第一節 學前兒童科學教育價值取向與目標的國際趨勢

  在20世紀，科學教育的發展歷程大致經歷了三個階段，即知識本位、智力和方法本位、人本位階段。

  在知識本位階段，科學教育的重心在知識本身。教師們信奉斯賓塞的名言——科學知識最有價值。

  在科學技術影響下，社會變化日益加速。20世紀60年代，科學教育等同於科學知識教育的情況受到了挑戰。當學生掌握了各種知識走出校門時，社會早已發展得面目全非了。教育者從信奉「科學知識最有價值」的立場轉到了「方法比知識更重要」的立場。

  70年代中期以後，科學技術雙刃劍帶來的社會問題引起了教育家的反思。他們提出，科學教育應該包括完整的人的教育。至此，科學教育從單一的科學知識教育演變成為包括科學知識、科學方法、科學態度、科學價值觀、科學史五位一體的「立體」科學素質教育。綜觀世界各國的科學教育目標和大綱，我們不難看出這樣的趨勢。

  趨勢一 將培養兒童具有良好的科學素養作為根本目標

  美國《國家科學教育標準》中寫道：我們大家，無論作為個人還是作為社會，同科學素養都是利害攸關的。懂科學，你才可能體會到在領悟自然界的事理時油然而生的充實之感和興奮之情。有良好的科學素養，你才有可能運用科學的原理和方法去作個人的各種決策，去參加討論關乎全社會的各種科學問題。有很紮實的科學基礎可以強化人們日常所用的許多能力，諸如創造性地解決問題的能力、運用判斷進行思維的能力、在集體中協同工作的能力、有效地運用技術的能力等。我們社會的經濟生產率與我們的勞動大軍的科學本領和技術能力是密不可分的。在科學內容標準中，也體現了這樣的思想。

  趨勢二 強調發展兒童的科學探究能力

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  美國的科學教育標準強調把科學探究作為獲取知識和認識世界的一種方法，構成教育的一個獨立的組成部分，並把探究看成是學科學的中心環節。英國也明確提出了科學調查這一目標，強調發展兒童的科學探究和調查的能力。澳大利亞的科技教育大綱雖然沒有單獨提出科學探索或調查這項目標，但在兒童的學習過程和技能的目標中，都有關於調查研究的條目。

  之所以強調發展兒童的科學探究和調查研究的能力，是因為各國的教育家已深切認識到這一能力的重要價值。在參與探究時，兒童要能描述物體和事件，能提出問題，能做出解釋，能根據現有科學知識對所做解釋加以檢驗，並且能把自己的看法和意思傳達給別人。他們得會自己提出假設，會運用判斷思維和邏輯思維，會考慮各種可能的解釋。這樣做就可以把兒童的科學知識與推理、思維的技能結合起來，從而可以能動地獲得對科學的理解。

  趨勢三 重視基礎技術教育

  近年來，在一些西方國家，除了大力推行科學教育的改革外，越來越多的人開始重視基礎技術教育。他們認為：要適應科學技術飛速發展的社會，要培養各方面合格的人才，必須要加強各層次的技術教育，特別是基礎教育階段的技術教育。

  在中、小學開設技術必修課，是英國課程改革的重大舉措之一。技術課分為設計和技術能力與信息技術能力（詳見後文英國科學技術課程大綱的具體內容）。英國中、小學的基礎技術教育強調培養學生的技術意識和技術能力，它與職業技術教育不同，它不應該強調單純的技能培訓。英國教育界的專家認為：技術課應該教會學生如何開展技術活動，如何運用所掌握的知識和技能來解決實際問題，如何使學生產生想法、製作和行動；技術課還要讓學生意識到技術的發展以及這些發展通過什麼途徑影響我們的工作環境和生活方式，懂得技術的變化是不可逆轉的，理解這種變化的重大意義；同時，技術課將對學生的個人發展起重要作用，它可以為學生提供機會發展革新、決策及產生新的解決方法的能力，能幫助學生去適應今後工作需要，為成為合格公民作好準備。

