在我国小学科学课程的发展史上，其名称经历了格致→博物→理科→自然→常识→自然常识→自然→科学的变化。发展历程大致划分为四个时期。

这一时期，没有形成我国自己的科学教材教法体系，先学日本，后学英美(主要是美国)。尽管我国古代的科学教育很发达，但在1903年前没有单独开设科学课程。在1903年前，我国科学教育的途径有二：一是“学校”形态的科学教育，主要为统治阶级的孩子所享受，其特点是以识字、读书、背书为主，多是语文、自然、社会综合性的教材。如先秦的有《诗经》、《尔雅》，李斯的《仓颉篇》，赵高的《爰历篇》，胡毋敬的《博学篇》。汉代以来的有司马相如的《凡将篇》，史游的《急就篇》，班固的《太甲篇》，蔡邕的《劝学》、《女史幼学》，陆机的《吴章》。再有李瀚(唐代)的《蒙求》，周兴嗣(六朝)的《千字文》，王应麟(宋代)的《三字经》、《小学绀珠》，方逢辰(宋代)的《名物蒙求》……以及近代的《家塾蒙求》、《幼学琼林》等等，自然知识主要靠教师讲解，即使课文是联系实际的，而教学却往往只是讲讲听听，脱离实际。此种教风，代代相传至今，很难根除。二是如远古时代那样在“大自然”的“课堂”里以“大自然”本身为“教材”，通过跟随大人在生产劳动的实践中来学习的路线。这条路线存在于广大劳动人民之中。正如管子说的“农之子常为农”，“工之子常为工”，工农之子成天跟着大人“少而习焉，其心安焉，不见异物而迁焉。是故其父兄之教不肃而成，其子弟之学不劳而能”。我国古代的许多精湛科学技术就是这样家传师承地传下来而发展的。历代的出土文物，我国远古的蚕桑、打井、彩陶、冶炼、建筑……等发明及后世的四大发明等足可为证。可惜劳动人民被排除在学校之外，一般不识字，他们的创造发明很少有文献保存下来，也因此有不少技艺失传了。在小学正式开设科学课程是1903年，当时称为格致课。1898年7月，康有为向光绪皇帝上奏《请开学校折》，建议仿德、日学制，通令全国各省、府、县、乡开办学校。1903年全国各官立小学堂，规定开设格致课，这便是我国最早的科学课。课本叫《格致》，用四言韵语写出，为教10岁内外童子之用。内容译自日本，主要有：乡土之动物、植物、矿物;寻常物理、化学现象;生理卫生等。当时高小开设8科，格致课排于第7位。民国以后，课程名称先改为博物(1912年1月9日，中华民国政府颁布《普通教育管行课程标准》中规定：高等小学开设12科，将格致改为博物，位居第6，初小不设此科，后改为理科（1912年9月）中华民国07 收稿日期：2003 04 16项目来源：湖南省教育科学“十五”规划重点课题《小学科学新课程实施研究》政府颁布的《小学校令》又规定：高等小学砍掉博物、理化，改设理科)，再改为自然、常识。1922年，小学改为四二制，初小设《社会》(包括卫生、公民、历史、地理)、《自然》两科。“自然”之名自此始。高小设卫生、公民、历史、地理、自然五科。规定“乡村学校无力单独设科的，可将社会、自然合并为《常识》科。“常识”之名自此始，它是“社会”和“自然”的合称。教材仍是译自日本，而日本又是从英美引进的。1929年(民国18年)颁布第一个课程标准，把高小的历史、地理和一部分卫生合并为《社会》科，个人卫生部分并入《自然》科，初小则把社会、自然合并为《常识》科。后经四次修订，一直用到解放前夕。后几次的修订基本上只是改变从日本引进现成内容，而根据英美教育学说自编教材。解放前各解放区先后也有自编自然教材，基本上是参照国民党区的教材，而以马列主义毛泽东思想为指导加以改造，结合抗战和解放战争期间战争和生产生活的需要，反映农村生产生活的需要多，反映城市的少。但在教学上注意理论联系实际，强调实践论的认识路线和为革命、政治服务。

