有一天，乔治把盛满了水的喷水壶放在教室外面窗台上，过了几天，喷水壶里面几乎什么都没有了，他觉得很奇怪，因此，科学课一开始，乔治就问道，“是不是有人把喷水壶里的水喝了?还是有人把它弄洒了?”这时，乔治的老师格林小姐并没有回答他的问题，而是问学生们：“水跑到哪里去了?”玛丽认为，如果没有同学去动喷水壶，那一定是他们的宠物仓鼠威利夜里从笼子里跑出来把水喝光了。全班同学决定检验玛丽的看法对不对，他们把喷水壶盖上，第一天早晨发现水位没有下降，孩子们认为这已经证明了玛丽的看法是对的。格林小姐却问道：“你们能够肯定威利在夜里从笼子里跑出来了吗?”学生们几乎都对此表示肯定。他们还想出了一个妙主意来证明给老师看，他们把笼子放在沙盘中间，将沙抹平，过了几天之后，孩子们看到沙上没有脚印，水位没有变化，此时孩子们认为威利夜里没有跑出来。这时另一个学生说：“水被盖着，威利根本看不到水”于是全班同学决定把笼子放在沙盘的中央，并把喷水壶的盖子拿走了。第二天，他们发现水位下降了，然而沙子上没有留下一个脚印，现在学生们肯定仓鼠没有喝壶中的水。格林小姐建议孩子们把一个盛水的容器放置在窗台上，每天测定和记录它的水位，然后把这些纸条标上日期贴在一张大纸上构成一个图表。几天之后，孩子们发现水位一直在下降，但是每天降低的尺度不一样，经过对“不一样”的讨论后，一个叫帕特里克的学生联想到烘干机烘衣服的情况，他就得出结论说：温度较高时水就消失得较快。此后，他们还进行了两项研究，一项是盛水容器口径大小如何影响水消失快慢的实验，另一项研究是用一把扇子在盛水容器上扇动是否会使水消失得更快。

    分析这两节美国小学科学课在教学方式上有两个突出特点：开放性和非预设性。美国小学课堂是自由的、开放的课堂，儿童可以提问、大胆发言和自由活动。可见，“童言无忌”是美国儿童在课堂上大胆发表自己看法的前提，老师也很尊重“童言无忌”。在这个课例中，乔治突然向老师提出自己的问题，尽管这个问题是出人意料的，是非预设性的，但是格林小姐果断的把乔治提出的问题或者说是生活经验转变成了一个开放性的、启发性的问题，鼓励学生对这个问题发表自己的看法。于是，儿童们的奇思妙想泉涌而出。他们不但坚持己见，还创造性的设计出一些方案来证明其看法是正确的。很显然，这些教学步骤和行为都不是教师预先设计的，而是在教师的引导下孩子们自主选择和创造的。由于孩子们都是积极、主动地参与探究问题和解决问题，因此儿童的天性、灵性在开放的课堂上得以自然释放，儿童的个性在非预设性的教学中得到了张扬的机会。

美国科学教学在教学内容上有以下两个显著特点：

1.注重实践，教学内容以动态的问题探究为主

美国小学科学课以大量的、儿童自主的探究活动为主要内容。美国教师认为每个儿童都具有天赋的探索欲望，表现为好动，好奇。因此，他们完全能够胜任探究者的角色，而美国教师则很善于作科学探究活动的激发者和指导者。在课例中，格林小姐没有对蒸发进行抽象的解释，而是指导儿童开展探究活动来获取知识。著名儿童心理学家皮亚杰所创立的发展阶段理论，将儿童的认知发展过程划分为感知运动、前操作、具体操作和抽象操作四个阶段。小学生一般处于认知发展的前操作和具体操作阶段，在具体真实的学习情境中动手操作比用抽象的语言讲授课本更加适合儿童认知发展，儿童比较容易接受亲身体验所获得的知识。在老师的指导下，学生们犹如一群小科学家围绕问题开展了“做、观、思、议”等实践活动，逐渐明白了水是如何消失的，获得了关于“蒸发”的科学知识。随后，他们还继续做了两种不同条件下的实验。复杂的、不确定的问题情境取代了先验的确定的知识，儿童的想像力和创造力在自主的、具体的学习情境中或者多样化的探究活动中逐渐凸显出来。

    2.重视儿童的体验，并将其与科学教学内容有机结合

美国科学教师重视儿童在课堂上提出的问题和已经获得的生活经验。课例中的格林老师首先果断的把乔治提出的问题转变成了一个开放性的、启发性的问题，然后巧妙地将儿童的体验转变成了引导儿童深入探究自然科学的“活”教材。她把儿童提出的问题和直接经验纳入课程实施的过程，把儿童提出的问题和亲身体验与科学知识的学习联系起来，使儿童的经验在充满趣味的、探索性的科学探究过程中与自然科学知识相互作用，生成新的知识。同时，儿童会对自然科学产生浓厚的兴趣和情感

与此相反，中国的科学教学注重基本理论多于实践。科学课程被作为知识体系传授给学生，在课堂教学中表现为粉笔加黑板进行科学教学，即使是作科学实验，教师一般都会先讲解实验目的、实验步骤，学生动手操作实践都是用相同的实验方法和仪器得出相同的结论，证明科学课本上的理论或者定律。科学活动的探索性被严重忽视，教学缺少真实有效的科学实践和问题探究。另外，由于中国的教学以考试为导向，而考试又以知识为衡量标准，导致科学教学置儿童的情感和经验于不顾，只“钟情”于科学知识。

    3.教师和学生在教学交往上的差异

    在美国小学科学课的教学过程中，师生之间的交往是平等的、真实的合作和对话。在乔治提出他在生活中发现的一个问题后，格林小姐并没有直接回答他，而是问孩子们：“水跑到哪里去了？”，这一个问题立即激发了儿童的想像力和表现欲。当玛丽的看法似乎被他们证明了以后，格林小姐紧接着向学生提出第二个问题：“你们能够肯定威利在夜里从笼子里跑出来了吗?”孩子们都表示肯定，这说明美国儿童非常自信。他们为了说服老师，从另一个角度去思考，还想出了新的办法。可见，格林小姐与儿童之间的交往与对话激发了儿童的智慧活动，引发了儿童的探索欲望，同时她给予儿童的指导和建议，为儿童学会利用正确的科学研究方法解决问题提供了很大帮助。师生通过全方位的对话、多维度的相互合作，转变和创造了课程。而中国小学科学课堂缺少真正有效的互动和交往，中国传统文化观念对此有重要影响，如“长幼有序”等观念一直被作为一种传统美德灌输给儿童，因此，中国儿童与教师之间有尊卑之分，所谓平等的、民主的教学交往常常只是表演而已。在多数情况下，教师与学生之间的对话是自上而下的“一问一答”或“一问多答”的形式，而且大多数问题只是“虚拟”的问题，只是为了让学生更好的理解知识，而不是促使学生积极思考的问题。

    从以上几个方面的比较我们可以看出，中美两国的科学教学之间具有很多可以相互借鉴之处。笔者认为，中国的科学教学有待改进。首先，要转变教学观念，科学教学应关注儿童的生命价值；其次，确立探究式的科学教学模式，加强理论与实践的有机结合；再次，构建真正民主、平等、合作的师生关系，增加师生之间以及生生之间真实有效的交往等等。