  美國的《國家科學教育標準》中提出的科學教育內容標準就將「科學與技術」作為八項重要內容之一。在這部標準中，以設計為特點的技術同以探究為特點的科學是相互並存的。美國的專家們認識到：技術與科學是密切相關的。一個單一性的問題常常包含科學和技術這兩個方面。對自然界的種種問題要作出回答的需要導致了技術產品的研製；技術上的種種需要又可促進科學研究工作的進展。技術產品，從較為簡單的鉛筆到比較複雜的計算機，都可以為我們提供一些手段和工具，推動我們對自然現象的研究工作。「科學與技術」部分的內容標準首先強調對設計過程的理解力和解決簡單設計問題的能力。通過像完成帶有技術目標的任務這樣的親身經歷，培養幼兒針對一個問題設計解決方案的能力和對科學與技術的關係及人們參與技術的方式的理解力。

  澳大利亞幼兒園科技課程大綱中，在知識與理解和技能兩個部分都滲透和突出強調了讓學生理解科學與技術的關係和發展學生的技術設計與製作能力。

  總之，各國幼兒園科學教育都以培養兒童良好的科學素養作為根本目標，強調和重視發展兒童的科學探究能力，為培養具有良好科學素養的公民打好基礎。

  閱讀材料：外國科學教育目標簡介

  閱讀材料1：美國幼兒園科學教育內容標準

  美國《國家科學教育標準》總述中寫道：在觸目皆是科學探究的產物的世界，每個人都要具有良好的科學素養。每個人每一天都有不少事情需要運用科學知識作出決策。每個人都需要有能力有見地地參加就牽涉科學技術的重大問題而舉行的公開討論和辯論。每個人都應該有機會去領略一番因領悟和探明自然界的事理而可能產生的那種興奮之情和自我滿足感。

  《國家科學教育標準》中提出了科學內容標準，是對學生們在從幼兒園到12年級的教育過程中在自然科學方面都應該知道些什麼、弄懂些什麼和能做些什麼的一種提綱挈領式的概括。內容分為8個部分：

  ● 科學中統一的概念和過程

  ● 以探究為特點的科學

  ● 物質科學

  ● 生命科學

  ● 地球與空間科學

  ● 科學與技術

  ● 從個人角度與社會角度看的科學

  ● 科學史和科學的性質

  現將從幼兒園到4年級的內容標準作為重點，介紹如下。

  （一）科學中統一的概念和過程

  內容標準：從幼兒園至12年級的教學活動，所有的學生都應該培養與下述概念和過程有關的理解力和能力。

  1.系統、秩序和組織

  自然界和人工界是複雜的，它們過於龐大，過於複雜，不可能一下子進行全部的研究和領會。為了便於調查研究，科學家和學生要學會定義一些小的部分進行研究。研究的單位稱作「系統」。系統是相關物體或構成整體各個部分的有組織的集合。這一標準的目標是學會從系統的角度出發來思考和分析問題。

  秩序是宇宙中的物質、生命體或事件單元的行為，它可以通過統計學的方法進行描述。

  組織的類型和水平提供了對世界進行思維的有用途徑。組織的類型包括元素周期表和生命體的分類。

  2.證據、模型和解釋

  證據包括科學解釋所依賴的觀察結果和數據。

  模型是與真實物體、單一事件或一類事件對應的而且具有解釋力的試探性體系或結構。

  所謂科學的解釋就是把現有的科學知識和來自觀察、試驗或模型的新證據組合成具有內在一致性的、符合邏輯的說明。我們採用「假設」「模型」「定律」「原理」「理論」和「範式」之類的不同術語來描述各種類型的科學解釋。

  3.不變性、變化和測量

  儘管大多數事物都處在不斷變化的過程中，但是物體和過程的某些屬性仍然具有不變性特徵，包括光速、電子的電荷和宇宙中的質量與能量的總和。材料的性質、物體的位置、運動、系統的形式和功能卻有可能發生變化。系統的組元之間和系統之間的相互作用導致變化的發生。

  能量可以轉換，物質可以改變。然而一經測量，系統中的能量與質量之和保持不變，推廣到宇宙也是如此。

  系統的變化可以用定量的方法進行描述。關於相互作用及其所導致的變化的證據以及科學解釋的形成往往需要通過量的區別（測量）才能明朗化。數學對於精確測量變化至關重要。

  4.演變與平衡

  演變是一系列的變化，有些是逐漸發生的，有些是突然發生的。演變是物體、生命體、自然系統和人造系統具有當前形式和功能的根本原因。演變的一般概念是，目前的材料和形式是從過去的材料和形式變化而來的。

  平衡是一種物理狀態，此時力和變化發生在相反方向上而相互抵消。穩態、均衡和體內平衡也都是描述平衡狀態的術語。物質相互作用的單元具有向平衡態發展的趨勢，在這種狀態下能量會儘可能地隨機分布和均勻分布。