解放以后，在中国共产党的领导下，我国的教育事业得到了飞速发展，党和政府非常重视科学教育，在小学中高年级一直开设自然常识课，后又改为自然课。这一时期仍没有形成我国自己的科学教材教法体系，20世纪50年代学前苏联，60、70年代基本上是“停课闹革命”。在这一时期，国家先后颁布了三个教学大纲。1956年颁布学习前苏联的第一个自然教学大纲，规定初小阶段的自然课在语文课中进行教学，高小每周两课时自然课，初小学“生物界自然”，高小学“无生物界自然”。大纲规定的自然教学的目的任务是：“教给儿童一些初步的自然科学知识，促进儿童的德育、智育、体育、美育、综合技术教育等全面发展。”具体提出了六大任务，中心任务是“使儿童对周围自然界最普通的物体和现象获得必要的、初步的具体知识;在这些知识的基础上，使儿童逐渐认识一些他们所能理解的自然现象间的相互联系;了解人能征服自然，使自然为人类服务”。1963年颁布第二个自然教学大纲，砍掉了历来初小都有的自然或常识课，目的任务与1956年的大纲基本相同，但更多地强调“扩大儿童的知识领域，培养儿童爱科学的品德，为儿童进一步学习和将来参加劳动准备必需的基础”。全国统一使用人民教育出版社出版的《高级小学课本自然》1-4册和“教学指导书”，直至“文化大革命”前夕。

1966-1977年，各地自编《科学常识》，全国无统一的学制、教学计划和教材，实际上是“停课闹革命”。1977年12月教育部发布《全日制十年制学校小学自然常识教学大纲(试行草案)》(“自然常识”之名自此始)，目的任务也与1963年大纲基本相同，在更多地强调“扩大学生的知识领域”的同时，强调“通过自然常识教学对学生进行政治思想教育，逐步培养学生的辩证唯物主义观点，为学生进一步学习和将来参加三大革命运动打下初步的基础”。但仍只在小学最后两年设《自然常识》课，每周两课时，但学制已改为五年制，所以学习的年级从原来的五、六年级调到四、五年级。内容基本上保持了第二个大纲的内容(第二个大纲把原在初小四年内的生物界自然和生理卫生全部包到了五、六年级，而课时不仅未增加，反而比解放初减了一课时)，再增加适应现代化需要的先进科学技术的内容，因此，教学内容呈现出“深、难、重”的弊端。1978年秋起全国统一使用人教社出版的《全日制十年制学校小学课本自然常识》1-4册及相应教参。由上可知，在1980年以前，我国小学科学课程发展还未成气候，教材教法体系尚未成形。

这一时期开始初步形成我国自己的科学教材教法体系。1981年3月教育部颁发《全日制五年制小学教学计划(修订草案)》，明确指出“根据四化需要，必须加强小学自然科学常识教育，培养少年儿童从小爱科学、学科学、用科学的志趣”，并将课程名称恢复为“自然”，取消了画蛇添足的“常识”两个字，并从三年级起开设。1982年秋，在科学启蒙教育大师刘默耕的领衔下，具有崭新的教育理念(“自然课就是教孩子们‘搞科学’”)的《自然》及指导《自然》课教学的《教师用书》，由人民教育出版社出版。1992年国家教委又颁发了新的九年义务教育《自然教学大纲》，规定从小学一年级就开设自然课。义务教育小学自然教材是以教科书为基础的系列教材，品种除教科书以外，同时供应教师教学用书，以后又陆续供应挂图、幻灯片、投影片等。它有“六·三”学制和“五·四”学制两套，分别供两种学制的学校使用。这套小学自然教科书是在总结建国以来人民教育出版社编写的七套自然教材和研究国外的小学科学(或理科)教材，以及调查研究小学实际的基础上编写的。教科书基本体现了如下特点：一是注重科学学科的特点，贯彻德智体美劳全面发展的教育方针，为提高整个民族的科学素质打下基础。二是遵循儿童身心特点，处理好内容的深度广度，做到难易适度，分量适当。选择的大多是常见的、儿童感兴趣的，且能够亲自进行观察、实验和操作的教学内容，体现了趣味性和实践性。