随着基础教育课程改革的深入,原有的《自然教学大纲》已不足以完整地体现科学课程的变化,必须寻求一种新的完整体现课程改革理念的表现形式。课程标准是国家对学生接受一定教育阶段之后的结果所做的具体描述,是国家教育质量在特定教育阶段应达到的具体指标,它具有法定的性质。因此,小学科学课程标准是国家管理科学教育教学和评价科学课程的基础,是科学教材编写、教学、评估的依据。为此,小学科学课程标准的研制，是科学教育课程改革的核心环节。据课程专家郝京华教授介绍：“与《自然教学大纲》不同的是，《小学科学课程标准》的内容更加丰富，其中包括课程目标、内容标准、教学实施建议、课程资源的开发利用、案例、探究性学习等，体现了课程改革的新思想和素质教育的要求。”那么，从《自然教学大纲》到《科学课程标准》，究竟有哪些变化呢？
一、突破学课程中心，为学生的终身发展打基础
一位著名科学家曾经说过这样一段话：“学校教给什么样的知识是最有价值？那就是学生离开学校许多年之后，还留在学生头脑中的那一部分东西。”此次小学课程标准在研制过程中，根据基础教育的性质和时代的特点，重新界定了基础知识与基本技能的概念，所确定的基础知识基本技能是学生终身发展必备的。同时，也增加了探究的基本能力、信息意识的要求，因此这些也是当代公民必备的素质。
以往，人们往往认为把地理、化学、物理、生物、等学科中的材料、内容、概念根据它们内在的逻辑顺序和相似的属性编程一定的逻辑体系，把它们的这种严密的学科体系输入到学生的头脑里，学生就能形成相同的知识结构，并且认为这就是学科知识的增加。美国教育家杜威认为“严格的逻辑形式实际上体现了专家、内行者所取得的结论。传统的教材上的定义、划分、分类等是把专家们取得的各种结论加以浓缩提炼而成的，这是把专家的终点当成初学者的起点，是极不合理的，甚至是荒唐可笑的，它忽视了儿童在各个发展的阶段，心理特征一有经验和认识发展水平的差异。”
其实儿童的生活是一个整体，一个总体。他敏捷地和欣然地从一个主题到另一个主题，正如他从一个场所到另一个场所一样，但是他并不意识到转变和中断，既没有意识到什么割裂，更没有意识到什么区分。儿童所关心的事物，由于他的生活所带来的个人的和社会的兴趣的统一性，是结合在一起的，它具有儿童自己的生活的统一性和完整性。儿童到学校学科学，多种多样的学科体系便把儿童的世界加以割裂和肢解。把事物归了类，并不是儿童经验的事物；在儿童的经验里，事物并不是分门别类地呈现出来的。感情上的生动的联系和活动的连结，把儿童亲身的各种经验综合在一起。一句话，已经归了类的各门科目，是许多年代的科学的产物，而不是儿童经验的产物。正是因为认识到这一点，《科学课程标准》就力图打破原先大纲中的那一套以学科知识为体系的内容标准。把原先大纲中规定的八个方面的内容整合为生命世界及地球和宇宙三大块。这三个领域的内容突破了原先以学科为中心的局限，精选了那些学生终生学习必备的基础知识和技能，改变以往自然教学内容繁、难、偏、旧的状况。密切了教科书与学生生活以及社会、科技发展的联系。为了增加对日常生活和社会生活中现实问题的探究，加强基础知识与社会、资源、环境的密切联系，降低了对概念性知识的理解。如生命科学部分的课程标准反映现代生物技术的发展，削弱传统生物学按类群详细介绍生物体外部形态和内部结构的知识，加强生物与社会技术生活相连系的内容。《科学》教材中许多单元都体现出这样的一种综合，如《土壤》一课从土壤和生命相互依存的角度去挖掘其深刻的内涵，《秋去冬来》单元通过主题活动的方式，让学生具体地感受季节，把握季节的更替，而不要求死记硬背繁杂的生物和物候知识。
二、注重学生的学，强调探究的过程与方法
以往《自然教学大纲》更多地强调教师的教，如今课程标准着眼于学生的学，对小学阶段学生发展应达到的目标都提出具体的要求，做出详尽的规定，从这一点也可以看出，《科学课程标准》与《自然教学大纲》有着本质上的差别。正应为如此，许多人评价，《科学课程标准》对改变课程功能，将素质教育落实到课堂教学中有着非同寻常的意义。
以往我们更多关注的是学习的结果， 而忽略了学生是通过什么样的学习方式和策略来学习的，死记硬背得到的结论，掩盖了学生在学习上存在的问题，所以关注学生探究的过程与方式是引导学生学会探究的关键，《标准》在教学方法上特别强调关注学生的自主探索和合作学习，认为“科学学习应以探究为核心。”苏霍姆林斯基曾说过：“在人的心理深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。而在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈。”心理学研究表明：儿童有一种与生俱来的、以自我为中心的探索性学习方式。学生学习科学知识是接受的过程，更是发现和创造的过程。因此，科学教学的最好方法就是引导学生自己去发现，主动去探索，体验未曾经历的独特经历。
