第一节 学前儿童科学教育价值取向与目标的国际趋势
在20世纪，科学教育的发展历程大致经历了三个阶段，即知识本位、智力和方法本位、人本位阶段。
在知识本位阶段，科学教育的重心在知识本身。教师们信奉斯宾塞的名言——科学知识最有价值。
在科学技术影响下，社会变化日益加速。20世纪60年代，科学教育等同于科学知识教育的情况受到了挑战。当学生掌握了各种知识走出校门时，社会早已发展得面目全非了。教育者从信奉“科学知识最有价值”的立场转到了“方法比知识更重要”的立场。
70年代中期以后，科学技术双刃剑带来的社会问题引起了教育家的反思。他们提出，科学教育应该包括完整的人的教育。至此，科学教育从单一的科学知识教育演变成为包括科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观、科学史五位一体的“立体”科学素质教育。综观世界各国的科学教育目标和大纲，我们不难看出这样的趋势。
趋势一 将培养儿童具有良好的科学素养作为根本目标
美国《国家科学教育标准》中写道：我们大家，无论作为个人还是作为社会，同科学素养都是利害攸关的。懂科学，你才可能体会到在领悟自然界的事理时油然而生的充实之感和兴奋之情。有良好的科学素养，你才有可能运用科学的原理和方法去作个人的各种决策，去参加讨论关乎全社会的各种科学问题。有很扎实的科学基础可以强化人们日常所用的许多能力，诸如创造性地解决问题的能力、运用判断进行思维的能力、在集体中协同工作的能力、有效地运用技术的能力等。我们社会的经济生产率与我们的劳动大军的科学本领和技术能力是密不可分的。在科学内容标准中，也体现了这样的思想。
趋势二 强调发展儿童的科学探究能力
美国的科学教育标准强调把科学探究作为获取知识和认识世界的一种方法，构成教育的一个独立的组成部分，并把探究看成是学科学的中心环节。英国也明确提出了科学调查这一目标，强调发展儿童的科学探究和调查的能力。澳大利亚的科技教育大纲虽然没有单独提出科学探索或调查这项目标，但在儿童的学习过程和技能的目标中，都有关于调查研究的条目。
之所以强调发展儿童的科学探究和调查研究的能力，是因为各国的教育家已深切认识到这一能力的重要价值。在参与探究时，儿童要能描述物体和事件，能提出问题，能做出解释，能根据现有科学知识对所做解释加以检验，并且能把自己的看法和意思传达给别人。他们得会自己提出假设，会运用判断思维和逻辑思维，会考虑各种可能的解释。这样做就可以把儿童的科学知识与推理、思维的技能结合起来，从而可以能动地获得对科学的理解。
趋势三 重视基础技术教育
近年来，在一些西方国家，除了大力推行科学教育的改革外，越来越多的人开始重视基础技术教育。他们认为：要适应科学技术飞速发展的社会，要培养各方面合格的人才，必须要加强各层次的技术教育，特别是基础教育阶段的技术教育。
在中、小学开设技术必修课，是英国课程改革的重大举措之一。技术课分为设计和技术能力与信息技术能力（详见后文英国科学技术课程大纲的具体内容）。英国中、小学的基础技术教育强调培养学生的技术意识和技术能力，它与职业技术教育不同，它不应该强调单纯的技能培训。英国教育界的专家认为：技术课应该教会学生如何开展技术活动，如何运用所掌握的知识和技能来解决实际问题，如何使学生产生想法、制作和行动；技术课还要让学生意识到技术的发展以及这些发展通过什么途径影响我们的工作环境和生活方式，懂得技术的变化是不可逆转的，理解这种变化的重大意义；同时，技术课将对学生的个人发展起重要作用，它可以为学生提供机会发展革新、决策及产生新的解决方法的能力，能帮助学生去适应今后工作需要，为成为合格公民作好准备。
