在2001年我国新一轮课程改革中诞生的小学科学教材即将迎来它的第17个生日。根据2017年颁布的小学科学课程标准，全国八套小学科学教材的修订和审查工作也正在进行之中。从教材的变化中能够折射出我国科学教育观念及实践层面的变化，值得教师和社会各界关注。
学习科学和新一代美国科学教育标准研究的共同结论是，学生应该像科学家认识自然世界所做的那样来学习科学，学校中学生的科学学习活动应该与科学家的研究更为相似。为此，提出问题、建立模型、实施调查研究、分析和解释数据、利用数学和计算思维、建构解释和设计解决方案、基于证据进行论证、获取评估和交流信息，这些科学实践应该成为学生的基本学习活动。这些活动不仅需要围绕一个问题解决连贯进行，而且从一年级开始就要实施。我们高度认同这一观点，同时认为这是科学教材必须承载的任务。 但我们也清醒地认识到，这对我国的教材建设构成了重大的挑战。其一，教育工作者对科学家的研究工作缺乏了解；其二，我们以往对科学实践八个类型的理解缺乏连贯性，常常是孤立和划分为阶段的；其三，如何从儿童的角度设计类似科学家那样的科学实践活动还缺乏足够的经验。面对这些困难，我们仍然决定，在这次教材修订中，跟上世界科学教育改革的步伐，因为这是我国科学教材实现现代化转型的重要一步。 基于上述考虑，我们在修订中组建了科学家团队联合工作，根据学习周期的理论，通过四个板块进行符合儿童年龄特征的科学实践活动设计，努力将科学的理念、精神和方法，科学实践的各种类型融合于科学教学活动，并在每一册的开篇设置“科学家这样做”专栏，用讲故事的方式让小学生了解科学家，了解他们是怎样工作的。
由于大概念（big ideas）具有更强和更广泛的解释能力，围绕大概念进行的教学有助于学生对知识的深层次理解和迁移应用，有助于他们用概念建构头脑中的认识框架，这不仅能够为学生的未来学习和工作打下良好的基础，更重要的是有利于他们形成看待世界所需要的科学观念和思维方式。为此我们从2007年起，开始在教材编写中进行这方面的尝试。 修订后的小学科学课程标准发生的最大变化之一，是从学科的大概念出发，用四个学习领域的18个主要概念构架了小学科学课程的内容框架，并要求课程的设计者“必须将事实性知识置于学习者的概念框架中”，同时要将概念用“各种丰富的有代表性的实施细节展现出来”（《义务教育小学科学课程标准解读》）。 由于以往的教材都是以事实性知识和分散的知识点来编排的，这对我们的探索提出了新的更高的要求。为了在教材中更好地体现大概念的作用，我们在教材修订版中沿用了大单元的结构方式。它促使我们在满足课程标准各学段目标的前提下，更努力地把相关的学习目标在一定的主题下进行分布和整合，并为实现学生学习活动和思维发展的连贯性加以编织，应该更有利于学生的概念理解和持续发展。
这也是修订后的小学科学课程标准和科学教材的另一重要变化。具体表现为，学习进阶理论已作为制订课程标准的一个重要依据，并按照1~2、3~4、5~6年级三个学段明确了相应的学段目标。这意味着在今后的教学实施中，教育者必须明确教学的起点和终点，学生概念发展和科学实践的整体进程，以及所应达到的相互关联的成就水平，即必须尊重“学生在学习某一核心概念的过程中，所遵循的一系列逐渐复杂的思维路径”。这促使我们在修订教材中更加关注研究和体现儿童的认知规律，在活动设计中努力创造基于儿童的真实的学习环境。 从上述变化中，我们可以看到，科学的立场和儿童的立场已经成为我国小学科学课程建设及教材编写的两个基本立脚点。毫无疑问，这两者的有机融合和统一，是我们追求的目标。我们真诚地希望社会各界，特别是科学家群体能更实质性地介入小学科学课程及教材的建设过程，不断推动我国科学教育的健康发展。 （本文2018年5月发表于《科普时报》）
重磅资料下载|2019年教科版小学科学新教材培训研讨会全景纪实
资料下载l2018年全国第六届教科版小学科学优秀课评选暨新教材培训会