  5.形式與功能

  形式和功能是自然界和人工界中的物體、生命體和系統的互為補充的兩個側面。一個物體的形式或形狀通常與用途、操作或功能有關。功能通常依賴於形式。

  （二）作為探究的科學

  1.進行科學探究所需要的能力

  （1）針對特定環境中的物體、生命體和事件進行提問。

  （2）制訂簡單的調查研究計劃並付諸實施。

  （3）採用簡單的設備和工具收集數據和延伸感官。

  （4）利用數據作出合理解釋。

  （5）就調查結果和解釋進行交流。

  2.對科學探究的理解

  （1）科學研究涉及提出問題和回答問題，以及將自己的答案與科學家對自然界已經給出的答案進行比較。

  （2）科學家根據所要回答的問題採用不同的調查研究方法。調查研究的類型包括描述物體、事件和生命體，對他們進行分類和合理的試驗（實驗）。

  （3）放大鏡、溫度計和尺子等簡單儀器工具所提供的信息也比科學家單純依靠感官所獲得的信息要更為豐富。

  （4）科學家們的解釋要利用觀察結果（證據）和對世界的已有認識（科學知識）。令人信服的解釋是以通過調查研究取得的證據為基礎的。

  （5）科學家們要把他們的研究結果公布於眾，他們描述研究的方式能夠使其他人重複其工作。

  （6）科學家們對其他科學家的工作成果要進行評估並提出問題。

  （三）物質科學

  1.物體和材料的性質

  （1）物體有許多可以觀察的性質，包括尺寸、重量、形狀、顏色、溫度和與其他物質進行反應的能力。這些性質可以利用尺子、天平和溫度計等工具進行測量。

  （2）物體是由一種或多種材料構成的，例如紙、木頭和金屬。物體可以根據構成它的材料的性質來描述，可以根據這些性質來區分一組物體或材料。

  （3）材料可以有不同的存在狀態，即固態、液態和氣態。通過加熱或冷卻可以使某些常見物質（例如水）從一種狀態變為另一種狀態。

  2.物體的位置和運動

  （1）物體的位置可以通過它相對於另一個物體的位置或背景的位置來描述。

  （2）一個物體的運動可以通過跟蹤或測定其位置隨時間的變化來描述。

  （3）推或拉可以改變物體的位置和運動狀況。變化的大小與推力或拉力的大小有關。

  （4）聲音是振動的物體產生的。改變振動的頻率就可以改變聲音的高低。

  3.光、熱、電和磁

  （1）光在碰到物體之前沿直線傳播。光可以被鏡面反射，可以被透鏡折射，可以被物體吸收。

  （2）熱可以通過許多方式產生，例如燃燒、摩擦或者把一種物質與另一種物質混合起來。熱可以通過傳導從一個物體傳遞到另一個物體。

  （3）電路中的電可以產生光、熱、聲和磁效應。電路是一個電流可以通過的完整迴路。

  （4）磁體可以互相吸引或排斥，也可以吸引或排斥某些其他材料。

  （四）生命科學

  1.生命體的特性

  （1）生命體有一定的基本需求。例如，動物需要空氣、水和食物；植物需要空氣、水分、養分和陽光。生命體只有當環境滿足其需要時才會生存下來。世界上有很多不同的環境，不同的環境支持不同類型的生命。

  （2）每種植物和動物都有不同的結構，這些結構服務於生長、生存和繁殖等不同的功能。例如，人類具有獨特的身體結構，有利於行走、握持物品、觀看和談話。

  （3）生命體個體的行為受到內部提示（例如飢餓）和外部提示（例如環境的變化）的影響。人類和其他生命體都具有幫助他們檢測內部和外部提示的感官。

  2.生命周期

  （1）植物和動物都有生命周期，包括誕生、發育成熟、繁殖和逐漸死亡。不同的生命體的生命周期細節不同。

  （2）植物和動物都與它們的親本或雙親有許多雷同之處。

  （3）生命體的許多特徵是從其雙親繼承而來的，但是其他特徵是與環境相互影響的結果。遺傳特徵包括花的顏色和動物肢體的數目。其他特點（例如騎自行車的能力）是通過與環境的相互影響學來的，這些特點不能遺傳給下一代。

