Google科学家吴军博士曾经在《大学之路》二版新书发布会上，谈到学科学的原因——主要是学习科学素养。任何一门学科教育都可以是素质教育，怎样才能把每个学科都变成真正的素质教育呢？对学科的认识改变了，方法改变了，结果自然就跟着变了。
这句话，当时听着没啥感觉，直到看到《美国科学·生命科学·第三级》这本书，让我这个生物学专业的人产生了怀疑：艾玛，之前学的都是假的生物学？！
《美国科学》系列是美国小学标准科学教材，全美有40多个州正在使用。《美国科学·生命科学·第三级》译自美国经典科学教材《斯科特科学》（Scott Foresman Science）。这套教材系统全面地介绍了美国小学生按照科学课程要求要掌握的科学知识，在介绍科学知识的过程中，融入实验、科学的方法，通过指导探究、引导探究和完全探究三个阶段，让小学生养成科学思维习惯。在学习这套教材的过程中，获得科学操作经验以及探究问题的意识与能力。
《美国科学》整个系列的作者共有14位，多为科学教育领域的教授，也有工作在教学第一线的小学教师和学区主管。另外17位顾问，均为相关学科的科研人员和教育专家，其中5位为科学内容顾问，12位为美国国家航空与航天局（NASA）内容顾问。
美国科学系列的教材共分6个级别。《美国科学·生命科学·第三级》是三年级用书。全书共有四个章节，内容从低级到高级，从简单到复杂。
从课程标题开始训练思维能力
不是说美国的月亮就更圆，但是对比中美两国的教材之后，还是发自内心的感叹：人家的科学课程设置的就是好，她们不仅仅教孩子认识科学知识，更重要的是，通过课程设置，启发孩子的思考和探索能力。
这一点，从目录上就可以看出来。
你见过哪一本教材的目录是这样的？
1、开放性问题做课程名称。《美国科学·生命科学·第三级》整本书包括4个内容，四个一级标题中有两个是问句，其余的课程名称统统都是问句，并且都是开放性问题，不是简单回答对错的提问。
从每一章的第一课到最后一课，带着问题进入课程学习，学生自己找到答案，回答标题中的问题时，心情一定很愉快。若干年后，可能还记得自己发现答案的过程。
比如第一章植物及其生长方式，背景知识提出的问题是“植物的不同器官如何帮助其生存及生长？”引导学生思考，不同器官都包括哪些呢？顺利导出第一课植物的主要器官有哪些？第二颗植物为什么需要根和茎？
学完课程之后，会标出本课的检测点，也是以提问为主：叶如何帮助植物生存？内容还是那些内容，只是换了一种提问方法。这种方式，开阔了孩子的视野，训练了孩子的灵活思考能力。孩子不会死读书，不会因为改变了问题就不知道如何解答。
2、学会阅读技巧，其实是学习科学研究的方法。每一章的“如何阅读科学”这个知识点都会介绍一种科学研究的方法，辅以一段科学文章，安排运用，强化孩子们的学习技能。《美国科学·生命科学·第三级》第一章介绍的是“比较和对比”，第二章是“顺序”，第三章是“主旨与细节”，第四章是“得出结论”。
一学期才学四个，怎么这么少？可是，如果把这四种技巧和方法都学会，掌握了，却是一辈子都能使用，并终身受益的技能。就算换一种阅读材料，换一种研究对象，换一门科学研究，这些方法都能使用。
比如，“得出结论”其实就是推论、整合、总结、归纳方法，这个方法，不仅仅在我们阅读科普文章中会用到，在科学研究中，也是常用的方法之一。三年级的孩子，进入实验室动手做实验可能还有点早，但是，在真正动手之前，已经从日常的科学教材的阅读中，了解了科学研究中会用到的这些方法和技能。
学会了这些方法，孩子们在做作业的时候，正确率都提高了。我们在大学英语四六级考试当中遇到的理解阅读题，人家小学就开始训练了。
实践出真知
以前经常听说美国小学生，为了完成作业，小小年纪就自己上网或者到图书馆查资料，多人多地搞调研，最终独立写成论文提交。这样的论文写作，俺是进入大学之后才开始接触的。
1、《美国科学·生命科学·第三级》强调真实场景。每一章的内容都有一个“你在现场”的配图和文字，描述一段你在现场的场景文字，引出本章正课内容。
