Google科學家吳軍博士曾經在《大學之路》二版新書發佈會上，談到學科學的原因——主要是學習科學素養。任何一門學科教育都可以是素質教育，怎樣才能把每個學科都變成真正的素質教育呢？對學科的認識改變了，方法改變了，結果自然就跟著變了。
這句話，當時聽著沒啥感覺，直到看到《美國科學·生命科學·第三級》這本書，讓我這個生物學專業的人產生了懷疑：艾瑪，之前學的都是假的生物學？！
《美國科學》系列是美國小學標準科學教材，全美有40多個州正在使用。《美國科學·生命科學·第三級》譯自美國經典科學教材《斯科特科學》（Scott Foresman Science）。這套教材系統全面地介紹了美國小學生按照科學課程要求要掌握的科學知識，在介紹科學知識的過程中，融入實驗、科學的方法，通過指導探究、引導探究和完全探究三個階段，讓小學生養成科學思維習慣。在學習這套教材的過程中，獲得科學操作經驗以及探究問題的意識與能力。
就是這本書啦
《美國科學》整個系列的作者共有14位，多為科學教育領域的教授，也有工作在教學第一線的小學教師和學區主管。另外17位顧問，均為相關學科的科研人員和教育專家，其中5位為科學內容顧問，12位為美國國家航空與航天局（NASA）內容顧問。
美國科學系列的教材共分6個級別。《美國科學·生命科學·第三級》是三年級用書。全書共有四個章節，內容從低級到高級，從簡單到複雜。
從課程標題開始訓練思維能力
不是說美國的月亮就更圓，但是對比中美兩國的教材之後，還是發自內心的感嘆：人家的科學課程設置的就是好，她們不僅僅教孩子認識科學知識，更重要的是，通過課程設置，啟發孩子的思考和探索能力。
這一點，從目錄上就可以看出來。
你見過哪一本教材的目錄是這樣的？
《美國科學·生命科學·第三級》部分目錄
1、開放性問題做課程名稱。《美國科學·生命科學·第三級》整本書包括4個內容，四個一級標題中有兩個是問句，其餘的課程名稱統統都是問句，並且都是開放性問題，不是簡單回答對錯的提問。
從每一章的第一課到最後一課，帶著問題進入課程學習，學生自己找到答案，回答標題中的問題時，心情一定很愉快。若干年後，可能還記得自己發現答案的過程。
比如第一章植物及其生長方式，背景知識提出的問題是“植物的不同器官如何幫助其生存及生長？”引導學生思考，不同器官都包括哪些呢？順利導出第一課植物的主要器官有哪些？第二顆植物為什麼需要根和莖？
學完課程之後，會標出本課的檢測點，也是以提問為主：葉如何幫助植物生存？內容還是那些內容，只是換了一種提問方法。這種方式，開闊了孩子的視野，訓練了孩子的靈活思考能力。孩子不會死讀書，不會因為改變了問題就不知道如何解答。
《美國科學·生命科學·第三級》內容
2、學會閱讀技巧，其實是學習科學研究的方法。每一章的“如何閱讀科學”這個知識點都會介紹一種科學研究的方法，輔以一段科學文章，安排運用，強化孩子們的學習技能。《美國科學·生命科學·第三級》第一章介紹的是“比較和對比”，第二章是“順序”，第三章是“主旨與細節”，第四章是“得出結論”。
一學期才學四個，怎麼這麼少？可是，如果把這四種技巧和方法都學會，掌握了，卻是一輩子都能使用，並終身受益的技能。就算換一種閱讀材料，換一種研究對象，換一門科學研究，這些方法都能使用。
比如，“得出結論”其實就是推論、整合、總結、歸納方法，這個方法，不僅僅在我們閱讀科普文章中會用到，在科學研究中，也是常用的方法之一。三年級的孩子，進入實驗室動手做實驗可能還有點早，但是，在真正動手之前，已經從日常的科學教材的閱讀中，瞭解了科學研究中會用到的這些方法和技能。
《美國科學·生命科學·第三級》中的閱讀技巧【得出結論】
學會了這些方法，孩子們在做作業的時候，正確率都提高了。我們在大學英語四六級考試當中遇到的理解閱讀題，人家小學就開始訓練了。
實踐出真知
以前經常聽說美國小學生，為了完成作業，小小年紀就自己上網或者到圖書館查資料，多人多地搞調研，最終獨立寫成論文提交。這樣的論文寫作，俺是進入大學之後才開始接觸的。
1、《美國科學·生命科學·第三級》強調真實場景。每一章的內容都有一個“你在現場”的配圖和文字，描述一段你在現場的場景文字，引出本章正課內容。
