2.教材编写工作的运行程序与螺旋式课程的特点不相符。
如前所述，螺旋式课程的主要特点是在不同年龄阶段重复介绍同一个基本原理，但并非是单纯意义上的重复，而是变得更加抽象和复杂。这一特点要求教材编写人员在编写教材的过程中，必须设计一适宜的难度阶梯，明确“在某一阶段前后是否曾经出现过或者将会出现同一个知识点;如何把握同一个知识点在不同阶段的难度、深度问题;有关的知识内容在什么阶段进行教学比较合适;如何保证不发生‘越姐代厄’的现象”等问题，而这些问题的解决，在很大程度上必须依赖于负责不同阶段教材设计工作的专家们的通力合作。但现实情况是由于对螺旋一词的狭隘化、简单化理解以及时间、精力等主客观原因的限制，各班人马都不相往来，各行其是，进而导致上述同一个知识点“你方唱罢，我登场”的不合理现象。
三、概念层级分析法—可供借鉴的新西兰科学课程编制思路
要克服上述所说的“而今迈步从头越”现象，提高教材资源的利用率，优化教材结构，需要专家们的沟通和交流，而面临的一个巫待合作解决的任务就是要明确各自负责设计的教材应该扮演什么角色，即科学教材所涉及的各个基本概念在什么阶段出现最合适，或者同一个概念在不同的年龄阶段应以什么形式呈现才是恰当的。关于这一问题，奥苏伯尔的课程组织理论和新西兰的课程编制工作提供了有益的启示。
(一)奥苏伯尔的课程组织理论
奥苏伯尔认为每门学科都有一个分层次的概念和命题结构，在这个结构中，其顶端是一些包容性很强的抽象概念，它们包含了结构中处于较低水平的较为具体的概念，人的认知结构也是类似的一个分层组织的观念系统。据此，他提出课程的组织应该遵循不断分化和综合贯通这两条原则，即在呈现更详细或更特殊的知识之前，应该先呈现更一般或更有包容性的概念或原理。在他看来，不但教科书中的各章材料需要不断分化(从包容性较大的到较小的)，而且如果用于不同教学阶段(小学、中学、大学和研究生院)的一系列教科书如能遵照这个方法，即随着年级的不断升高，材料的范围、深度、复杂性、抽象程度和材料的先进水平，均有不断的增进或提高，那么先前获得的知识就可作为后面引人的更为抽象而复杂的材料的基础。而一些高级的全新的题目因为过于抽象和复杂，不能在直观的基础上顺利进行教学，所以就应在较高阶段介绍给学生。按照奥苏伯尔提出的课程设计原则，一个主要的但很艰难的任务就是要对该学科的概念进行鉴别，并将这些概念按照具体到抽象，下位到上位的序列排成一个有层次或有关联的系统。自他提出这一原则以后，世界上许多国家进行了积极探索，并取得了诸多成果。下面笔者就对新西兰在科学课程领域的概念分析成果做一简要的介绍。
(二)新西兰科学课程编制中的概念层级分析法实例举。
仍然以“光”这一单元为例(对应于新西兰的“光与色彩”单元)，新西兰课程专家根据不断分化和综合贯通的原则，将这一单元所涉及的科学概念按照从最上位，包容性最强到最下位、最具体的顺序排列成一个层级结构。比如“光”这一主题，最下位的概念就是光来自于能发光的物体，比如太阳或者电灯，而最上位的概念则是光是一种能量，可以被各种能量转化物捕捉到。从最下位的概念往上推，依次是:“太阳和普通的电灯发出的光包含了各种可见光”—“光谱中的某些部分被遮挡了，结果就产生了彩色光”—“某些光源能发出不同颜色的光(比如激光、萤火虫、钠灯)”。最上位的概念，即“光是一种能量，可以为各种能量转化物捕捉到”，一般要到初中一、二年级才能为学生掌握，也就是说上位概念的习得必须以下位概念的掌握为基础。此外，概念层级图除了体现概念的上下位关系，也指出了概念之间的横向联系。如“太阳和电灯发出的光包含各种可见光”，这一概念就和另两个概念有联系:“白光可以分解出彩虹中的各种颜色”;“物体表面可以反射、传播或吸收光，其中一些具备上面的两种或三种功能”。在概念层级图的指导下，教师就能明确要帮助学生理解某个复杂的概念，他们必须先掌握哪些概念，包括下位的和横向有联系的概念。同时，所设计的活动也能真正做到从学生原有的知识经验出发。而课程编制者也能根据概念所处的层极，概念的抽象复杂程度，结合学生的认知特点，将其安排于适宜的年龄阶段，进而就可以避免中小学教材在衔接问题上出现重复或者断层现象。
作为教材结构的一个重要部分，教材程序结构的合理程度直接关系到教材改革乃至课程改革的效度。本次科学课程改革已将之纳人视野，如小学科学课标中明确提出“与七到九年级的生物以及七到九年级的科学课程衔接问题是一个要重点考虑的问题”，并对此做了一些改进，如考虑到光合作用和蒸腾作用的过程远远超出了小学生的认知范围，遂在小学教材中取消了这一过去被认为是很重要的知识点，然而小修小补、零敲碎打无济于事。鉴于目前由于中小学教材衔接不当所引发的种种弊端，笔者认为我国的科学教材改革要取得新的突破，当务之急要进行的就是学科概念层级结构的梳理工作，并使之系统化、计划化。各个阶段的课程设计专家应该在一线资深教师的配合下，根据概念的不断分化和综合贯通原则，对科学教材所涉及的基本概念按照从下位到上位的顺序做一个层级结构的分析，以保证在教材中较低级的概念放在前面，较高级概念放在后面，构成最佳迁移结构，同时，各个阶段的教材又都能各施其能、各尽其职，避免出现教材资源的浪费现象，做到课程设计工作的最优化。此外，需要注意的是，螺旋式课程中的螺旋在信息激增的今天，更应侧重于认知水平、过程性技能等方面的反复上升。因此，课程编制者在设计和编写教材的过程中，应该围绕学生认知发展规律和心理特点来组织教学内容，在教材中融人学与教的方法，使学生能在掌握知识技能的同时，达成过程性技能的高目标。
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