La educación científica es la necesidad del crecimiento psicológico de niños y adolescentes, y los cursos escolares de ciencias son el principal canal de educación científica. La educación científica eficaz refleja cómo trabajan realmente los científicos y es relevante para el mundo de los niños y los jóvenes.
Por esta razón, muchos países desarrollados consideran la "investigación científica"/"práctica científica" como el paradigma básico de los cursos de ciencias para perseguir el importante valor de la educación científica: no impartir ciertos conocimientos a los estudiantes, sino tratar el conocimiento como su forma de entender el mundo para hacer frente a cambios dinámicos y desafíos complejos en un mundo incierto y continuar con el espíritu científico.
La implementación del currículo de ciencias debe ayudar a los estudiantes a adquirir conocimientos científicos, pero más importante aún, hacerles saber cómo se genera este conocimiento. Por lo tanto, desarrollar la comprensión esencial de los conocimientos científicos y tecnológicos (es decir, las creencias cognitivas) en los estudiantes se ha convertido en el objetivo central de la educación científica en muchos países desarrollados; tiene una importancia de gran alcance para formar ciudadanos científicamente alfabetizados y constructores de empresas científicas y tecnológicas. En consecuencia, la “investigación-participación” se ha convertido en la orientación dominante en la educación científica actual.
Enfatiza la integración del discurso temático y los métodos de investigación, permitiendo a los estudiantes experimentar la ciencia a través de la investigación personal, participar en la ciencia en el proceso de aprendizaje de métodos científicos y utilizar métodos científicos para manejar tareas y dominar representaciones, y desarrollar actitudes científicas, cultiva el espíritu científico; enfatiza que cada alumno desempeña el papel de sujeto cognitivo en todos los entornos de aprendizaje posibles.
En definitiva, ¿cómo ampliar la participación de los estudiantes? Estudiar en el campo de STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Matemáticas) promueve la "investigación-participación" de los estudiantes en los cursos de ciencias y mejora continuamente el rendimiento y las habilidades de los estudiantes, ¿verdad? La búsqueda central de la investigación, las políticas y la práctica de la educación científica global en el siglo XXI.