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1.1.2科学教育的真正意义
回顾历史，科学每一次重大突破，不仅能使生产力的发展巨大飞跃，而且也能使人们的思想和社会生活发生深刻变革。现在世界科学进步更是迅速，对经济和社会发展的影响也更加明显，科学是最重要的产力。科学发展靠人才，人才是是祖国的未来.担任着祖国发展与强大的责任，人才成长靠教育，教育是富国强兵的核心，教育是科学知识再生产的主要途径，它使科学得以继承与系统化，在此基础上又使科学得以创新与发展。依靠科学与教育发展经济，振兴国家早已成为世界各国发展的普遍趋势。因此可见的科学教育的真正意义和重要性.
1.2 科学教育的研究目的和方法
1.2.1科学教育的研究目的
当代教育不单纯是科学知识再生产的主要途径，同时也承担着直接的科学生产——科学研究。科学教育的研究目标可以分为能促进人发展的目标和能促进社会发展的目标，促进人的发展是科学教育本体功能的体现，促进社会发展是科学教育外在职能的体现。随着人们对科学本质的认识越来越清楚和全面，也对科学价值的认识逐渐深刻，科学教育的研究目标也不断发展。
总的来看，科学教育的教人目标与科学教育内涵的发展是一致的。从初始的注重和看重知识、技能、方法和过程,到关注科学、科学技术与社会关系、把握好科学本质。科学教育作为教育目标，首先表现为培养公众科学素养，科学教育教人目标的重心在发生着摇摆和震荡，并不断追寻着平衡与融合，这种平衡与融合集中反映在当代“科学素养”理念的提出与发展，也表现在我国新课程标准中提出的科学知识与技能、科学方法与过程、情感、态度与价值观三位一体的全面性的科学教育目标。
1.2.2科学教育的研究方法
一、观察法
是指研究参与者在比较自然的条件下，通过感官或借助一些科学仪器，在一定的时间和空间内进行有目的、有计划地考察并要描述教育现象的方法。
二、调查法
教育调查法是指研究参与者通过科学方法论和教育理论的指导下，运用问卷、访谈、测量等科学方式，有目的、有计划、系统的收集有关所有教育问题或教育现状的资料，从而获得关于教育现象等科学事实，并发现与形成关于教育现象的科学认识的一种研究方法。
三、实验法
教育实验法是指研究参与者运用科学实验的原理和方法，以一定的教育理论及假设为指导，有目的地操纵某些教育条件和教育因素，通过观察、测试与所控制的条件相伴随的教育要素或教育现象变化的结果，来解释教育活动规律的一种方法。
四、行动研究法
行动研究法是指研究者基于实际问题解决的需要，与有关专家合作，将问题发展成研究主题进行系统的研究，以解决实际问题为目的的一种方法。
2.20世纪科学教育的发展史
美国从二十世纪八十年代中期以来展开的新一轮的基础教育改革，这是对二十世纪六十年代的科学教育改革的继续和深化。这一次的科学教育改革的基本特点蕴含着许多丰富的经验，这些经验值得我国的科学教育改革学习借鉴，例如全社会都支持教育改革，尤其是在科学界和企业界都是大力的支持；科学课程改革具有系统性和配套措施；科学教育改革高度重视科学探究和科学教育的普及；我们必须重视的一点是，美国的科学教育改革是有非常雄厚的理论基础的，有大量的科学理论研究的支持。
在国际社会上，科学教育这个学科或者研究领域的建立是在西方发达国家随着科学教育的改革需要，在二十世纪六十年代以后先后建立起来的，非常多的大学建立了科学教育中心，例如美国的哈佛大学，斯坦福大学，哥伦比亚大学爱荷华大学等都拥有自己的科学教育研究机构，这些机构不仅培养科学教师，也培养了一批科学教育的博士和博士后去从事更加高深的科学教育研究。他们每年都会召开科学教育年会，也出版了许多经典的学术刊物，例如科学教育》(1916年创刊)、《科学教学研究杂志》(1963年创刊)。又例如在英国，伦敦大学教育学院、英王学院、利物浦大学等都拥有自己强的的科学教育研究队伍，这些队伍给英国二十世纪九十年代以来的科学教育改革提供了非常丰富的学术支持。英国从二十世纪六十年代科学教育改革以来，科学教育教授开始在大学教育学院出现，创办了一些科学教育学术杂志，这些杂志在国际上都非常的有影响力，例如《科学教育研究》(里兹大学1972年创刊)、《科学与技术教育杂志》（1983年创刊）与《国际科学教育杂志》（1979年创刊）。在世界上其他的国际，例如澳大利亚、新西兰、以色列等国家的大学都有建立一些比较强的科学教育研究队伍和学术刊物，它们可以进行科学教育人才培养，也可以进行科学教育学术研究。