美国的《国家科学教育标准》中提出的科学教育内容标准就将“科学与技术”作为八项重要内容之一。在这部标准中，以设计为特点的技术同以探究为特点的科学是相互并存的。美国的专家们认识到：技术与科学是密切相关的。一个单一性的问题常常包含科学和技术这两个方面。对自然界的种种问题要作出回答的需要导致了技术产品的研制；技术上的种种需要又可促进科学研究工作的进展。技术产品，从较为简单的铅笔到比较复杂的计算机，都可以为我们提供一些手段和工具，推动我们对自然现象的研究工作。“科学与技术”部分的内容标准首先强调对设计过程的理解力和解决简单设计问题的能力。通过像完成带有技术目标的任务这样的亲身经历，培养幼儿针对一个问题设计解决方案的能力和对科学与技术的关系及人们参与技术的方式的理解力。
澳大利亚幼儿园科技课程大纲中，在知识与理解和技能两个部分都渗透和突出强调了让学生理解科学与技术的关系和发展学生的技术设计与制作能力。
总之，各国幼儿园科学教育都以培养儿童良好的科学素养作为根本目标，强调和重视发展儿童的科学探究能力，为培养具有良好科学素养的公民打好基础。
阅读材料：外国科学教育目标简介
阅读材料1：美国幼儿园科学教育内容标准
美国《国家科学教育标准》总述中写道：在触目皆是科学探究的产物的世界，每个人都要具有良好的科学素养。每个人每一天都有不少事情需要运用科学知识作出决策。每个人都需要有能力有见地地参加就牵涉科学技术的重大问题而举行的公开讨论和辩论。每个人都应该有机会去领略一番因领悟和探明自然界的事理而可能产生的那种兴奋之情和自我满足感。
《国家科学教育标准》中提出了科学内容标准，是对学生们在从幼儿园到12年级的教育过程中在自然科学方面都应该知道些什么、弄懂些什么和能做些什么的一种提纲挈领式的概括。内容分为8个部分：
● 科学中统一的概念和过程
● 以探究为特点的科学
● 物质科学
● 生命科学
● 地球与空间科学
● 科学与技术
● 从个人角度与社会角度看的科学
● 科学史和科学的性质
现将从幼儿园到4年级的内容标准作为重点，介绍如下。
（一）科学中统一的概念和过程
内容标准：从幼儿园至12年级的教学活动，所有的学生都应该培养与下述概念和过程有关的理解力和能力。
1.系统、秩序和组织
自然界和人工界是复杂的，它们过于庞大，过于复杂，不可能一下子进行全部的研究和领会。为了便于调查研究，科学家和学生要学会定义一些小的部分进行研究。研究的单位称作“系统”。系统是相关物体或构成整体各个部分的有组织的集合。这一标准的目标是学会从系统的角度出发来思考和分析问题。
秩序是宇宙中的物质、生命体或事件单元的行为，它可以通过统计学的方法进行描述。
组织的类型和水平提供了对世界进行思维的有用途径。组织的类型包括元素周期表和生命体的分类。
2.证据、模型和解释
证据包括科学解释所依赖的观察结果和数据。
模型是与真实物体、单一事件或一类事件对应的而且具有解释力的试探性体系或结构。
所谓科学的解释就是把现有的科学知识和来自观察、试验或模型的新证据组合成具有内在一致性的、符合逻辑的说明。我们采用“假设”“模型”“定律”“原理”“理论”和“范式”之类的不同术语来描述各种类型的科学解释。
3.不变性、变化和测量
尽管大多数事物都处在不断变化的过程中，但是物体和过程的某些属性仍然具有不变性特征，包括光速、电子的电荷和宇宙中的质量与能量的总和。材料的性质、物体的位置、运动、系统的形式和功能却有可能发生变化。系统的组元之间和系统之间的相互作用导致变化的发生。
能量可以转换，物质可以改变。然而一经测量，系统中的能量与质量之和保持不变，推广到宇宙也是如此。
系统的变化可以用定量的方法进行描述。关于相互作用及其所导致的变化的证据以及科学解释的形成往往需要通过量的区别（测量）才能明朗化。数学对于精确测量变化至关重要。
4.演变与平衡
演变是一系列的变化，有些是逐渐发生的，有些是突然发生的。演变是物体、生命体、自然系统和人造系统具有当前形式和功能的根本原因。演变的一般概念是，目前的材料和形式是从过去的材料和形式变化而来的。
