近代科學誕生於16-17世紀的西歐。但早在兩千多年前，東西方都在為科學大廈的形成進行探索，都為現代科學的誕生作出了各自的貢獻。由於種種原因，中國雖然具有悠久的文明史，也具有發達的古代科學技術，但是，近代科學卻沒有在中國誕生。中國科學近代化源於西方科學技術在中國的傳播，或者說肇始於1582年意大利傳教士利瑪竇（MatteoRicci）進入中國大地開始的我國明清之際的“西學東漸”。而中國近現代科學事業的真正發展則主要是在20世紀。
19世紀的歐洲，由於科學技術的發展，社會的變化，傳統的古典教育受到了現代教育的衝擊，科學教育開始進入學校教育係統。1860年，法國、瑞士將科學教育引入了學校教育，尤其是在英國著名學者赫胥黎（T·Huxley）和斯賓塞（J·Spencer）的積極倡導下，科學課程逐漸在學校課程中取得了合法的地位。我國在19世紀末20世紀初，隨著科舉製度的廢止，新式學堂的數量迅速增加，到了20世紀20年代，中國現代化教育觀念和教育製度初步形成，科學教育運動也得到了較為廣泛的開展。
20世紀，世界科學教育不斷改革，獲得了巨大的進展，科學教育已占據了教育的核心地位。自20世紀80年代以來，世界科學課程改革經曆著新的浪潮，綜合科學課程在理論和實踐上都有了很大的發展，對綜合科學課程的研究進一步深化，到目前已經成為一種世界性的潮流。
受到世界科學課程改革浪潮的影響，我國綜合科學課程的改革也在推進。1987年東北師大附中和其他幾所學校率先進行實驗。同時期，上海市教育局教研室成立了綜合理科研究小組進行專題研究，並編寫了實驗教材《理科》，於1988年在上海市第一中學、時代中學、新場中學進行實驗；1988年，浙江省開始進行初中綜合科學課程改革，1993年9月，由浙江省自編的《自然科學》在浙江省所屬的初中全麵試驗。2001年6月，《國務院關於基礎教育課程改革與發展的決定》明確了“加快構建符合素質教育要求的基礎教育課程體係”的任務。
2002年教育部組織有關專家編寫了《全日製義務教育科學（7～9年級）課程標準（實驗稿）》，科學課程的實施迅速遍布全國，成為本次基礎教育課程改革的一個亮點。
為了滿足綜合科學課程對教師的要求，目前越來越多的高等師範院校設立了科學教育專業，並已招收了科學課程與教學論的研究生和教育碩士。當前，國內有關科學課程與教學的教材雖然有袁運開、蔡鐵權主編的《科學課程與教學論》等，但都是本科生教材，專門為教育碩士編寫的科學課程與教學的教材目前還是空白。再加上當前指導教育碩士的導師大部分是學科研究的教師，對科學缺乏綜合的了解，經常以單一學科教學的方式對科學專業教育碩士進行指導與教學，出現了一些偏差。由此，為教育碩士編寫科學課程與教學的教材顯得十分迫切。
本書立足於教育碩士的培養，力求具有國際視野、時代特色、立足本土行動，根據全麵提高科學教師的科學素養、科學本質觀、科學教學能力和科學教育研究的能力等目標，從科學教育的基本原理、科學課程、科學教學及科學教師專業發展四個方麵編寫，力求反映我國《全日製義務教育科學（7～9年級）課程標準（實驗稿）》的精神實質，既有科學教育理念的闡發，又有課程實施的論述、建議和科學教育的研究熱點等內容，課程與教學相結合，理論與實踐相聯係。
本書分四部分，共十一章，其中第一部分科學教育的基本原理包括第1、2章；第二部分科學課程與教學包括第3、4、5章；第三部分科學教學包括6、7、8、9、10章；第四部分科學教師的專業發展為第11章。
（1）科學教育原理部分，主要論述了對科學和科學教育的基本理解以及科學教育的新取向。本書從科學的劃界、科學觀的演變以及科學本質的研究角度回答了什麼是科學、什麼是科學教育這一科學教育研究最根本的問題。