《标准》对“探究”是这样阐述的：“探究即是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探索为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应该为儿童提供充分探究的机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验科学学习的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，领悟科学的真谛。”强调学生探究的过程与方法的核心是把以“教学”为中心的课堂活动转变为以“探究”为轴心的科学活动，即关注学生的实践活动和直接经验，提倡学生探究和合作的学习，要让学生动手、动口、动脑，在活动中参与知识的发生和再创造过程，注重让学生自己去探究、理解和掌握科学知识、科学思想和科学方法，亲自体验探究成功的喜悦。科学课程标准力求通过加强过程性、体验性目标，以及对教材、教学、评价等方面的指导，引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究，发展学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力。比如，教学生命科学部分的内容《动物世界》时，我们可以组织学生通过各种途径调查、收集各种野生动物的相关资料，模拟召开“野生动物保护大会”研讨会，结合本地实际讨论如何保护野生动物，强调探究学习要经历“问题情景——建立假设——寻求证据——解释、交流与应用”的基本过程。所以，这样的教学内容就突破了课堂时空对于学生发展的限制，而着眼于对大自然的探索，提倡让学生走出课堂，面向社会，关注自然，关注人类的发展，关注自己的发展。科学探究活动由教室扩展到社区乃至整个社会，使课内、课外、生活、社会互相结合。只有这样的教学观、这样的课堂才能让学生获得最大程度的满足与发展。
三、拓展评价功能，提出了多元评价建议
科学课的评价更加关注人的发展过程，并呈现出多元化的趋势。《科学课程标准》将学生的发展、教师的发展与课堂的发展融为一体，淡化了终结性评价和评价筛选评判功能，强化了过程评价和评价的教育发展功能。尤其是在过程评价和自我评价的方式上有许多新颖、活泼、可操作的创新之处。比如，记录与学生谈话、查看成长记录、测验与考试、活动产品分析、作业（长周期作业、短周期作业）展示等。还有通过学习档案中可收录包括作业的样本、自我小结、活动的设计方案与过程记录、活动成果、研究报告、自编的故事、手工制作、摄影作品，以及他人评价结论、自我评价结果等重要资料。
事实上，传统评价方式是静态的一次性操作方式，不利于将评价和教学过程结合起来，尤其忽略了对学生思考能力、问题解决能力形成过程的考察，如果采用动态评价观来取代传统的静态评价观，将会产生深远的意义。人至少有八项智慧：语言的智慧、逻辑和数学智慧、空间思维智慧、肢体运作智慧、音乐智慧、语言交际智慧、自省智慧和自然观察智慧，这是美国哈佛大学心理学家霍华德 加纳德提出的“多元智慧理论”。有人称这是一种善良的理论，因为这种理论打破了仅以语言和数理逻辑智能为依据的传统评价依据，由以往关注“你的智商有多高”转为“你的智慧类型是什么”。这为我们发现和开发学生们具有的那些在传统教育中不被或未被发现的智慧强项，为发现人才，实现面向全体、因材施教、有效地使每个学生都得到发展提供现代理论与实验研究的依据。
根据加纳德的多元智慧理论，《科学课程标准》指出科学课程的评价不仅要考察学生对知识的掌握，而且要重视学生探究的过程和体验。比如，设计实验探究哪些垃圾可能被自然降解，哪些垃圾不能被自然降解。在家长的帮助下，收集和称量每天垃圾的重量，估算一个城市或一个乡镇每周生活垃圾的总量。组织学生设计问卷，调查每个家庭对生活垃圾中可再生利用的垃圾的处理方式，并写出调查报告。然后评价学生能否实事求是地分析调查活动的数据，能否积极主动地完成收集一周垃圾的任务，能否独立思考，提出与他人不同的见解，是否在调查报告中表现出对社区垃圾污染环境问题的忧虑，能否在调查报告中积极提出垃圾处理方式的建议等内容。每个人都渴望成功，渴望通过成功获得他人的尊重和欣赏，进而确信自我价值，激发自我效力。《标准》特别注重通过让每个学生获得必要的和足够的成功，通过让学生经历科学探究过程，品味科学家发现的喜悦，让学生用感情、智慧和理性去体味成功的滋味与价值。《标准》要求通过自我评价和培养学生自行探究的能力来让学生品味自豪感，学生通过独立的研究，对某个问题进行自圆其说，成就感和满足感会激励学生继续进行新的研究。这种自行探究成就感和自豪感能够培养学生积极自信的人生态度，打破条条框框对思维的限制，从根本上预防和消除精神压抑，不断地使学生振奋精神，以一种登山者的姿态投身科学探究活动，也使学生越来越乐观自信，朝气蓬勃，在爱科学、学科学、用科学的实践活动中，不断提高自身的科学素养和科学探究能力。