新中国成立70年来，中小学的科学课程经历了许多变化，大致可分为两个阶段：引进和改革探索阶段、建设有中国特色的科学课程阶段。科学课程的发展从一个小侧面体现了我国教育的发展进步和新中国的迅速崛起。
从引进消化到初步的改革探索
1950年，按照毛泽东同志的指示，教育部成立人民教育出版社，负责中小学课程教材的编制。1953—1956年，人民教育出版社编写出版了初中《物理》《化学》《自然地理》《植物学》《动物学》以及《人体解剖生理学》（高一用）等教材，正如人教社后来总结的，当时“强调学习苏联经验，注重思想教育，重视基础知识的传授和基本技能的训练，教材的系统性较强。这套教材为新中国中小学教材建设奠定了基础。”在此基础上，人教社后来结合中国国情陆续编制了小学自然（常识）、中学物理、化学、生物和生理卫生等课程。从体系来说，这个时期的科学课程属于学问中心课程（或称学科中心课程，即以学科体系作为教材体系的课程）。
学问中心课程的优点是能使学生获得比较系统的科学知识和技能，偏于专、精；教材可以撷取学科的精华，便于编成结构严密的体系；与大学的分科相适应，便于经过大学专业训练的教师讲授。我国的教育实践也证明了这一点。然而，学问中心课程也有明显的缺点：一是过于强调特定学科的知识结构，造成学科之间的隔离，难以适应现代科学发展中各学科综合、交叉和渗透的趋势；二是过于强调理论知识，削弱了实用知识和实用技能以及科学方法的传授，不能满足学生走上社会后的需求；三是这种学科体系适于部分语言和数学逻辑智能较高的学生学习，多数普通学生难以适应，影响了他们的学习兴趣，并造成课业负担过重。
我国从苏联引进学问中心课程后，弊端很快就显现出来。主要问题是学生课业负担过重，以及与实际生活脱节。从1958年开始，我国陆续推动科学教育与生产劳动相结合、以“三机一泵”为中心设置“工业基础知识”，以农药化肥、水稻小麦、鸡鸭牛羊等为中心设置“农业基础知识”等科学课程。此时的科学课程从体系来说，属于社会中心课程，即社会需要什么就学什么。
社会中心的科学课程也存在许多弊病，不利于学生的全面发展。“文化大革命”结束后，国家来不及编制科学课程，只好把1963年的教材先拿来用，再在这个基础上，编制了相应的科学课程教材。从课程性质来说，又回到了学问中心课程。
从新中国成立到20世纪70年代，我国的科学课程基本上处于一个引进、消化的阶段，在此过程中虽然也进行过积极探索，但是由于缺乏正确的理论指导，改革探索没有取得明显成效。
素质教育带来科学教育的春天
重新认识了科学教育的本质功能
素质教育的理念提出来后，人们逐步意识到，过去对科学教育本质功能的认识是社会本位的，即只强调科学课程为社会服务的一面，忽视了它对人的发展的作用。从素质教育的角度理解，科学教育的本质功能应当是提高国民的科学文化素质。之后，我们又进一步提出科学课程要把科学文化素质的培养与人文文化素质的培养结合起来，按照这一理念的指导，基本上建立了具有中国特色的中小学科学课程体系。
形成了探究式的科学课程学习方式
科学的本质不仅体现在科学知识、技能和方法上，而且体现在知识获取的探究过程，以及科学、技术与社会的关系中。一个人的科学素养不仅体现在知识和技能方面，还体现在科学的过程与方法，情感、态度与价值观等方面。探究式学习的特点是让学生体验和领悟科学的过程和程序，而不只是接受科学的结论。它有利于发展学生对自然的好奇心和对科学的求知欲，体验科学探究过程的愉悦和艰难，习得科学的思维方式和方法，理解科学知识，发展多重智能。它也有利于学生接触生活和社会，从而更好地认识科学、技术与社会的关系。因此，探究式学习体现了科学本质与教育本质的统一。
通过观察和实验等实践活动来认识自然，即“实践—认识—再实践—再认识”（可简称为“实践—认识”模式）被奉为哲学方法论的经典。科学探究的概念从西方国家引进后，我们坚持以马克思主义的立场、观点和方法，批判地吸取其合理内核，对科学发展史上另一种方法论模式，即“问题—假设—检验—结论”（可简称为“假设—检验”模式）进行了实事求是的分析和借鉴。如今我们在科学课程改革中提倡的探究，实际上是对“假设—检验”模式的一种肯定。“实践—认识”和“假设—检验”不是对立关系，而是互补关系。科学课程要让学生学会不同的认识模式。这样的认识，使学习科学不再停留在知识、技能和方法层面，而是强调科学过程的学习和情感、态度、价值观的培养。
树立起正确的科学教育价值观
