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凝练了核心素养
第二，素养的内容考虑时代性和综合性。不同的时代，科学技术的发展不一样，社会的需求也不一样，因此需要考虑时代性和综合性。
第三，在核心素养的研制过程中我们始终坚持科学性和政策性。我们分析了国际科学教育趋势，比较了国际课程标准和教材，分析了国家科学教育政策和科学课程标准，访谈了50余位不同领域的专家，对200多位学生做了表现型评价。
通过理论与实证的系统研究，义务教育科学课程标准中提出了核心素养的四个一级指标，四个核心素养相互依存，共同构成一个完整的体系，体现了科学课程的育人价值。
科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识，是科学课程本质属性的集中体现，是其他素养要求的基础。
科学思维是从科学的视角对客观事物的本质、规律与关系的认识方式，也是适应现代社会发展的核心思维方式，而且可以迁移到其他领域，是科学课程中最重要的核心素养发展要求。
探究实践主要指在了解和探索自然、获得科学知识、解决科学问题，以及技术与工程实践过程中，形成的科学探究能力、技术与工程能力和自主学习能力，是学生形成其他素养要求的主要途径，同时也是一种关键能力。
态度责任是基于学生对科学观念的深度理解，在探究实践的支撑下，通过科学思维内化而形成的必备品格，是社会主义核心价值观在科学课程中的集中体现。
基于核心素养及其学段特征，可以确定课程目标及学段目标，核心素养和课程目标之间有对应的关系，课程目标一定要反映核心素养。因此，基于核心素养，课程标准中形成了四个课程目标：
3、掌握基本的科学方法，具有初步的探究实践能力。
突出了育人导向
所有学科课程标准都在强调育人，这是本轮课程改革一个明显导向，在科学课程中也不例外。
第一，在核心素养中，强化了社会责任感的要求，包括健康生活、人地协调、价值判断、道德规范、家国情怀等方面。
第二，加强了爱国主义教育、社会主义核心价值观教育、中华优秀传统文化的渗透，增强了对我国科技成就的文化自信，推进科技自立自强。
例如在核心概念12——技术、工程与社会中：
3-4年级：说出中国古代技术与工程方面的典型案例。
5-6年级：知道中国主要的大科学工程。
再例如在教材编写原则中提出：
第三，重视了安全教育。
例如在课程资源开发与利用中强调：
教师应根据教学需要，本着科学合理、安全可靠的要求开发实验教具。
第四，重视生态文明教育。突出协调人地关系对建设资源节约、环境友好社会的积极影响， 引导学生树立人与自然和谐共生的使命感和价值观。
例如在核心素养第四条态度责任中提出：
第五，加强科技史教育。
科学课程标准中对于科技史教育在教材编写建议中提到：
调整了课程结构
科学课程设置了13个学科核心概念，是所有学生在义务教育阶段应该掌握的科学课程的核心内容。
在学科核心概念中，物质的结构与性质、物质的变化与化学反应、物质的筼筜与相互作用、能的转化与能量守恒侧重于物质科学；生命系统的构成层次、生物体的稳态与调节、生物与环境的相互关系、生命的延续与进化属于生命科学；宇宙中的地球、地球系统、人类活动与环境侧重于地球宇宙科学；技术、工程与社会、工程设计与物化侧重于技术工程。
每个学科核心概念都有所侧重，但是教师在讲授的时候不能局限于某一个侧重点，而应该有所整合。例如对于“人类活动与环境”这样一个核心概念，侧重于地球宇宙科学，但实际上是整合了物质科学、生命科学、地球宇宙科学的相关的内容，因此教师要联系这些方面的内容。
通过对学科核心概念的学习，理解物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化四个跨学科概念。将科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养的培养有机融入学科核心概念的学习过程中。
精简了课程内容
与2017年版《义务教育小学科学课程标准》相比，新版科学课程标准中核心概念由18个减少为13个；学习内容由75个减少为54个;知识点由207个减少为161个。与《义务教育初中科学课程标准(2011年版)》相比，新版科学课程标准中知识点由234减少为193个。
本轮课程改革精简、整合和调整了部分内容，反映了科技进展和专题教育要求，减轻了学生学业负担。
设计了课程进阶
进阶设计是本轮课改的要求，课程的进阶设计需要考虑以下几个因素：
第一，学生思维的发展。这是最基本的考虑要素，学生的思维发展决定了能学什么，不能学什么，学生的素养能够达到什么程度，教学目标规定为什么，学业质量标准要定为什么……
学生的思维发展基本遵循一条路径：具体形象思维→具体形象向抽象逻辑过渡→ 经验型的抽象逻辑思维 →理论性的抽象逻辑思维。
1-2年级学生思维能力处于具体形象思维阶段。因此，关注学生对具体现象与事物外部特征的观察、描述、比较、分类、判断等。
3-4年级学生思维能力处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键时期。因此，在关注具体现象和外部特征的基础上，分析现象和事件发生的条件、过程、原因等，涉及归纳、推理、控制变量等。
