美國小學科學教材編寫策略及特色研究

摘 要：一直以來，基礎教育科學教育的發(fā)展都是美國教育改革的重點內(nèi)容。小學科學教材是開展科學教育的重要載體，美國小學科學教材從編寫理念、編寫目標到內(nèi)容選擇和整體結構的設計，都堅持明確科學教育的探究功能，強調(diào)以學生為中心的編寫理念;遵循國家科學教育標準，發(fā)展學生科學素養(yǎng)的編寫目標;注重內(nèi)容選擇，確保教材編寫質(zhì)量;強調(diào)知識體系的系統(tǒng)性，致力于構建起完整的科學教材體系等基本策略。同時，美國小學科學教材在編寫上形成了遵循語言表達的規(guī)范性和互動性，注重學科知識的實踐性和探究性，講求圖文并茂的趣味性和科學性，以及追求科學知識的多樣性和拓展性的實踐特色。當前我國小學科學教材編寫應貫徹落實新時代我國小學科學教材的編寫目標，對標國際水平;嚴把教材內(nèi)容標準，兼顧基礎性和時代性;完善教材編寫體例，建設中國特色高質(zhì)量教材體系。

關鍵詞：美國;科學教育;小學科學教材;教材編寫;跨學科教學

中圖分類號：G51 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-1128.2024.07.006

美國歷來重視K-12學校科學教育的實施，完整的科學教育體系是國家創(chuàng)新發(fā)展和綜合國力提升的重要基礎[1]。基于此，早在1996年，美國就頒布了《國家科學教育標準》（National Science Education Standards，NSES）[2]，這為美國科學教育的實施和教材編寫提供藍本和依據(jù)。2013年，美國公布《下一代科學標準》（The Next Generation Science Standards，NGSS），要求全美兒童從幼兒園階段開始就要接受科學教育[3]。有關科學教育標準的相關政策實施，落實到學校表現(xiàn)為課程實施、教學實踐、教材編寫以及學生科學素養(yǎng)的發(fā)展上。因此針對美國科學教育的相關研究多從美國不同版本的科學教育教科書的課程內(nèi)容、教學資源、特點等進行比較分析。而本文聚焦美國小學科學，以美國小學科學教材為研究對象，通過對其編寫理念、編寫目標、內(nèi)容選擇和整體結構進行分析，探究出美國小學科學教材編寫的基本策略和形成的實踐特色，以期為我國科學教材編寫和學生科學素養(yǎng)提升提供參考。

一、美國科學教育的發(fā)展歷程

美國科學教育的發(fā)展歷程可以追溯到19世紀，早期的科學教育主要關注對科學知識的傳授，而隨著時間的推移，科學教育的重點逐漸轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和探究精神。在此過程中，美國從認識到重視科學教育發(fā)展進行了百余年的探索，大致經(jīng)歷了起步階段、發(fā)展階段、規(guī)范階段和成熟階段，具體如下。

（一）1848—1900年：起步階段，對科學教育的重要性有所意識

隨著美國工業(yè)化運動的開展，對科學教育的需求日益增加，科學教育的內(nèi)容也逐漸豐富。1848年，美國科學促進協(xié)會（American Association for the Advancement of Science，AAAS）的成立標志著美國出現(xiàn)了一個全國性的科學團體，通過政策制定、學校教育、職業(yè)支持、公眾參與科學等舉措，實現(xiàn)了其推動科學教育發(fā)展和服務社會的機構使命[4]。到1900年，美國基本實現(xiàn)了工業(yè)化，而工業(yè)化的實現(xiàn)也對科學技術、科學教育提出新的挑戰(zhàn)[5]。在此期間，雖然美國的經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展迅速，但科學教育水平仍然相對較低。直到20世紀初期，美國才意識到科學教育對于人才培養(yǎng)的特殊意義，并逐漸加強對科學教育的政策支持和經(jīng)費投入。比如，美國開始引入洪堡式的教育思想，強調(diào)學術自由和獨立思考，以此支持科學教育的發(fā)展，這些舉措為美國科學教育的發(fā)展奠定了基礎。

