科学是人类文明中最重要的知识资产。恩格斯曾讲过：“科学的发生和发展一开始早就被生产所决定。”而生产作为创造社会生存所必须的物质资料的过程，始终是处在变化和发展状态中的。故而，科学在不同时期、不同场合有不同意义。第二次世界大战以后，人们的科学概念发生了巨大变化，从而推动了系统的科学教育的启动和发展。
当今的“科学教育”，其目的和内涵已大有别于19世纪中叶T•H•赫胥黎(Huxley)所倡导的科学教育。这是因为，科学已不能再仅仅被认为是反映事实和规律的普遍客观真理的知识体系了，“即科学已成为一项国家事业，从而使企业和政府都直接参与了科学事业，实现了科学家与企业家、政治家的结合。”也就是，“科学作为一项事业，在社会总体活动中的地位和功能的表现有两个方面：“一是在精神文明方面，即改造世界，是科学的生产力功能。”我们应当从这样的高度来认识科学教育的必要性和重要性。
科学教育的定义
由于科学教育是随着各个时代的社会环境而动作变化的，故而皆具有其不同的使命和特色。自80年代初期开始，科学教育学术界对科学教育的定义、科学教育是一门“学科”吗?等一系列问题展开讨论，至今仍未取得共识。
简言之，正如美国科学教育家P•赫德(Hurd)所指出的：科学教育最大的危机在处于建立学科的正统性，以及找出研究成果具有价值、有用特性之证据的压力。有的学者主张：科学教育是一门学科，它的中心理论为科学——技术——社会(STS);另有学者强烈反对以STS为科学教育的中心理论，认为：以与社会有关联的争议性总是为动机，进行相关基础科学的研究，才是科学教育的正道。台湾学者林晓雯博士认为：科学教育继承了教育学科的特质，本身不具备综合理论;又因其研究目的尚未得到共识，要领纲领正处于建立阶段等，到目前为止科学教育只能说是一学术研究领域，实未发展成一成熟的学科。台湾学者李建兴等主张：广义的科学教育指培养全体国民的科学知识、态度、方法与精神的过程或活动。台湾学者赵金祁认为：科学教育是一门以求取人类生存以及为人类因应未来不可知时、空、事物化预作准备等两项目的的学科;同时，科学教育是迎接高科技、复杂、多元、变动剧烈的未来时代，所不可或缺的重要教育资源。
科学教育的目的
科学教育的目的是体现科学教育方向和评估标准的一种原则性规定。
科学教育的目的是随科学教育的使命而变动的。具体讲，是受学生(或受教育者)、社会、学科和教师(执教者)等因素制约的。对科学教育而言，这里的“学科”因素，如上所述虽仍有争义，但确为实实在在不容忽视的一种制约因素。
科学教育的广义目的是：
1.态度(Attitude)
态度包括学生比较稳定的一套思想、兴趣和目的。在这时厅发展学生对于在自然界和环境中发生的现象的好奇心和惊异感;发展他们对科学在日常生活中的贡献的评价;发展他们对于运用科学方法解决问题的评价和爱好等。
2.过程(Processes)
过程指的是发展学生的智力探究过程;让他们按照探究过程来对待科学问题和现象;让他们去试探着去组织、设计并实施，学会解释，预测或控制探索的问题和现象。
3、知识(Knowiedge)
知识指的是发展学生关于事实、术语、概念、概括和原理的知识，从另一侧面看，知识还包含它的社会含义、实际应用、历史方法和科学的运用。这些均有助于学生去面对和解释环境。
4、技能(Skills)
技能指的是智力技能和操作技能。要发展学生运用产率高和安全的方法去使用、组装和操作有关器材及仪器的能力;发展他们去测量、组织和传播科学信息的能力。
换个维度来讨论，国外有的学者给出的下述四目的，颇值得借鉴。
1、个人需要 科学教育能够使每一个人去应用科学，为了改善他们自己的生活，并为应付增长着的科技社会做准备。
2、社会事项 科学教育使有知识的公民准备好可靠地去处理与科学相关的社会问题。
3、职业需求 科学教育使所有学生意识到一个广阔的与科学和技术相关职业的性质及范围的多样性，为他们展现变动着的态度和兴趣。
4、学业准备 科学教育为那些有志于追求科学的学生，学业性地如同职业性地一样，获取适合他们需要的科学知识。
英国学者M•J•弗拉泽(Frazer)将科学教育的4项目标概括为：
