学科学教育的发展和研究一直落后于国际科学教育发展的先进水平。目前，国内小学科学教育研究的成果更多地局限于如何教好一节科学课的具体做法上，很少从宏观视野，特别是课程的视野来对小学科学课程实施的现实问题进行研究。 当笔者有机会来到上海师范大学攻读课程与教学论的博士学位时，在多方面因素影响下，笔者终于有机会以上海市为研究样本，在课程视域中对小学科学课程实施的现实问题进行深入研究，进而形成一些对振兴与发展中国小学科学教育事业的观点与看法。现在又承蒙电子工业出版社的眷顾，这些研究成果终于有机会以专著的形式呈献给大家。这本专著是在笔者的博士论文基础上修改而成的，它不仅反映了笔者博士期间的一些工作，更反映了笔者在课程研究方面的一些思考。老实说，书中的有些想法还不甚成熟，但本书毕竟使笔者向着基于课程的教育研究迈出了第一步。 置身于中国教育改革和基层教育研究最活跃的国际大都市，笔者有幸参观和考察了上海市小学科学教育实践的许多方面，这为顺利进行和完成小学科学教育方面的研究奠定了基础。参观和访问上海科技馆、上海市青少年科技活动站后，笔者了解到上海市青少年课外科技活动的开展情况。在上海市教委姚晓春老师的帮助下，笔者观察了多所不同类型学校的小学自然课，并对一些青年科学骨干教师就科学课程实施的相关问题进行了访谈和问卷调查，收集到了大量来自第一线的课程实施信息。奋战在小学科学教育第一线的许多青年教师向笔者提供了大量帮助，协助笔者完成了调查和访谈的研究。他们中的一些人还在百忙之中抽出时间帮助笔者完成了课堂教学的教学实验。因此，如果说本书有所创新的话，这其中的大多数来自这些教研员和一线教师的智慧！ 读博期间，笔者有幸多方面地接触到“做中学”科学教育实验项目，促使笔者对未来中国小学科学教育的发展趋势做了深入思考。2007年10月中旬，笔者先后参加了由上海市科协举办的“2007上海国际未成年人科学素质发展论坛”和由教育部、中国科学技术协会、中国科学院联合主办的“小学和幼儿园（做中学）科学教育国际研讨会（云南·昆明）。上海国际未成年人科学素质发展论坛不仅邀请了国内教师和专家，还邀请了来自美国“2061”项目和法国的“做中学”科学教育的相关专家共同探讨青少年的科技教育问题。其间，笔者和与会代表们一起聆听了法国科学院院士皮埃尔·雷纳的《法国12年的“做中学”项目前景如何》及美国科学促进会“2061”项目副主任乔治·E·德波尔的《推广基于评估和指导的标准化体系》的主题报告，观摩了上海市卢湾区重庆南路幼儿园教师蒋瑛老师的一堂关于空气的“做中学”公开课。在昆明国际会议上，皮埃尔·雷纳做了题为《法国La main à la pte项目2006年执行情况：现状和前景》的报告，中国科协副主席韦钰做了《关于中国“做中学”科学教育项目的执行情况和未来发展》的报告。这些报告以及其他代表的报告，使笔者对法国、中国及东南亚“做中学”科学教育项目实施情况有了深入认识。会议期间还随同昆明市的小学科学教师和来自全国部分地区的自然教研员参加了法国格勒诺布尔大学教师培训中心的科学教育专家的“做中学”模拟课堂教学的培训活动。2007年11月初，笔者又参加了由教育部师范教育司主办，上海师范大学生命与环境科学学院承办，东南大学学习科学研究中心及江苏汉博教育培训中心具体培训的“小学科学学科骨干培训者国家级培训班”，接受了“做中学”科学教育从理论到教学实践的培训。通过多方面和多层次的了解，笔者逐渐认识到：与中国正在进行的小学科学课程改革相比，“做中学”科学教育实验项目所表现出来的“科学的、社会的、发展的”教育改革特征，昭示了中国未来小学科学教育发展的方向和趋势。 在上海期间，笔者还参加了华东师范大学和上海师范大学主办的许多全国性的学术会议和学术讲座，丰富和开阔了笔者的研究视野。笔者的导师吴俊明先生给我们开设了教育复杂性理论讲座，教导笔者从复杂性视域中分层次地研究教育问题。因此，在多方考察上海市小学科学教育实践以及对一线教师、教研员的大量调查以后，笔者得以从课程的视野和角度，对经济和科技高速发展社会中中国的小学科学教育问题进行深入而广泛的研究。这种做法突破了小学科学教育研究中只见教学而不见课程的研究模式，算得上运用课程理论研究现实教育问题的一次新尝试。 