本書由北京桂鑫慈善基金會策劃編寫，相關作者包括劉默耕、劉沛生、姜允珍、章鼎兒、路培琦、李子平等多位知名專家，特級教師。本書編寫收錄了1981年到2000年間我國小學自然課改革的經典講座和經典課程教學案例。通過詳述我國不同時期設計和執教的經典課例從而生動的體現了現代科學教育思想的改革思路與目的。
除去引言結語，本書分為兩篇，分別為「專家講座」、「教學案例與評析。」
在拿到這本書時，如果只看書名，最直觀而簡單的猜測莫過於認為其最為中心的思想就是「以探究為核心」的價值導向。事實上，確實如此。本書的結構「開始於一個問題的研究，而結束於大量問題的湧現」。書中這些優秀的課堂無不滿足於此。也就是在本書中，提出了「在現階段，我們不妨把學生的活動參與狀態，即『主動參與』、『自主參與』，還是『被動參與』,作為課堂教學活動走向科學探究活動的重要判斷標誌。走向科學探究活動的第二個標誌是『活動空間』。第三個走向科學探究活動的重要標誌就是『交流研討』。」
這些都是寶貴的經驗財富。
除此之外，本書濃縮了我國不同時期各位老師的不同看法，這種層次與遞進感在閱讀的過程中也時刻為我帶來了不同的感受。
心理學告訴我們，了解知識的過程即是外界客觀在每個人心靈腦海中的映射。因此在閱讀這本書的過程中，一個不同的疑惑也使我以另一個角度觀察著這些經典的案例與思維:關於課堂中不同的意外與對孩子自身探究能力的發展究竟又有何關聯？
「怎樣發展兒童學科學、用科學的能力呢？經驗證明，只要採取引導兒童像歷代的創新者那樣，獨立主動地去探索自然、利用自然、改造自然，就可以既獲得知識，有鍛鍊發展學科學、用科學的能力...
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怎樣來把握自然科學科目的要求的精神實質呢？...主要應把握以下六點：
1. 自然學科的認識主體是兒童。(不是教師，教師可以而且應該指導兒童去認識，但不能代替兒童去認識）
2. 自然學科認識的客體是自然界的客觀事物。(不單是書本）
3. 自然教學過程的中心環節是兒童主動地去認識，去實踐。(不光是聽教師講、不光是念課本）
4. 教師的基本職能是「指導」兒童認識和實踐，是「發展」兒童的興趣愛好和能力，是對兒童的思想品德進行「薰陶感染」， 是「促進」兒童的身心健康發展。(不是一刀切的指揮，不是包辦代替，不是單純灌輸，更不是抑制和促退）
5. 自然課所要收到的教育效果包括知識、志趣、能力、思想品德、身心健康發展等諸多方面。(不是單純記住幾條現成的書本知識，其中，著重點要放在開發智力和培養能力上）
6. 自然學科認識的範圍雖然很廣而且綜合性強，但一切都是初步的和基本的。（不可能要求精確、嚴密、完整，更不可能「講深講透」）」
——劉默耕老師《小學自然學科的目的與要求》
書p015
上述的段落中，劉默耕老師詳述了自己眼中自然科學科目的要求的精神實質。即在教學中教師只是影響學生發展的許多因素中的一個因素，教師也是影響學生發展的許多因素中的最主要的因素。
在本書第二篇《教學案例與評析》中，每一次課堂記錄的每一章節後，都有專家點評的特殊環節。該環節中，不止一次的提到：在一次課程中，教學所要解決的問題是真正來源於學生的。自然教學中許多課都以問題作為開始，同樣是提出問題，如果不能反映學生的實際需要，那就仍然是教師強加給學生的，就仍然是「教師的問題」， 而不是「學生的問題」；而目前課堂的實際做法主要有兩種：
一種是由老師告訴學生正確的答案，走回」灌輸知識」的老路——對於應試教育，這種辦法毫無疑問是最為有效的，因為他針對的是檢測本身。當然，這不是指這種辦法對於孩子的知識積累沒有幫助，而是相較孩子認知能力的發展，該方法更加重視在短時間促進孩子的知識積累——這種灌輸通過重複性的強調也能引發孩子的情感變化（不論積極或消極，一旦情感較之平常產生不同的變化都會產生深刻的印象），從而達到強化學生認知的作用。
另一種是由教師給予適當的指導從由學生自己解決問題，即護航者的角色。通過精心的設計讓孩子在有限的器材中體驗與探索，而課堂中教師的說法做法緊扣學生的思路，這相較上一種方法無疑更加側重於給同學的快樂與積極的探索樂趣——這樣一來，在小學階段，大部分孩子的童心與好奇心都能被很好的保護——在這種做法中，同學的注意力集中於自身認知的變化多於對知識的記錄（不是指學生沒有掌握知識，而是在同等時間內記錄的知識往往少於直接灌輸的模式），但運用與動手能力會得到更強的發展。