5-6年级学生具有一定的抽象思维能力。关注事物的结构、功能、变化与相互关系，涉及概括、系统化等。
7-9年级学生是经验型抽象逻辑思维能力向理论型抽象逻辑思维能力发展的关键期。微观结构、抽象模型、科学原理等的理解，掌握基本的方法，具有初步的科学思维能力和探究与实践能力。
第二，学习方式的改变。自主学习包括两个方面：内在动机的学习和自我监控的学习。自主学习能力不是一开始就会的，需要进行有效的培养。因此我们从指导性学习到引导性学习再到自主性学习，提出一个学习方式改变的三级水平台阶。
第三，学生知识经验的丰富。
第四，学生兴趣的发展。兴趣有四个级别：直觉兴趣；操作兴趣；因果兴趣；理论兴趣。
第五，解决问题的复杂性。
以科学的推理论证为例，推理论证最核心的要点就是基于证据，构建令人信服的论点，支持或反驳对科学现象的解释。对于推理论证的学段进阶要求如下：
学段二：能在教师的引导下，建立事实与观点之间的联系根据问题提出假设，能提供支撑性的证据，可以利用控制变量的方法设计简单的实验;
学段三：能够针对具体问题提出假设，基于交流情境提出观点，建立证据与建设或观点之间的联系，分析科学实验中的变量控制;
学段四：能基干问题，提出假设:能基于证据与逻辑，检验假设，得出结论，阐述自己观点的合理性，进行基于证据的反驳:能确定、分析和评价科学实验中的变量控制。
基于科学课程的研究发现，整体概念进阶设计不是仅仅考虑小学或者义务教育阶段，而要考虑从小学到高中到底学生的学习需要怎样的进阶；课标修订前我们对教师也进行了深度调研，对核心概念覆盖哪些知识进行了调整。以上两点也是课程整体设计的理论与实践依据。
增加了学业质量
学业质量是学生在完成课程阶段性学习后的学业成就表现，反映核心素养要求。学业质量标准是以核心素养为主要维度，结合课程内容，对学生学业成就具体表现特征的整体刻画。
课程目标是在核心素养及其学段水平的基础上，结合结构化课程内容，预期结果的角度描述对学生发展的期望;学业质量是从学习结果的角度描述各学段可以观察和测量的学业成就的典型表现。
课程目标和学业质量既有差别也有联系，学业质量标准既反映核心素养的要求，也可以认为是课程目标的关键内容，又可以认为是各个核心概念学业要求的有机整合。
学业质量标准的写作有以下要求：
一是呈现每个学段结束时学生的学业质量表现特征。
二是明确学段学业质量标是在课程核心素养及其学段水平的基础上，结合结构化课程内容，从学习结果的角度描述各学段学业成就的典型表现。
三是学业质量标准的表述以该学段大多数学生的典型表现特征为依据，进行整体描述，尽量不分条目，但叙述时可按照某个思路逐层展开。
四是反映不同学段间素养表现特征的质性差异，尤其要考虑到不同学段学生的生活经验、学科观念发展、认知发展水平、社会性发展水平及实践水平。各学段典型表现写作尽可能得到一些证据的支持。
五是各学段典型表现要尽可能覆盖课程核心素养的所有维度。
科学学科学业质量标准的写作整合了素养、内容与情境，每个学段学业质量的描述分成若干段，每段整合几个核心素养的一级指标或者二级指标。
例如1-2年级的学业质量标准共三段：
第二段：整合了推理论证、创新思维和技术与工程实践。
第三段：以态度责任为基础，整合科学观念、科学思维和探究实践。
3-4年级的学业质量标准共五段：
第二段：以科学探究为基础，整合科学观念、科学思维。
第三段：以科学思维(主要是模型建构和推理论证)为基础整合科学观念和科学探究。
第四段：以技术与工程实践为基础，整合科学观念和创新思维。
第五段：以态度责任为基础，整合科学观念和探究实践。
学业质量水平可以从情境的复杂性程度、知识的抽象性程度和应用的综合性程度三个维度进行划分：
情境的复杂性程度。问题情境是指问题所指的情境因子的多少，相互之间的融合交叉性程度，学生对情境的熟悉程度等。
知识的抽象性程度。知识的抽象性程度是指解决问题所需要的知识的抽象水平和难易程度。
应用的综合性程度。应用的综合性程度是指问题所涉及的知识内容因子的多少，解决问题所需要的知识的综合性程度和所涉及的知识之间的交叉与融合的程度。
据此，对学业质量水平划分出三个层级：
中：在简单陌生的情境下，运用概念描述或解释现象，运用用两个或两个以上的认知过程制定适宜的程序，组织和展示数据，解释或者运用数据及图表等。
高：在复杂陌生的情境下，分析复杂的信息或者数据，整合或者评价证据和论证，确定各种信息资源的合理性，制定解决问题的计划或者规划的方法、步骤、程序等。
强化了实施指导
这一版课程标准中增加了学业质量、学业水平考试、教学研究与教师培训、学业要求、学生必做探究实践活动、教学案例等；充实了活动建议和教学建议。
课程标准是教师教学的直接依据，也是考试命题的依据。所以新修订课标中加强了指导，不仅明确了“为什么教”“教什么”“教到什么程度”，而且强化了“怎么教”的具体指导，做到好用、管用。
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