平衡是一种物理状态，此时力和变化发生在相反方向上而相互抵消。稳态、均衡和体内平衡也都是描述平衡状态的术语。物质相互作用的单元具有向平衡态发展的趋势，在这种状态下能量会尽可能地随机分布和均匀分布。
5.形式与功能
形式和功能是自然界和人工界中的物体、生命体和系统的互为补充的两个侧面。一个物体的形式或形状通常与用途、操作或功能有关。功能通常依赖于形式。
（二）作为探究的科学
1.进行科学探究所需要的能力
（1）针对特定环境中的物体、生命体和事件进行提问。
（2）制订简单的调查研究计划并付诸实施。
（3）采用简单的设备和工具收集数据和延伸感官。
（4）利用数据作出合理解释。
（5）就调查结果和解释进行交流。
2.对科学探究的理解
（1）科学研究涉及提出问题和回答问题，以及将自己的答案与科学家对自然界已经给出的答案进行比较。
（2）科学家根据所要回答的问题采用不同的调查研究方法。调查研究的类型包括描述物体、事件和生命体，对他们进行分类和合理的试验（实验）。
（3）放大镜、温度计和尺子等简单仪器工具所提供的信息也比科学家单纯依靠感官所获得的信息要更为丰富。
（4）科学家们的解释要利用观察结果（证据）和对世界的已有认识（科学知识）。令人信服的解释是以通过调查研究取得的证据为基础的。
（5）科学家们要把他们的研究结果公布于众，他们描述研究的方式能够使其他人重复其工作。
（6）科学家们对其他科学家的工作成果要进行评估并提出问题。
（三）物质科学
1.物体和材料的性质
（1）物体有许多可以观察的性质，包括尺寸、重量、形状、颜色、温度和与其他物质进行反应的能力。这些性质可以利用尺子、天平和温度计等工具进行测量。
（2）物体是由一种或多种材料构成的，例如纸、木头和金属。物体可以根据构成它的材料的性质来描述，可以根据这些性质来区分一组物体或材料。
（3）材料可以有不同的存在状态，即固态、液态和气态。通过加热或冷却可以使某些常见物质（例如水）从一种状态变为另一种状态。
2.物体的位置和运动
（1）物体的位置可以通过它相对于另一个物体的位置或背景的位置来描述。
（2）一个物体的运动可以通过跟踪或测定其位置随时间的变化来描述。
（3）推或拉可以改变物体的位置和运动状况。变化的大小与推力或拉力的大小有关。
（4）声音是振动的物体产生的。改变振动的频率就可以改变声音的高低。
3.光、热、电和磁
（1）光在碰到物体之前沿直线传播。光可以被镜面反射，可以被透镜折射，可以被物体吸收。
（2）热可以通过许多方式产生，例如燃烧、摩擦或者把一种物质与另一种物质混合起来。热可以通过传导从一个物体传递到另一个物体。
（3）电路中的电可以产生光、热、声和磁效应。电路是一个电流可以通过的完整回路。
（4）磁体可以互相吸引或排斥，也可以吸引或排斥某些其他材料。
（四）生命科学
1.生命体的特性
（1）生命体有一定的基本需求。例如，动物需要空气、水和食物；植物需要空气、水分、养分和阳光。生命体只有当环境满足其需要时才会生存下来。世界上有很多不同的环境，不同的环境支持不同类型的生命。
（2）每种植物和动物都有不同的结构，这些结构服务于生长、生存和繁殖等不同的功能。例如，人类具有独特的身体结构，有利于行走、握持物品、观看和谈话。
（3）生命体个体的行为受到内部提示（例如饥饿）和外部提示（例如环境的变化）的影响。人类和其他生命体都具有帮助他们检测内部和外部提示的感官。
2.生命周期
（1）植物和动物都有生命周期，包括诞生、发育成熟、繁殖和逐渐死亡。不同的生命体的生命周期细节不同。
（2）植物和动物都与它们的亲本或双亲有许多雷同之处。
（3）生命体的许多特征是从其双亲继承而来的，但是其他特征是与环境相互影响的结果。遗传特征包括花的颜色和动物肢体的数目。其他特点（例如骑自行车的能力）是通过与环境的相互影响学来的，这些特点不能遗传给下一代。
