理科教育
1872年(明治5年)の学制頒布時に、はじめて、理科の前身に当たる科目が設けられた。そこでは、近代科学の合理的な自然観が内容として取り上げられるようになった。これは科学的な考え方を養うことに重点を置いたもので、「当時、どの国にも科学教育に大きな比重をかけたものはなかったであろう」という評価もある。
しかしながら、当時、科学教育を受ける段階に進んだ子どもも少なかった上、教師自身も科学について学びながら指導している状態であった。
また、この時期の師範学校などでの教師教育は、科学教育に関連することも含め、外国の教育法の直輸入が図られるようになっていた。これに対し、「明治初年の科学啓蒙の精神を忘れ、欧米の技術教育の取り入れに懸命になってしまった。」と、科学教育の理想的な側面から次第に離れていったことを指摘する者もいる。
さらに、カリキュラム・教科書の編成が徐々に文部省主導で進むようになり、1877年(明治10年)頃に取り上げられた科学の教科書には、『物理階梯』『具氏博物学』など、文部省が洋書を翻訳したものが多くなった。そして、学校の現場では、教科書と黒板によって知識注入・暗記する方法が主にとられていた。
オーズベルらによって1960年代に提唱された学習理論。有意味受容学習とは、有意味学習と受容学習を統合した学習のことをいう。有意味学習とは、学習者が学習内容の意味を理解して学ぶことをいう。一方、学習内容を理解せずただ暗記する学習を機械的学習という。受容学習とは教師によって提示された学習内容を学習者が受け入れて学ぶことをいう。一方、発見学習は学習内容を教師から与えられず学習者自らが発見していくことをいう。ここから、学習を大きく次の4つに分類できる。
(1)有意味受容学習 (2)機械的受容学習 (3)機械的発見学習 (4)有意味発見学習
受容学習=機械的学習、発見学習=有意味学習ではない。むしろ、発見学習は、おうおうにして機械的学習におちいり、有意味発見学習が成立するのは、かなり困難である。さらに、現実の学校教育を見ると主流は有意味受容学習であることがわかる。
この有意味受容学習を、より効果的なものにするために、オーズベルは、「先行オーガナイザー」を考案した。「先行オーガナイザー」とは、学習内容に入るに前に学習者に提示され、学習者の現在の認知構造とこれからの学習内容とのギャップをうめこれからの学習を先導できる材料のことをいう。
実験には、教師が行い、子どもにその過程を見せる演示実験と、子ども自体に行わせる実験がある。なお、実験ではアルコールランプ・ガスバーナー等の火気、毒物・劇物・危険物などの危険を伴うものを扱うことが多い。これらを安全に取り扱うことを含めて、授業時に注意する必要がある。