  3.生命體與其環境

  （1）所有的動物均依賴於植物。有些動物以植物為食，還有一些動物是以食草動物為食。

  （2）一種生命體的行為模式與這種生命體所處環境的性質有關，包括該環境中其他生命體的種類和數量、可以得到的食物和資源以及環境的物理特徵等。當環境發生變化時，有些植物和動物可以倖存和繁衍，有些則死亡或遷徙到其他地方。

  （3）所有的生命體都引起它們所生存的環境的變化。有些變化對這種生命體或其他生命體有害，有些變化則是有利的。

  （4）人類依賴於他們的自然環境和人為環境。人類改變自然環境的方式對人類本身和其他生命體來說可能是有利的，也可能是有害的。

  （五）地球和空間科學

  1.地球物質的性質

  （1）地球物質指固體的岩石和土壤、水分和大氣中的氣體。這些物質具有不同的物理和化學性質，這些性質使它們具有不同的用途，例如作為建築材料、燃料或用來種植我們食用的植物。地球物質提供了人類使用的多種資源。

  （2）土壤有顏色、質地、含水量和支持多種植物（包括作為人類食物的植物）生長的能力等性質。

  （3）化石作為生活在很多年以前的植物和動物以及當時環境的性質提供了證據。

  2.天空中的物體

  （1）太陽、月亮、星星、鳥和飛機都有可觀察和可描述的性質、位置和運動方式。

  （2）太陽提供了保持地球溫度所需要的光和熱。

  3.地球和天空的變化

  （1）地球的表面在不斷變化。某些變化是由緩慢的過程引起的，例如侵蝕和風化；有些變化是由急劇的變化引起的，例如山崩、火山爆發和地震。

  （2）天氣每天都要發生變化，每個季節都要發生變化。天氣可以藉助測定的量來表示，例如溫度、風向和風速、降水量。

  （3）天空中的物體都具有一定的運行模式。以太陽為例，每天看起來都是按照相同的路線在天空中運動，但是其路徑隨季節會有緩慢的變化。月亮每天在天空中的運動與太陽非常相似。月亮可以觀察到的形狀每天都有所不同，變化周期大約為一個月。

  （六）科學與技術

  1.技術設計能力

  （1）確定一個簡單的問題。在確定問題的過程中，幼兒應該培養運用自己的語言解釋問題的能力以及確定與此相關的具體任務和解決方案的能力。

  （2）提出解決方案。學生應該提出建造某些東西或使某些東西工作得更好的建議，他們還應該能夠描述和交流他們的想法。學生還應該意識到，設計一個解決方案可能會受到某些約束，例如費用、材料、時間、空間或安全。

  （3）實施提出的方案。幼兒應該培養獨立工作和合作的能力，以及在適當條件下運用合適的工具、技術和定量測定方法的能力。學生們應該在解決問題的過程中顯示其面對簡單制約因素的權衡能力。

  （4）產品或設計的評價。學生應該對自己及同學對問題的解答結果或解決方案進行評價，研究一個產品或設計是否充分滿足了解決一個具體問題的需要。在可能的情況下，學生應該進行各種測定，並且在評價過程中考慮到局限性和其他準則。他們應該根據評價結果對設計進行修改。

  （5）針對問題、設計和解決方案進行交流。學生的能力應該包括通過口頭、書面和繪圖方式來說明設計過程和產品的能力。交流方式可以根據學生的能力和設計項目的特點採取不同形式，包括演示加講解、小組討論、撰寫簡短的報告或者繪製示意圖。

  2.對科學與技術的理解

  （1）人們迄今總是在對他們周圍的世界提出問題。科學是解答問題和解釋自然界的一種途徑。

  （2）人們始終遇見各種問題並且發明各種工具和技術（即完成某項工作的方法）來解決這些問題。試圖確定某些解決方案的效果如何，可以幫助人們避免某些新問題。

  （3）科學家和工程師通常與不同的人進行合作以完成不同的有助於實現最終目標的工作。主要要讓孩子理解以團隊方式進行合作的重要性，其次也強調了科學團隊和工程師團隊的相互結合。

