科學教育改革的核心之一，是科學課程的改革，而科學課程必須回答的關鍵問題是“學什么學什么”和“怎么學”。本期專題請到了承擔“中小學教師國家級培訓計劃”(簡稱“國培計劃”)小學科學教師培訓項目的東南大學學習科學研究中心的科學教育專家，從介紹由十位不同國家的科學家、工程師和科學教育專家共同撰寫的《科學教育原則和大概念》一書開始，圍繞小學科學教育中“學什么”和“怎么學”的問題進行探討，希望能夠引發(fā)讀者對相關問題的思考與探索探索。
　　2009年10月，來自七個國家的十位科學家、工程師和科學教育專家在蘇格蘭的羅蒙湖畔舉行了一個小型的研討會，目的是為了確定學生在科學教育中應該接觸到的核心概念。這些核心概念將幫助他們理解周圍的自然世界。這些專家的研究和經(jīng)歷，使他們感到世界上很多國家的中小學科學教育往往缺乏連貫性，而且在教學內(nèi)容選擇上，也缺乏對于科學的宏觀和系統(tǒng)的考慮，而這些對于孩子們正確認識和理解客觀世界具有重要的作用。他們共同撰寫了一本《科學教育的原則與大概念》，提出了十項科學教育的原則，挑選出了十個核心科學概念和四個關于科學的概念，并期望通過這項努力，能為正在各國進行的科學教育改革提供幫助。
　　
　　科學教育的十個原則
　　
　　1　在義務教育的所有年級，學校都應該設置科學教育項目，以有系統(tǒng)地發(fā)展和持續(xù)保持學習者對周圍世界的好奇心、對科學活動的熱愛，以及對可以如何闡明自然現(xiàn)象的理解。
　　2　科學教育的主要目的應該是為了使每個人能夠參與有依據(jù)的決策和采取適當?shù)男袆?，這對保證他們個人、社會以及環(huán)境的健康和協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的。
　　3　科學教育具有多方面的目標，科學教育應該致力于：
　　·理解科學上有關的一些大概念，包括科學概念和有
　　關科學本身的概念以及科學在社會中所起作用的概念
　　·收集和運用實證的科學能力
　　·科學態(tài)度
　　4　基于對概念的審慎分析，以及基于當前對學習是如何發(fā)生的研究和理解，應該給出為了達到科學教育各個方面目標的清晰進程，指出在不同階段需要掌握的概念。
　　5　應該從學生感興趣并與他們生活相關的課題開始，逐步進展到掌握核心概念。
　　6　學習的經(jīng)驗應該明晰地反映出既包含科學知識，也包含科學探究的理念，并且符合當前科學和教育方面的意見。
　　7　所有科學課程的活動都應該致力于深化學生對科學概念的理解，同時應該考慮到其他的目的，例如科學態(tài)度和能力的培育。
　　8　為學生設置的學習項目，以及教師的職前教育和專業(yè)發(fā)展，都應該和為達到原則3中所設置目標需要的教與學的方法保持一致。
　　9　評測在科學教育中具有關鍵的作用。無論是對學生學習過程的形成性評測，還是對學生學習進展的總結(jié)性評測，都必須考慮到所有的學習目標。
　　10　為了達到科學教育的目標，學校的科學項目應該促進教師之間的合作，并需要社會其他力量，包括科學家的參與。
　　
　　科學中的十四個大概念
　　
　　科學概念
　　1　宇宙中所有的物質(zhì)都是由很小的微粒構(gòu)成的。
　　2　物體可以對一定距離遠的另外的一些物體產(chǎn)生作用。
　　3　改變一個物體的運動狀態(tài)需要有凈力作用于其上。
　　4　當事物發(fā)生變化，或是被改變時，會發(fā)生能量的轉(zhuǎn)換，但是在宇宙中能量的總量總是不變的。
　　5　地球的構(gòu)造和它的大氣圈，以及在其中發(fā)生的過程，影響著地球表面的狀況和氣候。
　　6　宇宙中有數(shù)百萬個銀河系，太陽系僅是其中一個銀河系中很小的一部分。
　　7　生物是由細胞組成的。
　　8　生物需要能量和物質(zhì)來維持，因此它們經(jīng)常需要依賴其他生物體或是與其他生物體競爭。
　　9　遺傳信息會在生物中一代一代地傳下去。
　　10　生物的多樣性、存活和滅絕都是進化的結(jié)果。
　　
　　關于科學的概念
　　11　科學認為每一種現(xiàn)象都具有一個或多個原因。
　　12　科學上給出的解釋、理論和模型都是在特定的時期內(nèi)和事實最為吻合的。
　　13　科學發(fā)現(xiàn)的知識可以用于開發(fā)技術和產(chǎn)品，為人類服務。
　　14　科學的運用經(jīng)常會對倫理、社會、經(jīng)濟和政治產(chǎn)生影