3.生命体与其环境
（1）所有的动物均依赖于植物。有些动物以植物为食，还有一些动物是以食草动物为食。
（2）一种生命体的行为模式与这种生命体所处环境的性质有关，包括该环境中其他生命体的种类和数量、可以得到的食物和资源以及环境的物理特征等。当环境发生变化时，有些植物和动物可以幸存和繁衍，有些则死亡或迁徙到其他地方。
（3）所有的生命体都引起它们所生存的环境的变化。有些变化对这种生命体或其他生命体有害，有些变化则是有利的。
（4）人类依赖于他们的自然环境和人为环境。人类改变自然环境的方式对人类本身和其他生命体来说可能是有利的，也可能是有害的。
（五）地球和空间科学
1.地球物质的性质
（1）地球物质指固体的岩石和土壤、水分和大气中的气体。这些物质具有不同的物理和化学性质，这些性质使它们具有不同的用途，例如作为建筑材料、燃料或用来种植我们食用的植物。地球物质提供了人类使用的多种资源。
（2）土壤有颜色、质地、含水量和支持多种植物（包括作为人类食物的植物）生长的能力等性质。
（3）化石作为生活在很多年以前的植物和动物以及当时环境的性质提供了证据。
2.天空中的物体
（1）太阳、月亮、星星、鸟和飞机都有可观察和可描述的性质、位置和运动方式。
（2）太阳提供了保持地球温度所需要的光和热。
3.地球和天空的变化
（1）地球的表面在不断变化。某些变化是由缓慢的过程引起的，例如侵蚀和风化；有些变化是由急剧的变化引起的，例如山崩、火山爆发和地震。
（2）天气每天都要发生变化，每个季节都要发生变化。天气可以借助测定的量来表示，例如温度、风向和风速、降水量。
（3）天空中的物体都具有一定的运行模式。以太阳为例，每天看起来都是按照相同的路线在天空中运动，但是其路径随季节会有缓慢的变化。月亮每天在天空中的运动与太阳非常相似。月亮可以观察到的形状每天都有所不同，变化周期大约为一个月。
（六）科学与技术
1.技术设计能力
（1）确定一个简单的问题。在确定问题的过程中，幼儿应该培养运用自己的语言解释问题的能力以及确定与此相关的具体任务和解决方案的能力。
（2）提出解决方案。学生应该提出建造某些东西或使某些东西工作得更好的建议，他们还应该能够描述和交流他们的想法。学生还应该意识到，设计一个解决方案可能会受到某些约束，例如费用、材料、时间、空间或安全。
（3）实施提出的方案。幼儿应该培养独立工作和合作的能力，以及在适当条件下运用合适的工具、技术和定量测定方法的能力。学生们应该在解决问题的过程中显示其面对简单制约因素的权衡能力。
（4）产品或设计的评价。学生应该对自己及同学对问题的解答结果或解决方案进行评价，研究一个产品或设计是否充分满足了解决一个具体问题的需要。在可能的情况下，学生应该进行各种测定，并且在评价过程中考虑到局限性和其他准则。他们应该根据评价结果对设计进行修改。
（5）针对问题、设计和解决方案进行交流。学生的能力应该包括通过口头、书面和绘图方式来说明设计过程和产品的能力。交流方式可以根据学生的能力和设计项目的特点采取不同形式，包括演示加讲解、小组讨论、撰写简短的报告或者绘制示意图。
2.对科学与技术的理解
（1）人们迄今总是在对他们周围的世界提出问题。科学是解答问题和解释自然界的一种途径。
（2）人们始终遇见各种问题并且发明各种工具和技术（即完成某项工作的方法）来解决这些问题。试图确定某些解决方案的效果如何，可以帮助人们避免某些新问题。
（3）科学家和工程师通常与不同的人进行合作以完成不同的有助于实现最终目标的工作。主要要让孩子理解以团队方式进行合作的重要性，其次也强调了科学团队和工程师团队的相互结合。
（4）所有年龄、背景和群体的男人和女人都参与着各种科技工作。