  （4）所有年齡、背景和群體的男人和女人都參與著各種科技工作。

  （5）工具幫助科學家更好地進行觀察和測定，幫他們製造更好的研究設備。它們幫助科學家觀察、測定和從事沒有這些工具就無法觀察、測定和從事的事項。

  3.區別自然物體和人造物體的能力

  （1）某些物體存在於自然界，某些物體是人類為了解決自身的問題和提高生活質量而設計和製造的。

  （2）物體可以分為兩大類，即自然物體和人造物體。

  （七）從個人和社會視角所見的科學

  1.個人健康

  （1）安全和安全感是人類的基本需要。學生需要理解：在家庭和學校要遵守安全規則、防止虐待和歧視、避免受到傷害、知道向誰求援以及在什麼場合下應該拒絕和如何拒絕。

  （2）個人對自己的健康負有一定的責任。學生應該參與個人保健，包括口腔衛生、保持清潔和鍛鍊身體，這有助於保持和改善健康狀況。了解傳染疾病（例如感冒）的傳播途徑和人體預防或克服疾病的防禦機制。

  （3）營養對於健康十分重要。學生應該理解人體是如何利用食物的以及各種食物對健康的作用。對於良好營養的建議包括不偏食、少吃糖和脂肪。

  （4）有些物質可能會對人體和機體的功能造成危害。這些有害的物質包括菸草、烈性酒、非處方藥品和違禁藥品。學生應該了解，有些物質（例如醫生開的藥品）可能是有益的，但是任何物質如果使用不當都是有害的。

  2.人口的特性與變化

  （1）人口的一個重要特性是人口的密度，即生活在一定空間內的特定人群的人數。

  （2）人口的規模可以增加，也可以減少。如果沒有其他因素（例如疾病和饑荒）使人口減少的話，人口就要增加。

  3.資源的類型

  （1）所謂資源就是人類為了滿足自己的需要和願望從有生命環境和無生命環境獲取的各種物質。

  （2）有些資源屬於基本物質，例如空氣、水和土壤；有些資源是利用基本資源製造的，例如食物、燃料和建築材料；還有些資源是非物質的，例如安靜的場所、美麗、安全感和安全。

  （3）許多資源的供應是有限的。在使用這些資源時應該通過循環使用和減少消耗的方法來延長資源的維持時間。

  4.環境的變化

  （1）環境是影響個人和人群生存能力和生活質量的空間、條件和因素。

  （2）環境的變化可以是自然而然的，也可能受到人的影響。有些變化是有利的，有些變化是有害的，也有些變化無所謂有利有害。污染是一種影響包括人類在內的生命體的健康、生存和活動的環境變化。

  （3）環境的有些變化是緩慢的，有些變化是迅速的。學生應該理解，在長時間內逐漸改變環境和在短時間內迅速改變環境會有什麼不同的後果。

  5.科技在應付地方性挑戰中的作用

  （1）人類在不斷發明和製造東西、解決問題和完成工作的新途徑。新概念和新發明往往會影響到其他人；這種影響有時候是好的，有時候則是壞的。力爭預先弄清概念和發明對他人即將產生何種影響是有益的。