（二）1900—1995年：發(fā)展階段，引入新的科學教育理念和方法

二戰(zhàn)后，隨著美國的日益強大，小學科學教育日益受到重視，相關課程得到了快速發(fā)展。美國聯(lián)邦政府通過國家科學基金會（National Science Foundation）向生物學、化學、物理學、工程學和計算機科學等各個科學學科的研究人員和機構提供資金支持，這些支持推進了美國科學教育和科技創(chuàng)新的發(fā)展[6]。同時，美國政府為了給各個領域的科學教育提供支持，在1958年通過的《國家防衛(wèi)教育法案》（National Defense Education Act）中提出建立國防學生貸款計劃，該計劃為大學生提供低息貸款，增加學生接受高等教育的機會，并培養(yǎng)受教育程度更高的勞動力，特別是在對國防至關重要的領域，如科學、工程和外語[7]等。1985年，美國積極推動改革科學技術教育，提出美國基礎教育改革工程“2061計劃”（Project 2061）[8]。“2061計劃”目標是讓所有美國人都能認識科學、數(shù)學和技術。為了實現(xiàn)這一目標，“2061計劃”組織教育工作者、研究人員和決策者來對國家的教育系統(tǒng)進行關鍵和持久的改進。到1989年“面向全體美國人的科學”（Science for All Americans）報告中提出了更為清晰的科學素養(yǎng)愿景，被廣泛認為是美國所有學生邁向雄心勃勃“科學夢”第一步[9]，并對美國各州的學校科學教育產(chǎn)生了重大影響，報告后續(xù)被翻譯成西班牙語、中文和日語，為國外科學教育改革奠定了基礎，影響了全球科學教育改進。該報告為教育工作者、家長、學校管理人員和決策者提供了科學教育課程的基本目標，對“什么是科學素養(yǎng)”進行了詳細陳述，提出科學社會中小學生必須具備的理解力與思維習慣。此外，相繼成立于1944年的“全國科學教師聯(lián)合會”[10]和1950年的“國家科學基金會”[11]，都致力于美國科學教師的培養(yǎng)和科學教育的發(fā)展，這些舉措促使美國科學教育逐漸走向正軌。由上可見，美國聯(lián)邦政府對科學教育的重視一直未曾間斷，且有逐漸強化的趨勢。

（三）1996—2012年：規(guī)范階段，制定科學教育標準規(guī)范發(fā)展

1996年，美國國家科學院頒布《國家科學教育標準》，其中針對K-12的科學大綱標準明確提出：“有效的科學教材，是經(jīng)驗豐富的教師、科學家和科學課程專家組成的小組通過系統(tǒng)的研究開發(fā)過程編寫出來的，這個過程包括設計、實驗教學、評價和修改的反復循環(huán)[2]。”1998年美國國家科學教師協(xié)會聯(lián)合科學教師教育促進協(xié)會制定了《科學教師教育標準》（Science Teacher Education Standards），為美國科學教育專業(yè)師資隊伍的培養(yǎng)提供平臺和機會[12]。2006年《美國競爭力倡議》（American Competitiveness Initiative）中提出：“教育部在聯(lián)邦一級的首要任務是改善K-12教育，激發(fā)學生對科學技術的興趣，通過開發(fā)創(chuàng)新課程和教材，開展基于研究的課程實施和教學實踐，為教師提供專業(yè)發(fā)展機會”[13]。2011年美國發(fā)布了《K-12科學教育框架：實踐、跨學科概念與核心概念》（A Framework for K-12 Science Education： Practices，Crosscutting Concepts and Core Ideas，以下簡稱《K-12科學教育框架》）進一步強化了科學教育在學生知識與能力、思維與素養(yǎng)、理論與實踐方面的培養(yǎng)要求。這也為美國K-12科學教材的內(nèi)容選擇和教材編寫提供方向指引。

（四）2013年至今：成熟階段，構建起完整的科學教育體系

進入21世紀，美國科學教育發(fā)展日趨成熟。2013年美國發(fā)布第二個“國家科學教育標準”，即《下一代科學標準》，與《K-12科學教育的框架》一起為美國科學教育課程開發(fā)、教學、專業(yè)發(fā)展和學生評估提供依據(jù)，在美國K-12學校科學教育中發(fā)揮重要指導與引領作用。

《下一代科學標準》針對以往美國科學教育標準中存在的“知識瑣碎、邏輯不連貫，科學課程廣而不深”“忽視學生參與科學工程實踐的需求”等問題，將科學學習劃分為學科核心知識（Disciplinary Core Ideas）、科學工程實踐（Science and Engineering Practices）和跨學科概念（Crosscutting Concepts）三個同等重要但又明顯不同的維度，并將三大維度整合在一起形成具體的標準，解決現(xiàn)存問題的同時也幫助學生逐步建構日益連貫的科學理解[14]。具體而言，學科核心知識主要涵蓋物理科學、生命科學、地球和空間科學以及工程、技術與科學四大領域[15]，為科學教材編寫提供了具體的內(nèi)容指引;科學工程實踐描述了科學家、工程師和理科學生參與理解現(xiàn)實世界現(xiàn)象和設計現(xiàn)實世界問題的解決方案的工作[16];跨學科概念即跨越學科、貫穿各領域的概念，用于將學科思想結合在一起，以解釋現(xiàn)象或設計問題的解決方案[17]。通過融入領域概念，以科學教育幫助學生對周圍世界有更深入、更相互關聯(lián)的理解。通過從事科學和工程實踐，應用交叉概念，掌握學科核心思想，學生可以構建對自然世界的連貫理解，并培養(yǎng)解決復雜問題和在個人和職業(yè)生活中做出明智決策所需的技能。2023年11月，美國新聞通訊“NGSS NOW Newsletter”提到“科學教育要在小學教育中立足要依賴課程內(nèi)容和教材材料[18]。”發(fā)展至今，美國又提出了以STEM為核心的科學教育理念，旨在加強美國K-12階段關于科學、技術、工程、藝術以及數(shù)學的綜合教育體系。而隨著美國科學教育發(fā)展的日益成熟，完整的科學教育體系逐漸形成，也對美國科學教材的編寫提出新的要求。