2006年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《国家“十一五”时期文化发展规划纲要》要求：“中小学各学科课程都要结合学科特点融入中华优秀传统文化内容。”从科学教育的价值观来看，科学课程除了教给学生科学技术知识和科学过程方法外，更重要的是培养正确的科学思想。科学思想的含义主要不在具体的科学事实、概念和原理、规律，而在科学深层的哲学和文化内涵。一种科学思想往往会决定几代甚至十几代人的思维方式，对他们的世界观、人生观和价值观产生巨大影响。自然科学的核心问题是人与自然的关系。我国古代哲学历来重视天人关系，对天人关系的研究形成了“天人之分”“赞天地之化育”“与天地参”“天人合一”等观点。“天人合一”在传统文化中是人与自然关系的最高境界，我们用现代可持续发展的理念扬弃“天人合一”思想，作为科学课程的基本科学理念。这样的思路，既提升了学生的科学文化素养，又有利于传承中华优秀传统文化。
科学课程的结构在调整中不断完善
在我国科学课程改革发展过程中，科学课程的结构不断完善，其中有四个方面的探索具有重要的意义。
一是推进综合科学课程改革
新中国成立初期，我们的中学科学课程一直分为物理、化学、生物和自然地理。在20世纪后半叶，全球范围内的科学课程改革中，开设综合科学课程是一个热点。其中STS（科学—技术—社会）课程和初中综合科学课程先后被引入我国。
STS被理解为在技术和社会环境的范围教授科学内容。20世纪80年代STS课程在我国许多学校开设，但它难以融入全日制学校的课程体系，所以未能得到大范围推广，但其思路与综合科学课程有许多共通之处。我国的现代初中综合科学课程是在香港率先开展试验的。随后，东北师大附中、上海市和浙江省、广东省先后进行了试验。浙江省在初中阶段全面推行“自然科学”课程，取代原物理、化学、生物和自然地理课程。这项改革自1988年启动，1993年秋在全省所有初中试验。这是我国第一个通过全国中小学教材审定委员会审定、在一个省范围试用的初中综合科学课程，在全国产生了很大的影响。2001年，在上述试验的基础上，教育部制定了初中科学课程标准，综合科学课程正式纳入国家课程体系。之后，浙江省又按国家标准编写了《科学》教材，到现在一直坚持在所有初中使用。
除浙江省外，2000年后上海市在义务教育六至七年级开设综合科学课程，在八至九年级开设分科的科学课程（初中学制为4年）；高三开设综合科学课程，内容包括科学探究的过程和成果等10个专题。
我国中学科学课程的结构，从此发展为分科课程和综合课程两类。分科课程的主导价值在于使学生获得逻辑严密和条理清晰的科学知识，而综合课程的主导价值在于使学生对自然界形成系统完整的知识及把握和解决问题的全息视野与方法。
二是设置小学科学课程
科学素养的形成是长期的，早期的科学教育对一个人科学素养的形成具有决定性的作用。2001年，教育部制定了小学科学课程标准，将我国的小学科学教育首次从自然常识水平推进到科学水平。主要的变化，一是科学知识形成了结构化的体系，科学知识与自然常识的不同，表现在自然常识是对某些科学事实的判断和描述；而科学知识是组织化的知识体系，需要建立一定的科学概念体系来理解和说明自然界。二是科学活动的过程和方法规范化，而自然常识更多运用的是经验的方法。三是义务教育阶段科学课程统一设计，在一至六年级开设“科学”课程，七至九年级开设合科的“科学”或分科的“物理”“化学”“生物”（自然地理内容归入“地理”）课程。
三是实施“一纲多本”和开设高中科学课程选修课
现行的中小学科学教材是按国家课程标准编写的，国家鼓励有关机构、出版部门等依据国家课程标准组织编写中小学教材，经全国中小学教材审定委员会审查通过后发行，即一纲多本、科学教材多样化。
考虑到高中学生有权利根据自己的经验、兴趣和发展需要对科学课程内容进行选择，现行高中科学课程在保证每个学生达到共同基础的前提下，根据社会对人才多样化的需求，各学科分类别、分层次设计了多样的、可供不同发展潜能学生选择的课程内容让学生选修，以满足学生对科学课程的不同需求。
四是科学课程融入国际科学教育改革潮流
1990年，中国教育国际交流协会在上海举办“课程发展与社会进步”国际研讨会，从此中国参与到国际科学教育改革潮流中。10年后，联合国教科文组织发起、在北京召开“科学与技术教育研讨会”。此时，中国的中小学科学教育理念，已与欧美等发达国家接近了。
经过20年的追赶后，我们可以与代表当今世界科学教育最高水平的美国进行平等交流了。而现在，中国的科学课程、编写的教材已经得到其他一些国家的认同、借鉴。从全盘引入到借鉴吸收、互相融合，经过新中国70年来的发展，现在我们已能向外输出我们的科学课程了。科学课程的发展从一个小的侧面体现了新中国的迅速崛起，体现了在党的指引下国家文化软实力的提高。
（作者系温州市教育局顾问、特级教师，曾任教育部基础教育课程改革专家工作组专家、科学课程标准研制组组长，曾主编国内第一套综合科学课程教材）