  （2）科學技術已經大大改進了食物的質量和數量、運輸、健康、環境衛生和通信。目前，並不是全世界所有的人都享用到了科學技術的益處。

  （八）科學的歷史和本質

  作為人類奮鬥目標的科學：

  1.人類從事科學和技術研究已經很長時間。

  2.男人和女人同樣在科學技術史上作出了各種貢獻。

  3.儘管人類（包括男人和女人）通過科學探究已經學到了許多關於自然界中的物體、事件和現象的知識，但是仍然有更多未知的領域等待人類去了解。科學事業永遠不會終結。

  4.許多人選擇了科學作為自己的事業並且把他們的整個生命貢獻給科學研究。許多人也從科學研究中獲得了極大的樂趣。

  閱讀材料2：澳大利亞幼兒園科技課程大綱

  澳大利亞幼兒園科技課程與小學一、二年級是連在一起的，共同構成科技教育的一個階段。大綱包括知識與理解、技能、價值觀與態度三大方面。

  （一）知識與理解

  1.學習內容

  通過科技課程的學習，使兒童擴展和理解以下幾個方面的知識：

  （1）構造環境

  ①人們通過組合、安排來有機地組織空間以滿足一些特定的需要。

  ②人們通過改變自己的生存環境來適應自然條件。

  （2）信息與通信

  ①人們交流信息的通信方式有多種。

  ②信息可以被儲存起來以備後用。

  （3）生物

  ①生物是各種各樣、千差萬別的。

  ②生物能夠生長、繁殖、運動，需要呼吸空氣、吸收營養物質和排出排泄物。

  ③生物的感官用於接收來自周圍的信息。

  （4）物理現象

  ①用力推、拉能使物體運動或靜止下來。

  ②生物或機械需要能量才能做工。

  ③有些東西我們感覺比體溫高，有些東西感覺比體溫低。

  （5）產品及其使用

  ①為了達到某種特定的使用目的，人們能夠創造產品。

  ②產品可以被製作、加工或被培育。

  （6）地球及其周圍的事物

  ①時間可以用變化和長期發生的事件進行測量。

  ②氣候對人們的影響是強烈的。

  ③有些生物的變化依據季節的改變。

  2.學習過程

  （1）學生要擴展對調查研究過程的了解和理解

  人們通過調查研究對自然的和改造過的環境進行深入的了解。具體要求如下：

  ①講述某一次調查研究的目的。

  ②舉例說明觀測中幾種不同感官的使用方法。

  ③認識到通過運用、探測和實驗能夠獲得新的發現。

  ④演示用於輔助觀測的工具、儀器。

  （2）學生要擴展對設計過程和製作過程的了解和理解

  人們用這些設計、製作滿足他們某些願望和需求。具體要求如下：

  ①列舉人們可能有的願望和要求。

  ②舉出一些事例，說明人們是怎樣為滿足自己或他人的需要而進行設計製作的。

  ③辨認人們在日常生活中的許多方面所進行的規劃和改革。

  （3）學生要擴展對人們選用的一些技術的了解和理解

  了解並理解這些技術是如何對其他人、對環境和將來產生影響的。具體要求如下：

  ①認識到技術活動對人類及其環境產生的影響。

  ②說明儀器設備的使用要安全、謹慎。

  ③從他們所生活的環境中舉出幾個例子來，說明資源是如何被加以保護的。

  （二）技能

  1.學生要能夠對自然環境和人造環境進行調查研究

  （1）運用所有感官進行觀察。

  （2）探究事物是如何運作的並進行有指導的演練活動。

  （3）實施一項調查可作為個人好奇的結果，也可作為解決某一問題的手段。

  （4）了解所得數據並闡釋所觀察到的結果。

  2.學生要能夠設計、製作作品，創造系統，建立環境以滿足某些特別的需要

  學生要知道並理解的內容如下：

  （1）說出人們的一些可能的需求和想要得到的東西。

  （2）對已有的成品和過程進行一些可行的修改。

  （3）說出一項設計建議。

  （4）運用各種各樣的材料，結合一些圖形，製作一些簡單的圖畫、模型和構造物。

  （5）向他人描述一項設計的作用和局限性。

  3.學生要能夠選擇運用一系列的技術

  學生要知道：

  （1）選擇運用適合於課堂上進行活動的材料和工具。

  （2）分清並安全使用特殊用途的工具。

  （3）辨認他們在學校和家庭環境中自己使用的技藝。

  （4）維護、關心他們周圍環境中所使用的儀器、設備，並創造他們所處的環境。

  （三）價值觀與態度

  學生要經歷一些學習體驗，這些體驗會使他們逐漸形成積極的、正確的價值觀和態度。

  1.對待自我的價值觀和態度

  （1）顯示個人的自信心。

  （2）對個人的積極評價。

  （3）堅持活動直到上述自我價值體現出來。

  2.對待他人的價值觀和態度

  （1）真誠地與他人打交道。

  （2）尊重別人的權利和財產。

  （3）在集體中相互協調地工作。

  （4）對任何事情能公正地對待。

  3.對待科學技術的價值觀和態度

  （1）對努力改善所處周圍環境的質量作出有根據的承諾。

  （2）關心自然環境和改造過的環境。

  （3）在努力從事調研活動、進行設計製作和運用技術中得到滿足。

  閱讀材料3：英國幼兒園科學教育大綱

  在英國「全國學校課程」中，科學、英語和數學並列為三大核心課程，所有5～16歲的兒童都必須接受法定的科學教育。5～16歲的兒童分為4個教育階段，5～7歲為第一階段。科學課程大綱有17個目標，每個目標又分為10級。5～7歲處於第一教育階段的兒童相應的科學目標的級別範圍為1～3級。