二、 美國小學科學教材的編寫策略

科學教育作為美國小學教育的主要核心課程之一，具有重要地位。研究發(fā)現(xiàn)，長期實踐下美國小學階段現(xiàn)行的科學教材存在多個版本，目前使用范圍最廣和最具代表性的有1998年出版《兒童科學與技術》（Science and Technology for Children，簡稱STC版）、2005年由美國國際基督教學校協(xié)會（American Association of Christian Schools International）出版的SCIENCE教材（簡稱ACSI版教材）以及2007年由美國加州大學伯克利分校勞倫斯科學廳開發(fā)的Full Option Science System（簡稱FOSS版教材）[19]。通過對美國現(xiàn)行的幾個版本的教材進行比較分析，可以從編寫理念、編寫目標、內(nèi)容選擇和整體結構四個方面，歸納出美國小學科學教材的基本編寫策略。

（一）在編寫理念上：明確科學教育定位，強調(diào)以學生為中心

從教材編寫的角度來看，小學科學教材編寫一般需要清晰界定科學教育的核心目標和價值取向，明確科學教育不僅僅是為了傳授科學知識，更重要的是培養(yǎng)學生的科學思維、科學探究能力和科學精神。為此，美國小學科學教材在編寫時首先便明確編寫理念，找準科學教育定位。

從實際情況來看，美國小學科學教材編寫強調(diào)從“學科學”到“做科學”的理念指導，鼓勵學生進行探究式學習，主要讓學生認識到學習科學是需要親自動手做，而不僅僅靠教師示范做給學生看[20]。同時，教材編寫貫穿“以學生為中心”的編寫理念。具體而言，一是激發(fā)學生科學知識學習的興趣，在小學科學教材中設計豐富多樣的情境和活動，以吸引兒童的注意力，讓他們感到科學學習是有趣的;二是設計大量的探究式學習內(nèi)容，引導兒童發(fā)現(xiàn)問題、提出假設、設計實驗、收集數(shù)據(jù)、得出結論等，幫助兒童掌握科學探究的方法。如ACSI 版教材以“科學探究”為主題，詳細介紹了從“提出問題—作出假設—制定計劃—做實驗—記錄—分析結構—得出結論—展示結果”一系列科學探究的具體步驟[21];三是注重合作學習，在教材中設計小組合作活動，讓學生在小組中共同完成任務，促進同伴之間的交流和互動。除此之外，美國小學科學教材編寫的理念還體現(xiàn)在加強溝通、協(xié)作、探究、解決問題和靈活性上，以此培養(yǎng)學生的科學技能和科學素養(yǎng)，進而為學生整個教育階段乃至以后的職業(yè)生涯服務。

（二）在編寫目標上：遵循國家科學教育標準，發(fā)展學生科學素養(yǎng)

美國國家科學教育的總目標是指導國民步入一個具備高度科學素養(yǎng)的社會，注重科學與環(huán)境、技術、社會之間的關系，以及科學與生活的聯(lián)系[3]。美國小學科學教材編寫以《國家科學教育標準》和《下一代科學標準》為總綱和藍圖。

首先，教材編寫目標遵循國家科學教育標準，這是確保編寫目標與國家整體教育政策相一致的關鍵，從而使學生所接受的教育內(nèi)容符合國家和社會的發(fā)展需要。由前述可知，國家科學教育標準是根據(jù)國家的發(fā)展戰(zhàn)略、科技需求和未來社會對人才的期待而制定的，它反映了國家對科學教育的期望和要求。因此，教材編寫遵循這一標準，能夠確保教材內(nèi)容與國家政策方向保持一致，使教育內(nèi)容符合國家和社會的發(fā)展需要，更有利于科學教育目標的實現(xiàn)。