（5）工具帮助科学家更好地进行观察和测定，帮他们制造更好的研究设备。它们帮助科学家观察、测定和从事没有这些工具就无法观察、测定和从事的事项。
3.区别自然物体和人造物体的能力
（1）某些物体存在于自然界，某些物体是人类为了解决自身的问题和提高生活质量而设计和制造的。
（2）物体可以分为两大类，即自然物体和人造物体。
（七）从个人和社会视角所见的科学
1.个人健康
（1）安全和安全感是人类的基本需要。学生需要理解：在家庭和学校要遵守安全规则、防止虐待和歧视、避免受到伤害、知道向谁求援以及在什么场合下应该拒绝和如何拒绝。
（2）个人对自己的健康负有一定的责任。学生应该参与个人保健，包括口腔卫生、保持清洁和锻炼身体，这有助于保持和改善健康状况。了解传染疾病（例如感冒）的传播途径和人体预防或克服疾病的防御机制。
（3）营养对于健康十分重要。学生应该理解人体是如何利用食物的以及各种食物对健康的作用。对于良好营养的建议包括不偏食、少吃糖和脂肪。
（4）有些物质可能会对人体和机体的功能造成危害。这些有害的物质包括烟草、烈性酒、非处方药品和违禁药品。学生应该了解，有些物质（例如医生开的药品）可能是有益的，但是任何物质如果使用不当都是有害的。
2.人口的特性与变化
（1）人口的一个重要特性是人口的密度，即生活在一定空间内的特定人群的人数。
（2）人口的规模可以增加，也可以减少。如果没有其他因素（例如疾病和饥荒）使人口减少的话，人口就要增加。
3.资源的类型
（1）所谓资源就是人类为了满足自己的需要和愿望从有生命环境和无生命环境获取的各种物质。
（2）有些资源属于基本物质，例如空气、水和土壤；有些资源是利用基本资源制造的，例如食物、燃料和建筑材料；还有些资源是非物质的，例如安静的场所、美丽、安全感和安全。
（3）许多资源的供应是有限的。在使用这些资源时应该通过循环使用和减少消耗的方法来延长资源的维持时间。
4.环境的变化
（1）环境是影响个人和人群生存能力和生活质量的空间、条件和因素。
（2）环境的变化可以是自然而然的，也可能受到人的影响。有些变化是有利的，有些变化是有害的，也有些变化无所谓有利有害。污染是一种影响包括人类在内的生命体的健康、生存和活动的环境变化。
（3）环境的有些变化是缓慢的，有些变化是迅速的。学生应该理解，在长时间内逐渐改变环境和在短时间内迅速改变环境会有什么不同的后果。
5.科技在应付地方性挑战中的作用
（1）人类在不断发明和制造东西、解决问题和完成工作的新途径。新概念和新发明往往会影响到其他人；这种影响有时候是好的，有时候则是坏的。力争预先弄清概念和发明对他人即将产生何种影响是有益的。
（2）科学技术已经大大改进了食物的质量和数量、运输、健康、环境卫生和通信。目前，并不是全世界所有的人都享用到了科学技术的益处。
（八）科学的历史和本质
作为人类奋斗目标的科学：
1.人类从事科学和技术研究已经很长时间。
2.男人和女人同样在科学技术史上作出了各种贡献。
3.尽管人类（包括男人和女人）通过科学探究已经学到了许多关于自然界中的物体、事件和现象的知识，但是仍然有更多未知的领域等待人类去了解。科学事业永远不会终结。
4.许多人选择了科学作为自己的事业并且把他们的整个生命贡献给科学研究。许多人也从科学研究中获得了极大的乐趣。
阅读材料2：澳大利亚幼儿园科技课程大纲
澳大利亚幼儿园科技课程与小学一、二年级是连在一起的，共同构成科技教育的一个阶段。大纲包括知识与理解、技能、价值观与态度三大方面。
（一）知识与理解
1.学习内容
通过科技课程的学习，使儿童扩展和理解以下几个方面的知识：
（1）构造环境
①人们通过组合、安排来有机地组织空间以满足一些特定的需要。
②人们通过改变自己的生存环境来适应自然条件。
（2）信息与通信
①人们交流信息的通信方式有多种。
②信息可以被储存起来以备后用。
