随着科学的发展和教育的发展，在20世纪50年代末国际上兴起科学教育改革，经过60年代的初步尝试和失败、70年代的反思、80年代的多元探索和对科学教育质量的重新审视，90年代科学教育改革进入了新的成熟的阶段。这个曲折的改革过程形成一系列关于科学教育的目标、原则、途径、手段以及课程开发等的思想。英国皇家学会公布《公众理解科学》，美国科学促进会建议的《面向全体美国人的科学》和美国国家研究委员会理事会发布的《国家科学教育标准》等文献集中体现半个世纪以来科学教育研究和实践的主要成果。
科学教育的基本目标确定为发展公众的科学素养。关于科学教育原则表达为在指导科学教育决策和行动中应当考虑的价值观和标杆以及应该斟酌哪些决策和行动，可概括为10项基本原则。
（1）在义务教育的所有年级，学校都应该设置科学教育项目。以系统地发展和持续保持学习者对周围世界的好奇心、对科学活动的热爱以及对如何阐明自然现象的理解。
（2）科学教育的主要目的应该是为了使每个人能够参与有依据的决策和采取适当的行动，这对保证他们个人、社会以及环境的健康和协调发展是重要的。
（3）科学教育具有多方面的目标，科学教育应该致力于：理解科学上有关的一些大概念，包括科学概念和有关科学本身的概念以及科学在社会中所起作用的概念；收集和运用实证的科学能力；科学态度。
（4）基于对概念的审慎分析以及基于当前对学习是如何发生的研究和理解，应该给出为了达到科学教育各个方面目标的清晰进程，指出在不同阶段需要掌握的概念。
（5）应该从学生感兴趣并与他们生活相关的课题开始，逐步进展到掌握大概念。
（6）学习的经验应该明晰地反映出既包含科学知识，也包含科学探究的理念，并且符合当前科学和教育方面的见解。
（7）所有科学课程的活动都应该致力于深化学生对科学概念的理解，同时应该考虑到其他的目标。例如，科学态度和能力的培育。
（8）为学生设置的学习项目，以及教师的职前教育和专业发展，都应该与为达到原则（3）中所设置目标需要的教与学的方法保持一致。
（9）评测在科学教育中具有关键的作用。无论是对学生学习过程的形成性评测，还是对学生学习进展的总结性评测，都必须考虑到所有的学习目标。
（10）为了达到科学教育的目标，学校的科学项目应该促进教师之间的合作，并需要社会其他力量包括科学家的参与。
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