其次，發(fā)展學生的科學素養(yǎng)是美國小學科學教材編寫的核心目標之一。科學素養(yǎng)不僅包括科學知識的掌握，還包括科學思維、科學探究能力、科學態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)。通過科學教育，學生應該能夠運用科學知識解決實際問題，具備批判性思維和創(chuàng)新能力，并理解科學對社會和個人生活的影響。發(fā)展至今，美國小學科學教材的編寫在逐步呈現(xiàn)小學生應掌握的科學知識同時注重加強學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。特別注重培養(yǎng)兒童的科學精神和科學素養(yǎng)，包括求真務實、勇于探索、尊重事實、開放思想等品質(zhì)的培養(yǎng)。比如，教材中提供了許多科學家的事例和故事，用以激勵學生向著科學家成長，以此培養(yǎng)學生的科學精神和發(fā)展科學素養(yǎng)。

最后，在具體的編寫目標中，教材通過具體描述學生應達到的科學素養(yǎng)水平，培養(yǎng)學生的科學精神和科學素養(yǎng)。例如，掌握基本的科學概念、原理和定律;能夠運用科學方法進行實驗設計和數(shù)據(jù)分析;具備獨立思考和解決問題的能力;對科學保持好奇心和探究精神;理解科學倫理和社會責任等。

（三）在內(nèi)容選擇上：注重內(nèi)容選擇，確保教材編寫質(zhì)量

內(nèi)容設計通常是基于編寫理念與編寫目標，美國小學科學教材在內(nèi)容選擇上同樣遵循該原則，具體包含以下三個方面的內(nèi)容。

首先，關注內(nèi)容選擇的針對性與適切性。從實際情況來看，美國小學科學教材編寫內(nèi)容涵蓋了生命科學、物理科學、地球科學等多個領域的知識，通過專業(yè)的教材內(nèi)容幫助學生掌握全面的科學知識體系。通過分析發(fā)現(xiàn)，美國小學科學教材內(nèi)容緊密地結合了學科特點和課程目標，通過選取那些最能體現(xiàn)學科精髓、有助于學生全面發(fā)展的知識點，助力學校科學教育的開展。同時，教材編寫強調(diào)依據(jù)學生的認知水平和興趣特點，選取具有代表性、啟發(fā)性和實用性的科學知識點作為教材內(nèi)容。

其次，強調(diào)內(nèi)容選擇的科學性和準確性。教材編寫是基于科學事實和研究成果，強調(diào)科學性與準確性。美國小學科學教材編寫通過設置問題、實驗和觀察等環(huán)節(jié)，鼓勵學生主動參與科學探究，培養(yǎng)他們的實驗技能、觀察能力和數(shù)據(jù)分析能力，強調(diào)教材內(nèi)容的科學性與專業(yè)性。此外，教材內(nèi)容尤其強調(diào)對科學原理的尊重和信任，鼓勵學生在探究過程中保持開放、好奇和批判的精神。可見，對教材內(nèi)容科學性和準確性的重視，既是美國小學科學教材編寫的基本原則和要求，也是保障學生獲得高質(zhì)量科學教育的重要基礎。

最后，關注編寫內(nèi)容的時效性和前瞻性。教材內(nèi)容應反映當代科學的最新進展和成果，同時預測未來科學發(fā)展的趨勢和方向，以適應教育發(fā)展的需求和學生成長的需要，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和適應未來社會發(fā)展的能力。分析來看，美國小學科學教材中的主題和案例大多來源于日常生活和社會生活，追求“生活化”“實踐化”的科學教育方式是美國科學教育的一大特色，通過鼓勵學生將所學知識應用到實際生活中，增強科學教育內(nèi)容與現(xiàn)實生活的關聯(lián)，幫助他們認識到科學知識在解決實際問題中的重要性。

（四）在整體結構上：強調(diào)知識體系的系統(tǒng)性，構成完整的科學教材體系

通過比較不同版本的美國小學科學教材發(fā)現(xiàn)，各教材在編寫范圍、編排方式、涵蓋面及重視程度都有所不同，但都為構建起完整的科學教材體系提供重要文本依據(jù)。

