1.科學教育從以科學知識為重心向以科學方法為重心轉軌
科學發現及其利用給人類帶來了越來越深刻和迅速的變化，這使得人們越來越關注科學發現的方法。許多大科學家都論述過科學方法的重要性。巴甫洛夫說過：“科學的躍進，往往取決於方法上的成就。研究方法每前進一步，我們也仿佛隨之升高一層，從那高處，我們可以望見廣闊的遠景，望見許多先前望不見的事物。”培根也說過：“當科學發現前進了，科學發現的藝術也會再向前進。”[4]
科學方法在科學發現中的意義促使許多教育家對學校的科學教育進行了反思，認識到存在忽視科學方法教育的問題，並促成了20世紀60年代以後科學教育狀況的重大改觀。
綜觀20世紀科學教育的發展曆程，可以依據其重心的不同粗略地劃分為三個階段：[5]
第一階段：60年代前。這一階段可以稱為知識本位階段，科學教育的重心在科學知識。教師們信奉斯賓塞的名言——“科學知識最有價值”。
第二階段：60年代初～70年代中期。這一階段為科學方法本位階段。60年代初，科學教育等同於科學知識教育的教育價值觀受到了挑戰。
在科學領域，人們越來越看到科學方法對於科學發現的重要意義。科學的進步很大程度上得益於科學方法的進步。達爾文、門捷列夫、愛因斯坦之所以能摘取勝利之果，超越那些已站在凱旋門的入口但終因方法不當而未入其裏的前人，完全得益於他們選擇並創立了合適的科學研究方法。
在教育領域，人們越來越體會到在科學技術影響下的社會變化日益加速。幼兒經過10年的學校教育，當他們掌握了各種知識走出校門時，社會早已發展得麵目全非，幼兒擁有的知識已經過時。社會加速變化的事實促使教育家思考在科學方法和科學知識之間應該作出怎樣的選擇。結構主義課程論思想為知識的壓縮提供了理論依據和方法論依據，也為科學方法引入科學教育提供了契機。有識之士指出：我們必須很快地改變我們對教育的觀念，今天所教的80%～90%都應放在科學方法、教育方法、學習方法、推理方法、搜集資料的方法、從事實中做結論的方法以及分析事實和綜合事實的能力上，“方法比知識更重要”。