三是贯彻理论联系实际的原则，加强与生活、生产、社会实际的联系。在儿童接受能力允许的条件下，新教科书在阐明自然规律和概念时，尽可能多地联系生活、生产、社会实际。四是注重儿童智能发展。新教科书进一步明确了本学科中各项能力培养的要求、方法和途径，确定了能力的结构体系。五是既注意了本学科各年级教材之间的纵向联系，又注意了与小学其他各门学科之间的横向联系。与此同时，遵照国家教委关于中小学教材建设“在国家统一要求下实现教材多样化”的精神，从1993年开始，上海、广东、江苏等各地教材建设风起云涌。其中，以苏科版小学自然教材最具影响。该教材的主要特色如下：第一，教材指导思想较先进。教材增加了表现科学、技术、社会相互关系的综合性课题，强调自然教学要让小学生经历科学研究过程，“真枪实弹”地开展科学研究活动，体现了科学教育的新思想。第二，教材内容选择较合适。教学内容的选择充分考虑了学生的学习愿望和动机，一改以往单纯用知识点作标题的做法，代之以一些生活化、儿童化、口语化的标题，突出了学生的主体地位，还增加了许多开放性的内容，促进学生走出教室，到大自然中去，到社会中去，并将自然课的学习从课堂延伸到课外，扩展到社会和家庭，为教师创设一个民主、和谐、开放的教学氛围奠定了基础。第三，教材内容编排较合理。教材突出了单元结构，将一学期的学习分解成若干个阶段。在一个单元中，学生对相关问题可进行比较集中的研究，易于保持浓厚的兴趣，认识可以不断深化，且有助于系列化地训练相关能力。随着年级的升高，教材中的能力要求也随之不断提高。第四，教材呈现方式较活泼。教材图文并茂，低年级课文更是以图为主，而且是以照片为主。图多，照片多，一方面真实地反映了自然和客观实际，扩大了学生的视野，缩小了学生与被认识对象之间的距离;另一方面有利于激发小学生学习自然的兴趣，培养他们亲近自然，珍爱自然的情感。在这一时期，还涌现出了一批具有自身教学风格的自然教学名家，除了已故的科学教育大师级人物刘默耕先生、小学科学教育界知名人物路培琦和章鼎儿，还有如运用“假说演绎法”的北京特级教师应飞、运用“自然法”的北京特级教师郑乃强、运用“学玩融合法”的湖南特级教师任晓晖、运用“启发式综合教学法”的江苏教师蔡正秋、运用“五步式自然实验教学法”的湖南教师龙正启、运用“导探教学法”的上海教师沈人骅等等。由上可见，至此，我国小学科学课程发展已成气候，教材教法体系初步形成。

这一时期，较完善的科学教材教法体系开始形成，新的科学教材处于实验阶段。2001年初，国家教育部开始组织编写新的《国家小学科学课程标准》。根据新的课程标准，学科的名称由原来的“自然”改为“科学”。这一改动不仅反映了教学内容上的扩展，从以自然现象、事物为主拓展到整个自然科学领域，包括与自然科学有关的人文精神、价值观以及科学技术与社会的关系(STS)等等，而且还包含了科学探究的方法与过程。2001年全国《科学》课改实验区38个，2003年在对实验教材进行修订后全国实验区增加至380个，学生人数达1/3;2004-2005年将进入课改推广阶段，2004年学生人数要达2/3，2005年人数将达100%。作为这次《科学》课改的指南———《国家小学科学课程标准》(以下简称《标准》)，从培养全体小学生的科学素养，进而促进全民科学素养提升的良好愿望出发，在结构、内容、体例、表述等方面都作了一些探索和革新，其主要特点如下：一是与时俱进。《标准》十分重视在时代发展、科技进步、教育改革的大背景下，确定学科定位，提出“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程”。