科學教材應構建一個系統(tǒng)、連貫的知識體系，確保學生能夠從基礎知識出發(fā)，逐步深入學習，掌握科學的本質(zhì)和規(guī)律。從簡單的科學概念到復雜的科學原理，從基礎的實驗操作到高級的科學探究，教材編寫逐步深化，幫助學生構建起扎實的科學基礎。如ACSI版教材按照“章節(jié)—單元—小節(jié)”進行單元設計，每個單元都以一個主題為核心，很好地將科學知識、技能和態(tài)度融合在教材編寫中。教材通過一系列的活動和任務設計，幫助學生深入探究和理解單元主題，包括主題導向、實踐活動、問題解決、學科融合、與現(xiàn)實生活聯(lián)系以及評估與反饋等要素，搭建起“知識學習—主題探究—實踐活動”的整體編寫框架。又如，STC版教材為學生提供了K-12年級的科學內(nèi)容，其中，小學階段共24個單元。STC版教材以跨學科的形式進行單元設計，將科學、技術、數(shù)學進行整合，通過具體的實踐活動促進學生科學概念和實驗技能的學習[22]。在教材設計上，STC版教材包括學習目標、主題內(nèi)容、實踐活動、評估與反饋、總結與反思、學習資源等要素。例如，每個單元都提供了豐富的學習資源，包括實驗器材、教學視頻、拓展閱讀等，以幫助學生更好地理解和應用所學知識，提高他們的學習興趣和自主學習的能力。再如，F(xiàn)OSS版教材的單元設計非常注重學生的主動探究和實踐能力的培養(yǎng)[23]，具體包括主題導向、實踐活動、問題解決、學科融合、與現(xiàn)實生活聯(lián)系、評估與反饋、單元總結、單元活動手冊、多媒體資源等要素。綜上所述，美國小學科學教材在整體結構設計上講求整體性與邏輯性，具有單元設計系統(tǒng)性、科學教育資源豐富性以及知識學習遞進性等特點。這樣的教材設計有利于為學生提供全面、深入的科學學習體驗，促進學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

三、美國小學科學教材的編寫特色

美國小學科學教材編寫是對《國家科學教育標準》和《下一代科學標準》的貫徹實施，極大地促進了教材的專業(yè)化編寫，不僅保障了課程實施和教學實踐，也培養(yǎng)了大量具備科學精神與科學素養(yǎng)的學生，形成了美國小學科學教材編寫的特色。

（一）語言呈現(xiàn)上：遵循語言表達的規(guī)范性和互動性

美國小學科學教材在語言呈現(xiàn)上主要表現(xiàn)為簡單易懂、科學規(guī)范、互動性強。一是美國小學科學教材使用簡潔明了的語言，避免使用過于復雜或?qū)I(yè)的術語，以便學生能夠輕松理解科學知識。教材還通過引入生活實例和實際問題來幫助學生將所學知識應用到實際生活中，使科學學習更加生動有趣。二是教材編寫使用的專業(yè)語言規(guī)范性強。對幾個版本的教材考察后發(fā)現(xiàn)，科學教材注重使用準確、客觀的語言來描述科學概念和實驗操作，目的是確保科學知識的準確性和可靠性。比如，STC教材的每個單元后都有該單元對應的詞匯表作為附加資源提供給教師和學生[24]。三是注重教材語言的互動性。美國小學科學教材強調(diào)語言之間的互動，鼓勵學生與教師及同伴進行交流和合作。例如，教材中設置了眾多需要學生討論、分享和交流的環(huán)節(jié)，幫助他們發(fā)展團隊合作和溝通表達能力。教材還通過設置問題、討論和觀察等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生主動參與科學探究的自主意識，幫助學生問題反思能力、科學分析能力以及認真觀察能力的養(yǎng)成。

（二）欄目設計上：注重學科知識的實踐性和探究性

美國小學科學教材強調(diào)實踐性，注重學生的動手操作和實踐活動。一是教材中的內(nèi)容通常與日常生活密切相關，鼓勵學生通過觀察、實驗、調(diào)查等活動探究身邊的科學現(xiàn)象，培養(yǎng)科學素養(yǎng)和解決問題的能力。例如，教材中設置了各種形式的實踐性欄目，如“小小科學家”“活動樂園”“動手做”等[25]，鼓勵學生動手操作、實踐探究，通過與教材的互動，加深對科學知識的理解和掌握。二是注重探究性，鼓勵學生通過假設、預測、推導等思維活動，培養(yǎng)探究精神和科學思維。教材中的活動通常需要學生進行實驗、觀察、數(shù)據(jù)收集和分析等操作，幫助他們形成科學探究的習慣和方法。比如設置“探索活動”“實驗挑戰(zhàn)”“問題研討”等欄目，通過提出具體的問題或挑戰(zhàn)，引導學生自主探究和思考。三是注重多學科知識的整合與運用。通過在教材中設置跨學科欄目，如“地球探索”“生命科學探秘”等，將不同學科的知識進行整合，幫助學生形成對科學知識的整體認識和理解，引導學生進行探究和實驗操作，培養(yǎng)他們的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