（3）生物
①生物是各种各样、千差万别的。
②生物能够生长、繁殖、运动，需要呼吸空气、吸收营养物质和排出排泄物。
③生物的感官用于接收来自周围的信息。
（4）物理现象
①用力推、拉能使物体运动或静止下来。
②生物或机械需要能量才能做工。
③有些东西我们感觉比体温高，有些东西感觉比体温低。
（5）产品及其使用
①为了达到某种特定的使用目的，人们能够创造产品。
②产品可以被制作、加工或被培育。
（6）地球及其周围的事物
①时间可以用变化和长期发生的事件进行测量。
②气候对人们的影响是强烈的。
③有些生物的变化依据季节的改变。
2.学习过程
（1）学生要扩展对调查研究过程的了解和理解
人们通过调查研究对自然的和改造过的环境进行深入的了解。具体要求如下：
①讲述某一次调查研究的目的。
②举例说明观测中几种不同感官的使用方法。
③认识到通过运用、探测和实验能够获得新的发现。
④演示用于辅助观测的工具、仪器。
（2）学生要扩展对设计过程和制作过程的了解和理解
人们用这些设计、制作满足他们某些愿望和需求。具体要求如下：
①列举人们可能有的愿望和要求。
②举出一些事例，说明人们是怎样为满足自己或他人的需要而进行设计制作的。
③辨认人们在日常生活中的许多方面所进行的规划和改革。
（3）学生要扩展对人们选用的一些技术的了解和理解
了解并理解这些技术是如何对其他人、对环境和将来产生影响的。具体要求如下：
①认识到技术活动对人类及其环境产生的影响。
②说明仪器设备的使用要安全、谨慎。
③从他们所生活的环境中举出几个例子来，说明资源是如何被加以保护的。
（二）技能
1.学生要能够对自然环境和人造环境进行调查研究
（1）运用所有感官进行观察。
（2）探究事物是如何运作的并进行有指导的演练活动。
（3）实施一项调查可作为个人好奇的结果，也可作为解决某一问题的手段。
（4）了解所得数据并阐释所观察到的结果。
2.学生要能够设计、制作作品，创造系统，建立环境以满足某些特别的需要
学生要知道并理解的内容如下：
（1）说出人们的一些可能的需求和想要得到的东西。
（2）对已有的成品和过程进行一些可行的修改。
（3）说出一项设计建议。
（4）运用各种各样的材料，结合一些图形，制作一些简单的图画、模型和构造物。
（5）向他人描述一项设计的作用和局限性。
3.学生要能够选择运用一系列的技术
学生要知道：
（1）选择运用适合于课堂上进行活动的材料和工具。
（2）分清并安全使用特殊用途的工具。
（3）辨认他们在学校和家庭环境中自己使用的技艺。
（4）维护、关心他们周围环境中所使用的仪器、设备，并创造他们所处的环境。
（三）价值观与态度
学生要经历一些学习体验，这些体验会使他们逐渐形成积极的、正确的价值观和态度。
1.对待自我的价值观和态度
（1）显示个人的自信心。
（2）对个人的积极评价。
（3）坚持活动直到上述自我价值体现出来。
2.对待他人的价值观和态度
（1）真诚地与他人打交道。
（2）尊重别人的权利和财产。
（3）在集体中相互协调地工作。
（4）对任何事情能公正地对待。
3.对待科学技术的价值观和态度
（1）对努力改善所处周围环境的质量作出有根据的承诺。
（2）关心自然环境和改造过的环境。
（3）在努力从事调研活动、进行设计制作和运用技术中得到满足。
阅读材料3：英国幼儿园科学教育大纲
在英国“全国学校课程”中，科学、英语和数学并列为三大核心课程，所有5～16岁的儿童都必须接受法定的科学教育。5～16岁的儿童分为4个教育阶段，5～7岁为第一阶段。科学课程大纲有17个目标，每个目标又分为10级。5～7岁处于第一教育阶段的儿童相应的科学目标的级别范围为1～3级。
目标一 科学调查
学生应该发展探索、调查科学世界的能力，并发展解释这些科学现象的理论的性质及进行科学调查的过程的能力。
主要包括以下几个方面：