这一提法既体现了当前知识经济初现端倪，以信息技术为标志的现代科技高速发展，对生活在这样时代的人所必须具有的科学素养的高度关注，又体现了以创新精神与实践能力为核心的素质教育对学校教育的全面性要求，即不但要让学生学习基本知识与技能，更要全面发展包括情感、态度、价值观、方法、能力等方面的整体素质，真正体现了“与时俱进”。二是高瞻远瞩。《标准》是集美国、英国、澳大利亚、新西兰、日本、加拿大、俄罗斯、中国香港地区、中国台湾地区等国家与地区的科学课程标准与教材和我国历年来的教学大纲与教材之大成，再结合我国小学科学教育的实际，提出了“科学学习要以探究为核心”、“科学课程应具有开放性”、“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展”等基本理念与课改思路。这使得本学科的改革起点高、定位远，可谓“高瞻远瞩”。三是系统完善。《标准》系统地给出了小学科学课程的课改理念、课程目标、内容标准、教学建议、课堂教学实施与评价、课程资源的开发与利用、教材编写的思路与设计原则、教师的专业要求与队伍建设、科学教学活动的类型与设计、科学教室的设置等内容，为科学教师有效实施小学科学教育提供了依据。四是灵活变通。作为课程标准，既要给教材编写者与教师正确的目标与具体内容要求，使他们知道通过该学科的教学，学生必须达到什么目标，但又不能把实现目标的过程与方法定得过死，束缚了他们的创造性。《标准》对目标，以学生为第一人称，讲述他们通过学习必须学会或达到的程度;对过程，则以建构的方式既给教师如何实现目标提供启示或范例，又允许教师开发与创造更有效的实施方法与途径，倡导教师“‘用教材教’而不是‘教教材’”，从而使教师能灵活变通的去实施《标准》。《科学》教材已有多种版本。除了教科版、苏教版和河北版已经投放实验区，还有海淀版，青岛版通过了审定，湖南、广东、湖北、河南也都正在积极筹备推出新的教材。新的《科学》教材都紧扣《标准》，各具特色。概括起来新教材主要有如下特点：第一，在指导思想上，体现了活动性、过程性、主动性和发展性。新教材更多地关注学习者本人，强调学习的过程。教材通过设计系列活动(如实验、讨论和一些小栏目)让学生去亲身经历(教科版为了引起小学生情感上的共鸣，还特意采用了一些小学生自己的设计和习作)，充分发挥学生的主动性去认识自然和社会，从而实现学生的全面发展。第二，在内容选择上，体现了基础性、综合性、实用性和时代性。新教材精选了学生终身学习必备的基础知识和技能，并特别注重从学生的现有经验出发，从儿童身边的自然事物和现象中选取内容，便于他们以生活经验和周围环境为基础进行探究活动。不仅如此，在内容上还强调科学与社会的关系，增加了反映科学技术发展中的新成果、新话题和社会生活中人们共同关注与亟待解决的问题，使学生从科学课程的学习中增强社会责任感并真实地感受和体验科学的本质及科学、技术和社会之间的关系。第三，在内容组织上，体现了探究性、整合性和逻辑性。新教材以学生的自主探究为主线，把科学知识的学习贯穿在学生的探究活动之中，以整合方式打通了各学科的人为界限，建构了以学生活动为主的整体框架，将内容上有联系的活动组成一个教学单元，全面体现大单元综合的编排思想，而且结构设计由浅入深，循序渐进，适应了学生的年龄和心理特点，逻辑性强。这种形式的编排有助于学生认知能力、探究能力的发展和态度、情感、价值观的培养。第四，在呈现方式上，体现了多样性、趣味性和启发性。打开一本本新教材，可以发现，几乎册册形式多样，活泼可爱(出现了以童话、诗歌、谜语等形式来表达科学内容)。教材印刷精美，图文清晰，色彩艳丽，文字优美，导语生动，富有启发性和趣味性，对小学生具有吸引力。总之，这次科学课改的方向是正确的，它将极大地完善我国小学科学课程的教材教法体系。我们有理由相信，我国小学科学课程的发展前景一片光明。