（三）插圖設置上：講求圖文并茂的趣味性和科學性

美國小學科學教材通常都配有大量的插圖和圖表，包括圖表、示意圖、實物圖等多種形式。這些插圖通過多樣化的呈現(xiàn)方式，將科學知識以更加直觀、形象的方式呈現(xiàn)出來，幫助學生更好地理解和掌握科學知識。一是教材注重趣味性，通過生動有趣的圖片、故事和游戲等形式，激發(fā)學生對科學的興趣和好奇心。此外，教材中的內(nèi)容通常與學生的日常生活和興趣點密切相關，讓他們感受到科學就在身邊，增強他們學習科學的動力。其中注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，表現(xiàn)為在教材中引入生活實例和實際問題，幫助學生將所學知識應用到實際生活中，激發(fā)他們對科學學習的興趣和熱情。二是注重教材插圖的科學性，準確地呈現(xiàn)科學現(xiàn)象和實驗結果。這些插圖針對不同的知識點和實驗項目進行繪制，將抽象的科學知識具體化、形象化，可以更好地幫助學生理解和掌握科學知識，并以科學為基礎，形成對世界的連貫認識。

（四）擴展閱讀上：追求科學知識的多樣性和拓展性

美國小學科學教材具有多樣性，不僅包括傳統(tǒng)的科學類教科書模式，還注重引入科技前沿和跨學科的內(nèi)容。例如，教材中的主題涵蓋了生命科學、地球科學、物理科學及太空與技術等多個領域，引導學生全面了解自然世界的奧秘。又如，教材還提供了豐富多樣的閱讀材料，包括與科學主題相關的文章、故事、案例分析等，通過呈現(xiàn)不同的形式和內(nèi)容，激發(fā)學生對科學學習的興趣和好奇心，幫助他們擴展視野，了解更多與科學相關的知識。

一是強調(diào)跨學科閱讀。教材編寫注重跨學科的閱讀材料，包括數(shù)學、工程、技術等領域的相關知識。這些閱讀材料將科學知識與其他學科知識相互融合，幫助學生形成對科學知識的整體認識和理解，提高他們的綜合素養(yǎng)。二是注重引入研究文獻和最新科技進展。從分析的幾個版本教材可以看到，教材引入了大量研究文獻和與最新科技進展相關的閱讀材料，讓學生了解科學研究的最新成果和發(fā)展趨勢，從而幫助學生擴展知識面，了解科學知識的更新和變化，培養(yǎng)他們的科學思維和創(chuàng)新能力。三是增加課外拓展學習網(wǎng)站和線上學習資源。比如，科學博物館、科研機構、科普網(wǎng)站等，可以方便有需要的學生深入學習和自主探究，倡導“縱貫能力”而非“扁平能力”的習得[26]。四是設置相關性強的參考文獻和課后思考題。這些參考文獻和課后思考題可以幫助學生更好地理解和消化閱讀材料中的知識點和關鍵信息，還可以引導學生進行深入思考和討論，培養(yǎng)學生的批判性思維和分析能力，但這無疑也提升了教材內(nèi)容的難度。此外，教材中還設置了各種形式的拓展性欄目，如“深入學習”“閱讀材料”等，提供與教材內(nèi)容相關的拓展知識，鼓勵學生進行自主學習和探究，培養(yǎng)學生的自主學習能力和探究精神。

整體而言，美國小學科學教材具備科學的編寫理念兼顧科學性與實用性等優(yōu)勢，對學生科學知識的學習和科學素養(yǎng)的發(fā)展大有裨益，但也存在教材難度較高，對于部分學生學習具有一定的難度與挑戰(zhàn)性等問題。且隨著數(shù)字技術的深入發(fā)展，學生的自主學習能力提升，美國小學科學教材編寫的形式、課程實施的方式以及教學實踐的模式也都在發(fā)生深刻的變化。

四、總結與建議

由前述可知，美國小學科學教材的編寫目標旨在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和探究精神，幫助學生了解科學基礎知識，掌握科學方法和技能，理解科學與技術、知識與社會的關系。在美國政府的鼎力支持和各區(qū)政府的持續(xù)努力建設下，目前美國小學科學教材建設已取得相關成效，成為國際上教材建設經(jīng)驗的主要輸出國，也對我國小學科學教材編寫帶來幾點啟示。

（一）貫徹落實新時代我國小學科學教材的編寫目標，對標國際水平

美國小學科學教材編寫以《國家科學教育標準》和《下一代科學標準》為基本編寫目標，這是美國教材編寫規(guī)范與完善的保障。我國新課標明確了科學課程的目標是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)，主要包括科學觀念、科學思維、探究實踐和態(tài)度責任四個方面[27]。雖然新課標明確了我國小學科學教材建設的基本目標，也對科學課的教材編寫提出了新的要求。但站在新的歷史起點，總結前文美國小學科學教材的編寫情況來看，我國小學科學教材編寫還需對標《義務教育科學課程標準（2022年版）》中教材編寫建議，全面落實課程理念和課程目標，發(fā)展學生的核心素養(yǎng);二要對標參考美國小學科學教材編寫經(jīng)驗，真正培養(yǎng)學生的科學精神和科學素養(yǎng)。