科學教育並不是只有一堂課程的短小時光，因此，教師在合適的時間抉擇合適的辦法，這或許對於學生的成長是至關重要的。
「科學世界觀和方法論的形成，不能靠外部『植入』，只能靠內部『生成』，而生成的途徑就是先解決為什麼人服務的問題，即「立場」 。然後在這個基礎上通過實踐積累事實。」
——劉沛生老師《致敬經典》
書p004
「讓課堂專注於學生是探索能力生成的前提。」這是我在閱讀這段話時受到最深的啟發。
回憶以往教學的過程，往常的經驗都表明，對於我們慣知的問題，孩子們似乎慣於「證真」，勝於「證錯」。
因為實際上不論如何以學生為主體，教師的權威依然是課堂的根基——孩子相信老師的經驗與知識。
本書的觀念把這種引導興趣從而發揮能動性的手法展現的淋漓盡致。深刻分析了學生探究與科學探究的共通點與差異點及其對科學教學帶來的啟示，從教學方式、課程內容和教學精神三方面論述了科學探究在科學課程中的意義。
毫無疑問，相較於傳統意義上學生的「夫子」，本書中教師的形象更接近於護航者和仲裁人——這當然是進步，學生的經驗源於自身的實踐，通過專注思考課堂的問題本身來淡化教師引導的影響。
以問題引領課堂，然後以教師的知識為判斷為根基，或許就是這類課程的模式。
在本書的閱讀中，可以詳盡的看到兩者的優勢於缺陷。我想無論未來的課堂走向何方，讓我們的課堂專注於孩子「自發」的變化都會說一個不變的方向。至於是否會有能夠拋棄以教師權威為根基的課堂產生？在書中沒有答案，所以也只能把這種猜想放在心底，等待更多的發展與思考。
「實際上，新的知識教學內容的探究本身就有著更為深刻的意義。面對知識總量迅猛激增的形勢，教學的對策除了在傳授知識的同時，培養發展能力之外，還在傳授知識的範疇裡提出了重新評價、研究傳授什麼知識和怎麼傳授的問題。自然學科同樣面臨著教給什麼樣的知識和怎樣教學知識等問題。」
——章鼎兒老師《貴在開拓前進》
書p114
上述的段落節選自章鼎兒老師對一節創新課的評價，相較於常見的教學方，這一堂課程中，路培琦老師對於『意外』的發生與引導讓人耳目一新。
有一位老師曾經教導過我說，「課堂上的『意外』，往往是教師接觸孩子內心感悟的最佳機會」
在本書第二部分所羅列的教學案例中，『意外事件』發生的情況並不少見。所謂的意外，就是突然有學生說出和老師的預想不同的結果，即與課堂的結論出現了分歧和爭議。
根據通常的教學經驗，這部分的『意外』有可能是孩子對於世界觀的奇想：例如在本書第二篇第九個案例《樹葉與人》中，孩子們在課程的最開始能聯想到生命的共同特徵。這就是基於世界觀的聯想——即它們都是有生命的生物——毫無疑問，這個聯想是正面起推進作用的，因為他基於正確的世界觀和經驗，但如果在某一個盲點，學生自己的世界觀過度運用或無法詮釋又會如何呢？同樣在本書該課中（P110），在孩子第一次回答後，對於老師「還有嗎？」的提問陷入的沉默——這不是因為沒有答案，而是孩子沒有接觸也沒有測試過課程最後「同種事物中，規律有可能相同這一觀點」——文中路培琦老師通過類似的圖表讓孩子自己生成了「原來這樣也是有可能的」的思維，這樣才打開了這一次世界觀的「奇想」——這對於孩子的經驗毫無疑問是有者巨大的幫助的。不過對於孩子的自我創新與奇想的能力，就不知是否有辦法能做的更好。
課程的意外，還有可能是孩子對於模型與現實之間的誤讀：如在本書第二篇第六個案例中（p77），因為孩子對於地球相關圖片與地球儀的固有認知中，把這些模型與地球實際等同，所以針對地轉過程中『山不崩，水不灑』的現象回答道是因為大氣層把水罩住了；
第三類課程中意外，還有可能是教學過程中突如齊來的聯想——這類聯想包括：在老師教授燈光時忽然聯想到夜空閃爍的星星——可惜的是在本書中這類案例並不多見。
在每一節公開課與錄播課的時候，這些意外往往就是令我害怕的關鍵所在。對於前兩類的意外，這本書的例子給出了清晰的解法，證明了這不是課堂的「錯誤」，反而正是我們的教學升華的契機。處理得方法也很簡單，回到事實本身就是最好的解法就是亮點。
傳承經典，是本書印付的目的。
而在經典的事例中得到啟發的後人，就是傳承這顆樹木中蓬勃生發的生命。
在經典中鑑查印證自己的思維，我想這就是在發展歷程中正確的道路。
願經典在每一代科學人手中繼續傳承，散發出熠熠光彩。
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等等，接著往下看，還有我們精心為學生複習而製作的三年級學習資源，不妨讓學生根據自己的實際，有選擇的補缺補漏，能力有餘的，也可以拓展拓展……