1.提出问题，作出预言与假设的能力；
2.观察、测量及操作变量的能力；
3.解释结果并评价科学证据的能力。
第1级
能对熟悉的材料和事物进行观察。
第2级
（1）能提出“什么样”“为什么”“假如……，会发生什么”这一类的问题，给出各种想法和预言。
（2）能作出一系列相关的观察。
（3）能利用观察结果说明结论，并将观察结果与预想情况相比较。
第3级
（1）能对某些日常事物（可以进行测量的）提出问题、想法及预言。
（2）能进行密切观察，并利用一些适当的工具做定量化的测量。
（3）能认识到若他们所做的是不公正的测试，则结果就可能是毫无意义的。
（4）能区分出什么是对观察现象的一般描述，什么是对事物发生过程与原因的简单解释。
目标二 生命与生命过程
学生应该发展下列知识与理解：
1.生命过程与生物的组织；
2.变异、遗传机制与进化论；
3.人口及人类对生态系统的影响；
4.能量流动与生态系中物质的循环。
第1级
（1）能知道人体和开花植物主要外部器官的名称。
（2）知道生物品种繁多，其中包括人类。
第2级
（1）知道动、植物需要一定的条件赖以生存。
（2）能根据一些明显的特征对常见的生物作粗略的归类。
（3）知道不同种类的生物发现于不同的地方。
（4）知道某些废弃的材料会自然腐烂，但要经历不同的时间过程。
第3级
（1）知道人类与其他动物所共有的生命过程。
（2）知道人类活动有可能改变环境，从而影响动植物的生存。
（3）知道绿色植物需要光来维持生命，保持强壮。
目标三 材料及其性质
学生应发展下列知识与理解：
1.材料的属性、分类与结构；
2.材料性质的解释；
3.化学变化；
4.地球和大气。
第1级
能描述常见材料的简单性质。
第2级
（1）能按照明显的特征将材料归类。
（2）知道对日常材料的加热与冷却会使它们熔化或凝固，甚至产生永久性的变化。
第3级
（1）能将一些常见材料的用途与它们的简单性质相联系。
（2）知道某些材料是天然生成的，而许多材料是由原始材料加工制成的。
（3）理解建筑物和岩石发生的一些风化效应。
目标四 物理过程
学生应发展下列知识与理解：
1.电与磁；
2.能源与能量转换；
3.力及其效应；
4.光与声；
5.地球在宇宙中的位置。
第1级
（1）知道许多家用设备是用电的，但不正确的使用电器是危险的。
（2）懂得推与拉可以使物体移动。
（3）知道声音和光的简单性质。
（4）能描述太阳在空中的运动情况。
第2级
（1）知道磁铁能吸引某些材料，但不能吸引其他材料，磁铁还能相互排斥。
（2）懂得冷和热是相对于他们本身体温的概念。
（3）理解推和拉可以使物体开始、加快、减慢或停止运动。
（4）知道地球、太阳、月亮是相隔一定距离的球体。
第3级
（1）知道要使电器工作需要完整的电路系统。
（2）了解家庭中使用的一些燃料。
（3）理解力可以影响物体的位置、运动情况及形状。
（4）知道光和声可以被反射。
（5）知道月亮的外形和太阳的高度发生着规则的周期性变化。
在英国1988年颁布的《教育改革法》中，除了将科学课列为核心课程外，还将技术课作为英国5～16岁儿童必修的基本课程之一。科技课分为两大部分：设计与技术能力、信息技术能力。与科学课程的大纲一样，每个目标分为10级，5～7岁儿童的设计与技术能力、信息技术能力要求达到1～3级。
设计与技术能力
这部分包括四个目标：
1.确认需求与机遇；
2.产生设计；
3.计划与制作；
4.评估。
目标一 确认需求与机遇
通过对家庭、学校、娱乐场所、社会团体及工商业的调查，学生应能发现并明确表达出开展各种设计与技术活动的必要性与可能性。
第1级
（1）能向他人描述在熟悉环境中注意到的事物或想象中的事物。
（2）能提出他们可能办到的事情。
第2级
（1）能描述出调查中所观察到的或被具体化后所发现的事物。
