本书以逻辑学为基础，将小学科学教学中涉及的思维问题提炼出来，从思维过程、思维方法和思维形式三个方面，讨论小学生科学认识的获得和应用。教师根据思维逻辑进行教学设计并进行实践。对分析与综合、抽象与概括、比较与分类构成的思维过程，对归纳、演绎、类比等思维方法内涵，对概念、判断、推理等思维成果形式，都应用小学科学例子进行解释。
本书以科学哲学对科学本身的认识发展为指导，以心理学多元化学习理论的发展为依据编写，在阐释理论的同时，呈现具体的教学案例，便于读者进行对照分析。
本书从小学教育的实践角度出发，对小学科学教育的理论和教学方法进行了深入的研究，内容涉及小学科学教育性质研究、小学科学教学组织形式研究、小学科学教学策略研究、小学科学知识内容研究、小学科学教学研究方法等方面。