（二）嚴把教材內(nèi)容標準，兼顧基礎性和時代性

美國小學科學教材涵蓋了生命科學、物理科學、地球科學等多個領域的知識，這些內(nèi)容的選用主要來自國家科學教育標準，以此可見教材內(nèi)容是全面落實編寫理念和編寫目標的現(xiàn)實表達。因此，我國在小學科學教材編寫上，一要全面涵蓋新課標課程目標要求的內(nèi)容。教材編寫要覆蓋新課標規(guī)定的核心概念和知識內(nèi)容，落實學生科學課必做探究實踐活動的要求;二要貼近學生生活實際，符合創(chuàng)設真實教學情境的標準。通過精心設計教材內(nèi)容、建構核心概念，引導學生通過探究和實踐學習科學。三要兼顧基礎性和時代性。教材編寫既要選擇對學生核心素養(yǎng)發(fā)展起作用的基礎性知識，也要選擇對學生社會生活有影響的時代內(nèi)容，增強學生對科學技術與現(xiàn)實生活關系的體驗和理解。

（三）完善教材編寫體例，建設中國特色高質(zhì)量教材體系

在教材編寫的語言插圖、單元設計和知識拓展方面，美國小學科學教材在文本組織、內(nèi)容規(guī)范上獨具特色。我國在處理小學科學教材知識性、趣味性、科學性與教育性之間的關系上，也應既突出中國特色，同時還增強科學教育與學生個體生活的聯(lián)系;既遵循教材編寫的一般邏輯，又保留科學教育的探究性特征;既保障新課標理念下教材的順利編寫，又解決好課程實施過程中的各種困難。

面對美國小學科學教材長期實踐積累而來的編寫經(jīng)驗，雖對我國科學教材編寫不乏啟發(fā)和借鑒意義，值得重視和研究，但科學教材編寫如何與時俱進和融入本土化元素還需進一步研究。基于此，我國小學科學教材建設要準確定位教材建設目標，充分挖掘教材內(nèi)容資源，既要把握好教材編寫的基本理念，不斷完善小學科學教材制度體系，提升教材建設質(zhì)量和水平，還要遵循新課標中科學課程的基本要求，高效助推課程改革和學生核心素養(yǎng)發(fā)展，發(fā)揮好科學教育的育人優(yōu)勢，帶動科學課程改革和構建專業(yè)化、科學化的教材體系。

參考文獻：

[1]丁邦平.全球化視野下學校科學教育改革的觀察與反思[J].湖南師范大學教育科學學報，2021（5）：10-17.

[2]National Academies. The national science education standards[EB/OL]. （1996-04-18）[2024-01-10].https：//www.csun.edu/science/ref/curriculum/reforms/nses/nses-complete.pdf.

[3]Next Generation Science Standard.The Next Generation Science Standards Executive Summary[EB/OL]. （2013- 06-12）[2023-12-06].http：//www. nextgen science.org/sites/ default/ files/Final%20Release%20NGSS%20Front%20Matter% 20-%206. 17.13%20 Update _0.pdf.

[4]American Association for the Advancement of Science.“Origins：1848-1899”[EB/OL]. [2023-12-05]. https：//www. aaas. org /archives /origins-1848-1899.

[5]國務院發(fā)展研究中心“新型工業(yè)化道路研究”課題組，李佐軍.美國工業(yè)化特點及對我國的借鑒意義[J].新經(jīng)濟導刊，2003（Z4）：126-127.

[6]陳慶，楊頡.美國STEM人才培養(yǎng)戰(zhàn)略探析——基于美國國家科學基金會兩份五年戰(zhàn)略規(guī)劃的分析[J].清華大學教育研究，2024（1）：71-78.

[7]Britannica. National Defense Education Act[EB/OL]. [2024-01-16]. https：// www.britannica.com/topic/National-Defense-Education-Act.

[8]American Association for the Advancement of Science. Project 2061[EB/OL].[2023-12-06].http：//www.project2061.org/publications/articles/2061/sfaasum.htm.

[9]American Association for the Advancement of Science. Science for All Americans[EB/OL].[2023-12-06].https：//www.aaas.org/ resour ces/science -all -a mericans.

[10]National Science Teacher Association. Exploration Generation[EB/OL].[2024- 03-25].https：//www.nsta.org/exploration-generation.

[11]National Science Foundation. About the National Science Foundation[EB/OL].（1950） [2024-03-25].https：//new.nsf.gov/about.

[12]張一鳴，王健，白欣，等.美國NSTA科學教師培養(yǎng)標準變革及啟示[J].課程·教材·教法， 2021（12）：130-136.