  目標一 科學調查

  學生應該發展探索、調查科學世界的能力，並發展解釋這些科學現象的理論的性質及進行科學調查的過程的能力。

  主要包括以下幾個方面：

  1.提出問題，作出預言與假設的能力；

  2.觀察、測量及操作變量的能力；

  3.解釋結果並評價科學證據的能力。

  第1級

  能對熟悉的材料和事物進行觀察。

  第2級

  （1）能提出「什麼樣」「為什麼」「假如……，會發生什麼」這一類的問題，給出各種想法和預言。

  （2）能作出一系列相關的觀察。

  （3）能利用觀察結果說明結論，並將觀察結果與預想情況相比較。

  第3級

  （1）能對某些日常事物（可以進行測量的）提出問題、想法及預言。

  （2）能進行密切觀察，並利用一些適當的工具做定量化的測量。

  （3）能認識到若他們所做的是不公正的測試，則結果就可能是毫無意義的。

  （4）能區分出什麼是對觀察現象的一般描述，什麼是對事物發生過程與原因的簡單解釋。

  目標二 生命與生命過程

  學生應該發展下列知識與理解：

  1.生命過程與生物的組織；

  2.變異、遺傳機制與進化論；

  3.人口及人類對生態系統的影響；

  4.能量流動與生態系中物質的循環。

  第1級

  （1）能知道人體和開花植物主要外部器官的名稱。

  （2）知道生物品種繁多，其中包括人類。

  第2級

  （1）知道動、植物需要一定的條件賴以生存。

  （2）能根據一些明顯的特徵對常見的生物作粗略的歸類。

  （3）知道不同種類的生物發現於不同的地方。

  （4）知道某些廢棄的材料會自然腐爛，但要經歷不同的時間過程。

  第3級

  （1）知道人類與其他動物所共有的生命過程。

  （2）知道人類活動有可能改變環境，從而影響動植物的生存。

  （3）知道綠色植物需要光來維持生命，保持強壯。

  目標三 材料及其性質

  學生應發展下列知識與理解：

  1.材料的屬性、分類與結構；

  2.材料性質的解釋；

  3.化學變化；

  4.地球和大氣。

  第1級

  能描述常見材料的簡單性質。

  第2級

  （1）能按照明顯的特徵將材料歸類。

  （2）知道對日常材料的加熱與冷卻會使它們熔化或凝固，甚至產生永久性的變化。

  第3級

  （1）能將一些常見材料的用途與它們的簡單性質相聯繫。

  （2）知道某些材料是天然生成的，而許多材料是由原始材料加工製成的。

  （3）理解建築物和岩石發生的一些風化效應。

  目標四 物理過程

  學生應發展下列知識與理解：

  1.電與磁；

  2.能源與能量轉換；

  3.力及其效應；

  4.光與聲；

  5.地球在宇宙中的位置。

  第1級

  （1）知道許多家用設備是用電的，但不正確的使用電器是危險的。

  （2）懂得推與拉可以使物體移動。

  （3）知道聲音和光的簡單性質。

  （4）能描述太陽在空中的運動情況。

  第2級

  （1）知道磁鐵能吸引某些材料，但不能吸引其他材料，磁鐵還能相互排斥。

  （2）懂得冷和熱是相對於他們本身體溫的概念。

  （3）理解推和拉可以使物體開始、加快、減慢或停止運動。

  （4）知道地球、太陽、月亮是相隔一定距離的球體。

  第3級

  （1）知道要使電器工作需要完整的電路系統。

  （2）了解家庭中使用的一些燃料。

  （3）理解力可以影響物體的位置、運動情況及形狀。

  （4）知道光和聲可以被反射。

  （5）知道月亮的外形和太陽的高度發生著規則的周期性變化。

  在英國1988年頒布的《教育改革法》中，除了將科學課列為核心課程外，還將技術課作為英國5～16歲兒童必修的基本課程之一。科技課分為兩大部分：設計與技術能力、信息技術能力。與科學課程的大綱一樣，每個目標分為10級，5～7歲兒童的設計與技術能力、信息技術能力要求達到1～3級。