课程是为完成一定的教育目的或目标，由国家、研究团体或个人制定的人类知识和经验的集合，它担负着人类文化传承、创新和教养培育的本质使命与意义。课程是复杂的，它具有层次性和发展性。秉承上述认识，本书就课程的五个层次，对小学科学课程实施的历史、现状和未来走势做了一番探讨。通过对中国小学理想科学课程、正式科学课程、可理解科学课程、实践科学课程和经验科学课程的历史发展之路的考察，揭示出小学科学课程随着中国社会发展跌宕起伏的命运和历史变迁过程中潜移默化形成的课程发展传统；通过对国际小学科学教育和科学课程发展的考察，揭示出丰富的国际小学科学教育思想和教育实践经验；通过对小学科学课程实施现状的调查与观察，揭示出小学科学教育所面临的多方挑战。这些研究为了解小学科学不同层次课程实现跨越式发展所面临的国际环境、历史困境和现实难题提供了一个很好的窗口，探明了小学科学课程改革的基础和阻力来源，也为寻找振兴和发展中国小学科学教育方略奠定了实证性的研究基础。由于本研究着眼于小学科学课程实施的历史际遇、国际环境以及现实状况，着眼于传统文化背景和高速发展的社会经济环境下，小学科学课程的现实与未来走势问题，所以本研究成果的应用性是显而易见的。它将对小学科学教育的发展产生一定的影响，这是笔者所希望的，也是一项研究能够称之为研究的价值所在。笔者也期望本书能够对改善小学科学教师的实践性课程、促进小学科学教育改革的深入推进发挥一些积极的作用。 鉴于本人学识和研究条件所限，书中所述的课程理论可能尚不成熟，如课程发展的含义、课程发展系统的运作模式等；对“做中学”教育理论的概括可能不够全面和深刻；对学生经验科学课程的关注不够多；对国际小学科学教育发展历史的梳理，可能不够全面……以上不足之处，正是今后需要继续研究的问题，期望各位专家同仁不吝赐教。 本书的出版得到了“山西师范大学学术专著出版基金”的资助。 非常感谢电子工业出版社为本书出版所给予的支持。 张荣华 2010年4月于平阳

导言 0.1研究背景 0.2文献梳理 0.3本书结构 第1章 小学科学教育研究的课程理论基础 1.1 众说纷纭的课程定义表明课程是一个“复杂事物” 1.2 课程具有层次性和发展性 1.2.1 课程的层次性 1.2.2 课程的发展性 1.3 课程发展的含义及其研究意义 1.3.1 课程发展的含义 1.3.2 研究课程发展的意义 1.4 小结 第2章 中国小学自然课程生存与发展的历史之路 2.1 理想科学课程匮乏 2.1.1 道德教化的儒家理想课程观统治中国近两千年 2.1.2 张之洞的“中体西用”的理想课程观出现了科学 教育萌芽 2.1.3 严复的“物理科学为当务之要”理想科学课程观 2.1.4 与科学教育擦边而过的几种理想课程观 2.1.5 陶行知的“生活教育”理想科学课程观 2.1.6 刘默耕的“科学启蒙教育”理想科学课程观 2.2 正式课程几经变更 2.2.1 自然课程课时长期低于语文、数学课时 2.2.2 自然课程的课程目标、内容和教学方法几经变更，未 形成一个一脉相承的教育传统 2.2.3 自然课程发展的相关规定未得到继续传承 2.3 可理解课程开发呈现出“引入—改编—再引入”的单一 编写模式 2.3.1 不同历史阶段的几种自然教材及其特点 2.3.2 小学自然教材开发特点 2.4 实践性课程徘徊在探究性科学教育的大门之外 2.4.1 个人课程：对科学和科学教学的认识匮乏 2.4.2 实施课程：忽视科学方法教育 2.4.3 实际课程：未显科学探究性质 2.5 经验课程尚未获得科学真谛 2.6 小结 第3章 国际小学科学教育发展概述 3.1 文艺复兴以降的科学教育思想及其影响 3.1.1 弗吉里奥和培根的科学教育思想及其影响 3.1.2 夸美纽斯的科学教育思想及其影响 3.1.3 卢梭的科学教育思想及其影响 3.1.4 裴斯泰洛齐的科学教育思想及其影响 3.1.5 斯宾塞和赫胥黎的科学教育思想及其影响 3.2 19世纪国际小学科学课程发展历史概述 3.2.1 美国 3.2.2 法国 3.2.3 德国 3.2.4 英国 3.3 