（2）能根据某种需要提出切实可行的改进措施，并能说出采用这种措施的理由。
第3级
（1）能从某个熟悉环境出发，利用已有的知识与调查结果，确认开展设计与技术活动的需求和机会。
（2）能通过与有关人员的讨论，进一步发现和明确自己对各种可能的需求和机遇的想法。
目标二 产生设计
学生应能作出一份详细的计划，探索各种想法，产生一个设计草案，并进一步发展成为一个实际的、恰当的、可行的设计。
第1级
能表达出针对所确认的需求与机遇打算采取什么行动的各种想法。
第2级
能利用交谈、图像、图样、模型等手段来发展设计草案，并能简单说明为什么要选择这种方式。
第3级
（1）能通过对各种想法的选择制定出一个设计草案，并能给出选择的理由。
（2）能运用知识和技能对设计中不同部分的各种想法作出选择。
（3）在开发各种思想的过程中，能利用有关材料、人员、市场及制作过程等方面的信息，并能从不同时代和不同文化中获得启发。
（4）能利用各种模型（包括带注释的草图和三维工作模型）来发展设计。
（5）能记录他们对一个设计和技术草案是如何探讨了各种不同想法来考证其可行性的。
目标三 计划与制作
学生应能制作人工产品、系统或环境，能准备并执行计划，能正确发现、掌握并利用适当的资源，包括各种知识与方法。
第1级
能利用各种材料和设备制作简单物品。
第2级
（1）能向其他人描述他们打算如何开展工作。
（2）在制作人工产品、系统和环境时，能运用关于材料和部件（包括制作工具）工作性能的知识。
（3）能使用简单的手工工具、材料和部件。
第3级
（1）在计划和制作过程中，能考虑到时间的局限和资源的可用性。
（2）能运用关于材料与部件特性的知识选择制作所需要的资源。
（3）能使用某些既适合于材料与部件，又照顾到精确性与质量的手用工具和设备。
（4）在面临未曾预料的困难时，能针对有限的材料、资源和技能，找出应变措施。
目标四 评估
学生应能对自己或他人的（包括不同时代、不同文化背景的）设计与技术活动的过程、产品及其效果进行评价，并在此基础上进行发展、交流与应用。
第1级
（1）能向他人叙述他们已做的工作及其效果。
（2）能向他人叙述他们对一些熟悉的人工产品、系统或环境的喜欢和不喜欢之处。
第2级
（1）能根据原始意图和工作的进行情况与教师和其他人讨论对自己设计和技术活动的满意程度。
第3级
（1）能根据是否满足了他人需求这一点，与教师和其他人来讨论自己的设计和技术活动及其成果。
（2）能对所用的材料、方法及工作过程进行评价。
信息技术能力
总目标是学生能利用信息技术：
1.传递与管理信息；
2.设计、开发、调查及评价真实或想象的环境模型；
3.测量与控制物理变量及运动。
他们还应能在指导下对信息技术的应用、其重要性以及对生活质量的影响作出判断。
第1级
（1）能使用计算机，例如会使用计算机键盘对屏幕上的项目进行选择。
（2）能根据一些信号和命令说出某些设备（如玩具和家用电器）的使用方法。
第2级
（1）能利用计算机生成的图画、符号、单词或短语进行交流。如利用键盘或鼠标根据计算机提供的一系列单词、图画或声音来编一个故事。
（2）能利用信息技术来存取信息。如能用文字处理软件写一份“今日天气”报告，以便日后提取。
第3级
（1）能利用信息技术来生成、修改并展现信息。如使用文字处理软件起草一份班级日志，或使用带有音响设备的信息技术来作曲并演奏。
（2）能给出连续的直接命令来控制某个运动，如控制计算机屏幕上小龟图像的移动。
（3）能收集信息并存入数据库（可事先准备好数据库结构），并能从数据库中检索和提取信息。如可根据学校鸟类统计活动用计算机进行数据记录、核对和读取，以便对不同时期的鸟的数量和品种作出比较。
（4）能描述他们是如何运用信息技术的，并能与其他方法进行比较。如能确认在处理信息时利用笔、纸与利用信息技术的区别。