無論是成群結隊的螞蟻還是大海里的小魚，無論是清晨的森林還是海陸相接地帶，這些內容都是現實世界中真實存在的。
不要小看了“你在現場”，它可是起到了畫龍點睛的作用。有的內容孩子們可能見過，有的內容孩子們可能沒有見過，對於見過的場景，小朋友們很愉快的回憶，並引入課程學習；沒有見過的場景，小朋友們開拓思維，積極暢想，同時提醒小朋友下次遇到要注意觀察，並且把學到的知識融入其中，積極思考。
這樣的課程設計，自然而有力量。
2、每一章都安排三個“實驗園地”內容。從第一課之前的“指導探究”，到課程結束的“引導探究”，再到回顧與總結之前的家庭活動——完全探究三個階段，《美國科學·生命科學·第三級》從問題開始探索，列出研究孩子們通過觀察，動手，從“做什麼”到“怎麼做”，再到觀察，解釋結果，是一個完整的系統項目。
《美國科學·生命科學·第三級》中的【指導探究】和【如何閱讀科學】
孩子通過一個項目一個項目的訓練，獲得了體驗、經驗，收穫知識，獲得能力上的提升。
跨學科融合培養STEM素養
美國科學系列每個級別有四大單元：生命科學、地球科學、物理科學和太空與技術。每個學科的內容都根據美國科學教育標準（National Science Education Standards，簡稱NSES）設置。循序漸進，逐步展開相關學科的內容，綜合科學、技術、工程與數學技能，培養學生STEM素養。
這裡的STEM，就是被多屆美國總統看重的STEM，是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫，近期加入了A，也就是藝術（Arts）。
1、生命科學課程學數學。《美國科學·生命科學·第三級》四章，每一章都有一個“科學中的數學”，通過探究、分析生命科學中的數學問題，孩子們不僅鞏固了數學知識，還發現了學科之間的聯繫。對小朋友來說，形式多樣的圖表對比結果，比干巴巴的數學排列計算效果要好得多。
《美國科學·生命科學·第三級》中的【科學中的數學】
2、多學科融合。除了數學，《美國科學·生命科學·第三級》還涉及寫作、藝術、社會學、職業規劃等多個學科的內容，讓孩子們認識到，即使是生命科學一門學科，也會與其他學科互相聯繫，互相融合。
這樣的學習才是真實的，有效的。
生活中，有那一個學科是獨立存在的呢？
國內教材改革有待繼續深化
為了與《美國科學·生命科學·第三級》進行比較，我向單位幾位同事索要了小學科學教材。一年級媽媽給了我帶來了一個袋子，內容豐富，有圖形、曲別針、材料說明等內容，是科學課程的教材和配套實驗素材包；從四年級媽媽發的科學教材來看，科學課程涵蓋了生物和物理兩個學科的內容。
對比兩國教材，人家的教材才是真正的跨學科，俺們這種是多學科。跨和多，一字之差，影響和意義卻是天差地別。
帝都小學4年級科學教材目錄
其實，我國在2016年教育部出臺的《教育信息化“十三五”規劃”》中，明確指出有效利用信息技術推進“眾創空間”建設，探索STAM教育、創客教育等新教育模式，使學生具有較強的信息意識與創新意識，養成數字化學習習慣。
帝都小學1年級科學教材配套素材包部分內容
從我收到的各年級的科學教材以及孩子的反饋來看，改革的效果還是顯著的，孩子們都很喜歡上科學課，只是單從教材來看，改革不如人家那麼徹底，那麼系統。
要知道，美國的STEAM教育體系，也是二十世紀八十年代，美國對自身科技實力落後反思的成果。
帝都小學4年級科學教材內容
美國幼兒教育協會研究表明，越早鼓勵和支持孩子對周圍世界探索，並獲得基礎的STEM知識和技能，他們之後在與STEM相關領域獲得成功的機會更大。尤其是在諸如數字感覺、科學探究、問題解決和批判思維等方面。
《美國科學·生命科學·第三級》這本書，從內容的編排上來說，貫穿著STEM素養，系統訓練的是孩子發現問題，解決問題的思辨能力；孩子在學習科學課程的過程中，學到的閱讀方法，學到的動手實踐能力，學到的多學科融合，無邊界的開放學習視野，對孩子來說，受益終身。
@擦亮星星，愛生活愛旅行愛學習。
閱讀更多 擦亮星星 的文章
