我们正处在世纪之交。

回眸20世纪中小学的科学教育，不难发现，它大体经历了如下发展轨迹：

科学知识──科学方法──科学素养

20世纪初的科学教育等同于科学知识的教育，它关注科学事实、科学概念、科学定律、科学原理的传递，因为这些知识符合斯宾塞“为完满生活作准备”的价值标准。教师讲授、实物演示、学生读书是科学知识教学的主要方法，考核也是以知识记忆的多寡为评分标准的。美国斯坦福大学的赫德曾提到的20世纪初美国的一个小学科学大纲就是这样一个典型：“大纲所列的内容绝大部分是研究周围自然界的生物，植物和动物的特性和生活史……。儿童们的学习几乎全是读或者听故事和寓言，看图画，描图样和制作模型。”（注：（美）赫德等《小学科学教育的新方向》，文化教育出版社(1980.)）在一个相对无变化的社会里，科学知识可以为学生提供未来生产、生活所需要的一切，因此斯宾塞的“科学知识最有价值”可以视为这一时期科学教育的最高理念。

科学教育等同于科学知识教育的情况到了20世纪60年代以后有了很大的改变──对科学方法的重视日益凸现，出现这一变化的背景首先是科学方法在科学知识形成中的重要意义日益被认识。很多有识之士意识到，从某种意义上讲，一部自然科学史就是自然科学研究方法的发展史。“任何一门学科走向科学的过程都是形式化、符号化、建立数学模型和实验模型的过程。不同学科构建符合自身研究对象特性的形式、符号和数学模型的方法，就是这门学科特有的思想方法和工作方法”（注：袁振国《反思科学教育》（《中小学管理》1999.12.））其次是科学知识的陈旧率加速，与其掌握各种具体知识勿宁掌握生命力更持久的科学方法。

出现了一批新的科学教育课程和新的教学方法。其特征是：科学课程、教材的编制较少采用定论的方式，而改为将问题史和解决问题的方法结合在一起的课程编制方式。正如BSCS课程设计者施瓦布所言：“不要把科学当作证明或证实某些概念、原理的过程，而要把它当作一个发现的过程，一个揭示自然事物的过程和一种提高我们理解力的方式来发现这此事实之间如何联系起来的过程。”在小学出现了侧重于科学加工过程的课程方案，这种课程方案，十分重视科学探索的一般程序技能的概括与传授，这些程序技能是：(1)观察；(2)认识并使用数字关系；(3)测量；(4)认识并使用时空关系；(5)分类；(6)交流；(7)推理；(8)预测；(9)给概念下工作定义；(10)形成假设；(11)解释资料；(12)控制变量；(13)实验。（注：丁邦平《国际小学科学教育的发展趋势》（《教育研究与实验》1998.3.））在教学方法上，则采取类似于科学家探究事物过程的发现法。“方法比知识更重要”成为科学教育中的新格言。

20世纪最后的二十多年里，科学教育又出现了以科学素养的培养为科学教育最高宗旨的发展趋势。科学素养概念的内涵远比科学知识、科学方法丰富，尽管后者仍是科学素养的重要组成部分。根据克劳普法（L·E·Klopfer）的解释，科学素养是指“每个人所应具备的对科学的基本理解。它有五个方面：(1)了解重要的科学事实、概念原则和理论；(2)把有关科学知识应用于日常生活情境中的能力；(3)具有利用科学探究过程的能力；(4)理解科学性质的一般原理和关于科学、技术与社会的相互作用；(5)具有明智的对待科学的态度以及具有与科学有关的事物的兴趣”（注：丁邦平《国际小学科学教育的发展趋势》（《教育研究与实验》1998.3.））很显然，科学素养是一个融科学知识、科学方法、科学态度、科学价值观等多种因素为一体的复合概念。

科学素养概念的提出是基于科学技术高速发展及其给人类生产生活带来的巨大影响。高科技时代，科学素养不再是少数科学家的专利，“在科学探究的产物触目皆是的世界，具有良好的科学素养是每个人必不可少的需要。每个人每一天都有不少事情需要运用科学知识作出适当决策；每个人都需要有能力有见地参加就涉及科学技术的重大问题而举行的公共讨论和辩论；每个人都应该有机会去领略一番因领悟和探明自然界事物而可能产生的那种兴奋之情和自我满足感。”（注：《美国国家科学教育标准》，科学技术文献出版社(1999.1)）科学素养概念的提出还缘于人类日益增长的征服自然的能力和欲望使人类居住的地球环境日益恶化所敲响的警钟。与科学知识，科学方法相比，科学素养的人文色彩明显加强，科学教育不再是“无情无义”的了，教育的新格言──“还教育的另一半”，为世纪之交的科学教育开辟了新的视野。