  設計與技術能力

  這部分包括四個目標：

  1.確認需求與機遇；

  2.產生設計；

  3.計劃與製作；

  4.評估。

  目標一 確認需求與機遇

  通過對家庭、學校、娛樂場所、社會團體及工商業的調查，學生應能發現並明確表達出開展各種設計與技術活動的必要性與可能性。

  第1級

  （1）能向他人描述在熟悉環境中注意到的事物或想像中的事物。

  （2）能提出他們可能辦到的事情。

  第2級

  （1）能描述出調查中所觀察到的或被具體化後所發現的事物。

  （2）能根據某種需要提出切實可行的改進措施，並能說出採用這種措施的理由。

  （3）能提出各種問題，幫助自己發現開展設計與技術活動的需求和機遇。

  第3級

  （1）能從某個熟悉環境出發，利用已有的知識與調查結果，確認開展設計與技術活動的需求和機會。

  （2）能通過與有關人員的討論，進一步發現和明確自己對各種可能的需求和機遇的想法。

  目標二 產生設計

  學生應能作出一份詳細的計劃，探索各種想法，產生一個設計草案，並進一步發展成為一個實際的、恰當的、可行的設計。

  第1級

  能表達出針對所確認的需求與機遇打算採取什麼行動的各種想法。

  第2級

  能利用交談、圖像、圖樣、模型等手段來發展設計草案，並能簡單說明為什麼要選擇這種方式。

  第3級

  （1）能通過對各種想法的選擇制定出一個設計草案，並能給出選擇的理由。

  （2）能運用知識和技能對設計中不同部分的各種想法作出選擇。

  （3）在開發各種思想的過程中，能利用有關材料、人員、市場及製作過程等方面的信息，並能從不同時代和不同文化中獲得啟發。

  （4）能利用各種模型（包括帶注釋的草圖和三維工作模型）來發展設計。

  （5）能記錄他們對一個設計和技術草案是如何探討了各種不同想法來考證其可行性的。

  目標三 計劃與製作

  學生應能製作人工產品、系統或環境，能準備並執行計劃，能正確發現、掌握並利用適當的資源，包括各種知識與方法。

  第1級

  能利用各種材料和設備製作簡單物品。

  第2級

  （1）能向其他人描述他們打算如何開展工作。

  （2）在製作人工產品、系統和環境時，能運用關於材料和部件（包括製作工具）工作性能的知識。

  （3）能使用簡單的手工工具、材料和部件。

  第3級

  （1）在計劃和製作過程中，能考慮到時間的局限和資源的可用性。

  （2）能運用關於材料與部件特性的知識選擇製作所需要的資源。

  （3）能使用某些既適合於材料與部件，又照顧到精確性與質量的手用工具和設備。

  （4）在面臨未曾預料的困難時，能針對有限的材料、資源和技能，找出應變措施。

  目標四 評估

  學生應能對自己或他人的（包括不同時代、不同文化背景的）設計與技術活動的過程、產品及其效果進行評價，並在此基礎上進行發展、交流與應用。

  第1級

  （1）能向他人敘述他們已做的工作及其效果。

  （2）能向他人敘述他們對一些熟悉的人工產品、系統或環境的喜歡和不喜歡之處。

  第2級

  （1）能根據原始意圖和工作的進行情況與教師和其他人討論對自己設計和技術活動的滿意程度。

  （2）能對一些熟悉的人工產品、系統或環境（包括來自於其他時代和文化的）作簡單的評價。

  第3級

  （1）能根據是否滿足了他人需求這一點，與教師和其他人來討論自己的設計和技術活動及其成果。

  （2）能對所用的材料、方法及工作過程進行評價。

  信息技術能力

  總目標是學生能利用信息技術：

  1.傳遞與管理信息；

  2.設計、開發、調查及評價真實或想像的環境模型；

  3.測量與控制物理變量及運動。

  他們還應能在指導下對信息技術的應用、其重要性以及對生活質量的影響作出判斷。

  第1級

  （1）能使用計算機，例如會使用計算機鍵盤對屏幕上的項目進行選擇。

  （2）能根據一些信號和命令說出某些設備（如玩具和家用電器）的使用方法。

  第2級

  （1）能利用計算機生成的圖畫、符號、單詞或短語進行交流。如利用鍵盤或滑鼠根據計算機提供的一系列單詞、圖畫或聲音來編一個故事。

  （2）能利用信息技術來存取信息。如能用文字處理軟體寫一份「今日天氣」報告，以便日後提取。

  第3級

  （1）能利用信息技術來生成、修改並展現信息。如使用文字處理軟體起草一份班級日誌，或使用帶有音響設備的信息技術來作曲並演奏。

  （2）能給出連續的直接命令來控制某個運動，如控制計算機屏幕上小龜圖像的移動。

  （3）能收集信息並存入資料庫（可事先準備好資料庫結構），並能從資料庫中檢索和提取信息。如可根據學校鳥類統計活動用計算機進行數據記錄、核對和讀取，以便對不同時期的鳥的數量和品種作出比較。

  （4）能描述他們是如何運用信息技術的，並能與其他方法進行比較。如能確認在處理信息時利用筆、紙與利用信息技術的區別。