[13]The White House. American Competitiveness Initiative[EB/OL]. （2006-01-31） [2023-12-06].https：// georgew bush-white house. archives.gov/stateoftheunion/2006/aci/index.html.

[14]陳錢錢，趙國慶，王曉靜.科學工程實踐、跨學科概念與學科核心知識的整合——從《下一代科學教育標準》視角看WISE項目[J].遠程教育雜志，2018（2）：29-36.

[15]Next Generation Science Standard. The Three Dimensions Of Science Learning[EB/OL]. （2013-06-12）[2023-12-06]. https：// www.nextgens cien ce.org.

[16]Next Generation Science Standard. Appendix F-Science and Engineering Practices in the NGSS[EB/OL]. （2013-06-12）[2023-12-06]. http：//www.nextgenscience.org/sites/default/files/resource/files/Appendix%20F%20%20Science%20and%20Engineering%20Practices%20in%20the%20NGSS%20-%20FINAL%20060513.pdf.

[17]熊國勇.美國《下一代科學標準》背景下的科學課程構建及啟示[J].基礎教育參考，2022（01）：15-19.

[18]Next Generation Science Standard NOW. 6 things to know in November 2023[EB/OL]. （2023 -11-09）[2023-12-06]. https：//www.nextgenscience.org/sites/default/files/news/files/ NGSS% 20 Now_%206%20Things%20to%20Know%20in%20November%202023.pdf.

[19]The Lawrence Hall of science. Project Goals[EB/OL]. （1988）[2023-12-05]. https：//foss. lawrence hall of science.org/welcome-to-foss/program-goals/.

[20]周敏.從“教科學”到“做科學”——美國學前科學教育探析[J].中國教師，2016（4）：91-94.

[21]張軍霞.美國小學科學教育現(xiàn)狀研究[J].課程·教材·教法，2002（11）：70-74.

[22]高霞.美國STC教材簡介[J].外國教育研究，2002（29）：33-36.

[23]柏靈.美國FOSS（K-6）教材的簡介[J].比較教育研究，2002（9）：36-40.

[24]閆蒙鋼，朱小麗，孫影.美國STC教材與我國小學科學教材的比較[J].比較教育研究， 2009 （2）：68-72.

[25]劉思研，楊培禾.美國科學教材FOSS、STC、INSIGHTS比較分析[J].基礎教育，2011（6）： 97-102.

[26]卡爾頓.華虛朋，邁倫.斯特恩斯.歐洲新學校[M].丁道勇，譯.北京：人民教育出版社， 2023：9.

[27]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：128.

A Study on the Strategies and Characteristics of Writing Science Textbooks

for Primary Schools in the United States

ZHOU Min MA Zaoming

（School of Education， South China Normal University， Guangzhou 510631）

Abstract： The development of science education in basic education has long been a key element in the educational reform of the United States. Primary school science textbooks are an important carrier of science education. The American primary school science textbooks， from the concept of writing， writing objectives to the selection of content and the design of the overall structure， adhere to the concept of writing to clarify the function of inquiry in science education and emphasize student-centred writing; follow the national standards for science education and develop the scientific literacy of the students’ writing objectives; pay attention to the selection of content to ensure the quality of the teaching materials; and emphasize the basic strategies such as systematization of the knowledge system and dedication to building a complete science textbook system. systematic， committed to building a complete system of science teaching materials and other basic strategies. At the same time， the American primary school science textbooks have formed the practical characteristics of following the normative and interactive language expression， focusing on the practical and exploratory nature of the subject knowledge， pursuing the interesting and scientific nature of the illustrations and texts， and pursuing the diversity and expansion of the scientific knowledge in the preparation. Currently， the development of science teaching materials for primary schools in China should implement the goals of the new era of science teaching materials for primary schools in China， and aim at the

international level; strictly control the content standards of the teaching materials， taking into account the fundamentals and modernity; and improve the format of the teaching materials， so as to build a high-quality teaching materials system with Chinese characteristics.

Keywords： United States; Science education; Elementary science textbooks; Textbook compilation; Interdisciplinary teaching

（編輯 張又文 校對 姚力寧）

作者簡介：周敏，華南師范大學教育科學學院博士研究生，國家教材建設重點研究基地華南師范大學港澳臺教材綜合研究基地研究員（廣州，510631）;馬早明，國家教材建設重點研究基地華南師范大學港澳臺教材綜合研究基地負責人，華南師范大學教育科學學院教授（廣州，510631）

基金項目：教育部教育管理信息中心教育管理與決策研究服務專項2022年度委托課題 “東南亞地區(qū)教育戰(zhàn)略行動研究及其數(shù)據(jù)庫建設”（編號：EMIC-YJC-2022012）