无论是成群结队的蚂蚁还是大海里的小鱼，无论是清晨的森林还是海陆相接地带，这些内容都是现实世界中真实存在的。
不要小看了“你在现场”，它可是起到了画龙点睛的作用。有的内容孩子们可能见过，有的内容孩子们可能没有见过，对于见过的场景，小朋友们很愉快的回忆，并引入课程学习；没有见过的场景，小朋友们开拓思维，积极畅想，同时提醒小朋友下次遇到要注意观察，并且把学到的知识融入其中，积极思考。
这样的课程设计，自然而有力量。
2、每一章都安排三个“实验园地”内容。从第一课之前的“指导探究”，到课程结束的“引导探究”，再到回顾与总结之前的家庭活动——完全探究三个阶段，《美国科学·生命科学·第三级》从问题开始探索，列出研究孩子们通过观察，动手，从“做什么”到“怎么做”，再到观察，解释结果，是一个完整的系统项目。
孩子通过一个项目一个项目的训练，获得了体验、经验，收获知识，获得能力上的提升。
跨学科融合培养STEM素养
美国科学系列每个级别有四大单元：生命科学、地球科学、物理科学和太空与技术。每个学科的内容都根据美国科学教育标准（National Science Education Standards，简称NSES）设置。循序渐进，逐步展开相关学科的内容，综合科学、技术、工程与数学技能，培养学生STEM素养。
这里的STEM，就是被多届美国总统看重的STEM，是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写，近期加入了A，也就是艺术（Arts）。
1、生命科学课程学数学。《美国科学·生命科学·第三级》四章，每一章都有一个“科学中的数学”，通过探究、分析生命科学中的数学问题，孩子们不仅巩固了数学知识，还发现了学科之间的联系。对小朋友来说，形式多样的图表对比结果，比干巴巴的数学排列计算效果要好得多。
2、多学科融合。除了数学，《美国科学·生命科学·第三级》还涉及写作、艺术、社会学、职业规划等多个学科的内容，让孩子们认识到，即使是生命科学一门学科，也会与其他学科互相联系，互相融合。
这样的学习才是真实的，有效的。
生活中，有那一个学科是独立存在的呢？
国内教材改革有待继续深化
为了与《美国科学·生命科学·第三级》进行比较，我向单位几位同事索要了小学科学教材。一年级家长给我带了一个袋子，内容丰富，有图形、曲别针、材料说明等内容，是科学课程的教材和配套实验素材包；从四年级家长提供的科学教材来看，科学课程涵盖了生物和物理两个学科的内容。
对比两国教材，人家的教材才是真正的跨学科，俺们这种是多学科。跨和多，一字之差，影响和意义却是天差地别。
其实，我国在2016年教育部出台的《教育信息化“十三五”规划”》中，明确指出有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索STAM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识，养成数字化学习习惯。
从我收到的各年级的科学教材以及孩子的反馈来看，改革的效果还是显著的，孩子们都很喜欢上科学课，只是单从教材来看，改革不如人家那么彻底，那么系统。
要知道，美国的STEAM教育体系，也是二十世纪八十年代，美国对自身科技实力落后反思的成果。
美国幼儿教育协会研究表明，越早鼓励和支持孩子对周围世界探索，并获得基础的STEM知识和技能，他们之后在与STEM相关领域获得成功的机会更大。尤其是在诸如数字感觉、科学探究、问题解决和批判思维等方面。
《美国科学·生命科学·第三级》这本书，从内容的编排上来说，贯穿着STEM素养，系统训练的是孩子发现问题，解决问题的思辨能力；孩子在学习科学课程的过程中，学到的阅读方法，学到的动手实践能力，学到的多学科融合，无边界的开放学习视野，对孩子来说，受益终身。
@擦亮星，爱生活爱旅行爱学习。