追求知识、掌握技能、理解科学现象和发展学生的优势。并提出：科学教育的重点应放在普及科学知识、探讨由科研到获得发现的方法或途径中。
台湾学者赵金祁强调：科学教育“宜由改善科学主义疯迷理念入后，而以通识现有社会各项挑战为依归”，并认为：科学教育的通识要求至少应包罗如下重点：
1. 知识共同本源或人科学通识架构的普遍传习。
2. 简单学科结构取代学科本体知识加以通识传播。
3. 个别学科分野范畴的传习。
4. 个别学科局限性的传习。
5. 学科原理、原则偏颇滥用危机意识的培养。
赵金祁先生的上述论断，是就台湾科学教育的]现状和发展实际而言的，当今，台湾在初级中学阶段的设课为理化合科。《国民中学理化课程标准》规定的目标是：
1. 增进学生科学知能，培养科学兴趣，以养成具有科学素养养的国民。
2. 使学生明了学习理化的目的，在认识物质和能量的世界，改善人类的生活。
3. 辅导学生学习理化的基本知识，熟练科学方法，培养科学态度，以应用于日常生活，并做为继续学习自然科学的基础。
结合上述研究成果来审视我国义务教育阶段的科学教育，尤其是在教学过程与评估落实方面，不论是分科还是合科课程，仍多致力于学科知识体系或事实，概念方面的雕琢，即偏重于学生认知能力的培养，对科学态度、科学方法，特别是对认识科学的社会意义(广泛应用、价值观及与社会问题相关联的伦理、道德等等)的培养、熏陶仍较薄弱。
美国促进科学协会推出的著名报告《普及科学——美国2061计划》界定“科学教育是教育的一部分，即传授科学、数学和技术，这些知识可以增进学生的理解，养成好的思维习惯，使他们变成富有同情心的人，使他们能够独立考虑怎样面对人生。”并明确指出：“科学教育的目的并不只是为了造就科学家，而且，还应该帮助所有的学生认识到仔细地思考这些概念的重要性。”“学生们完全应该成为科学技术的自觉的支持者。”“学生们最终应该建立起对科学、数学和技术价值观的平衡的观点，既不要不加批判地肯定，也不要盲目的否定。”不要造成，使学生“把科学仅仅看成是一项学术活动，而不是作为理解周围世界的方法。”
这些结论是总结战后科学教育领域的深刻变化及未来发展趋势、汲取美国80年代以来进行教育改革(自然包括科学教育)和革新研究的成果。是可信的，可供我们借鉴。
科学教育的内涵与课程开发
由于上述认识上的分歧，特别是受不同课程模式论的导引，在国际范围内已历史地形成“理科”课程设置的不同流派，归结起来，不外乎以下几类：
1. 自然科学(Physical Science)，或译为“物理科”，包括物理和化学的教学内容，综合程度较低。
2. 普通理科(General Science)，或称为“理科(Science)，也有人称为组合理科(Combined Science)。将物理、化学、生物等教学内容松散地组合在一起。
3. 综合理科(Integrated Science)，作为普通理科，但更重视紧密综合。Integrate这个词或译为统合、统整、科学教育课程开发更重视“统整”则是发展潮流。内容包括物理、化学、生物、地学以及环境科学，甚至部分社会学科。
研制或开发理科课程，重要的在于选准课程理论和研制模式。
当今至少有3种课程理论：(1)儿童中心论观点;(2)学科知识中心论观点;(3)社会中心论观点。尽管各种主张都有相当大的影响，客观地讲，“这三种‘理论’不管哪一种都不能单独成为完全正确的课程理论。”我们理应结合我国试验改革的实际，择各家之善者而从之，进行扬弃、继承和发展。
笔者认为，从课程改革方法论来讲，当前似应重视：
1. 从贯彻落实《中华人民共和国义务教育法》的高度，全面审视我国‘自然科学’课程的实施状况。
2. 应当对小学(甚至延伸到学前教育阶段)、初中以至高中(与义务教育衔接的新高中)阶段的科学教育纲要进行整体规划与设计。
3. 不论是分科还是合科课程，均应从过去的偏重学科内容向着重学生智力探究过程变动，并加强科学精神、科学态度和科学方法的教育。
4. 应当加强对学生进行“用科学”及知道科学与日常生活、生产和社会的紧密关联方面的教育。
5. “自然科学”课程应在淡化各学科的界限，在概念上产生整合、形成一个整体上下功夫。