20世纪美国小学科学课程发展历史概述 3.3.1 “科学的”、“美国式”的教育改革模式 3.3.2 美国20世纪小学科学课程发展历史概述 3.3.3 美国20世纪60年代小学新科学课程开发的经验 3.4 20世纪国际小学科学教育和课程发展特点 3.4.1 科学课程被确定为核心课程，从幼儿园开始开设 3.4.2 各国都致力于提高小学科学教育水平 3.4.3 总结和提出了课程开发原则 3.4.4 形成多样的小学科学课程形式 3.4.5 小学科学教学理论层出不穷 3.5 小结 第4章 中国新一轮小学科学课程改革概况及凸现的问题 4.1 中国新一轮基础教育改革简介及凸现的问题 4.1.1 中国新一轮基础教育改革背景 4.1.2 中国新一轮基础教育改革概况 4.1.3 新一轮基础教育改革凸现的问题 4.2 小学科学课程改革凸现的问题 4.2.1 理想课程缺失 4.2.2 科学课程开发的基础性研究工作不足 4.2.3 可理解课程开发程度不足，只进行部分开发，而未 达到全面开发程度 4.2.4 教师实践性课程未能得到有效改善 4.2.5 正式课程出现科学性的错误 4.3 三角互证与小学科学课程实施现状研究 4.3.1 问题的提出与研究目标 4.3.2 研究样本 4.3.3 研究策略——三角互证 4.4 小结 第5章 小学科学教育面临的挑战之一：师资队伍状况考察 5.1 年龄结构、性别比例及平均年龄 5.2 职称结构 5.3 第一学历结构 5.4 样本的教龄和自然课教龄结构 5.5 自然教师专/兼职情况 5.6 小结 第6章 小学科学教育面临的挑战之二：实践性课程状况的调查 与研究 6.1 科学教师个人课程之调查 6.1.1 问题的提出与研究目的 6.1.2 方法与样本 6.1.3 数据的整理与分析 6.1.4 结果与分析 6.1.5 结论 6.2 科学教师实施课程的调查 6.2.1 问题的提出与研究目的 6.2.2 方法与样本 6.2.3 数据编码与统计 6.2.4 编码系统的评估者间信度 6.2.5 结果分析与讨论 6.2.6 结论 6.3 科学教师实际课程的观察与研究 6.3.1 研究目的 6.3.2 方法与样本 6.3.3 数据的收集、转录与编码 6.3.4 研究的信度与效度 6.3.5 结果 6.3.6 讨论与分析 6.3.7 结论 6.4 小结 第7章 小学科学教育面临的挑战之三：现实基础考察 7.1 研究目的 7.2 方法与样本 7.3 数据的收集、转录与整理 7.4 研究的信度与效度 7.5 结果与讨论 7.5.1 访谈结果 7.5.2 讨论与分析 7.6 小结 第8章 小学科学教育发展趋势探讨 8.1 “做中学”探究式科学教育实验项目及其特点 8.1.1 “做中学”探究式科学教育实验项目简介 8.1.2 “做中学”探究式科学教育实验项目的特点 8.2 “做中学”与杜威“从做中学”教育理论 8.2.1 杜威的“从做中学”课程开发实践及其理论 8.2.2 自然科学研究与杜威的“从做中学” 8.2.3 “做中学”与“从做中学”的区别与联系 8.3 “做中学”科学教育理论 8.3.1 对“做中学”的深层次分析 8.3.2 “做”的结构理论 8.3.3 “学”什么 8.4 用“做中学”改造小学科学课程的可行性 8.4.1 用“做中学”改造小学科学课程的必要性 8.4.2 用“做中学”改造小学科学课程的含义 8.4.3 用“做中学”改造小学科学课程的可行性 8.5 小结 第9章 小学科学教育事业的发展与振兴 9.1 科学文化自觉及建设 9.1.1 科学文化自觉 9.1.2 科学文化分析 9.1.3 科学文化建设 9.2 构建适应新世纪发展的理想科学课程 9.2.1 幼儿园、小学科学课程的“启智”性质 9.2.2 小学科学课程的“核心”地位 9.3 新世纪小学科学课程发展方略 9.3.1 基于实践性课程发展的科学教师师资队伍建设 9.3.2 基于课程规律的课程发展 9.3.3 基于“做中学”经验课程发展的小学科学课程 评价机制 9.4 小结 第10章 结语 附录A “物体热胀冷缩”教案分析 附录B 小学自然教师问卷调查表 参考文献 后记