يعد المنظور التاريخي بالغ الأهمية لمساهمته في فهم التغيرات والاتجاهات المعاصرة في التربية العلمية، ولقد مرت التربية العلمية بعدة مراحل، وفي كل مرحلة تغيرت فيها أهدافها ومحتواها واستراتيجيات تعليم العلوم متأثرة بما يحدث في المجتمع من تغيرات نتيجة لمجموعة من القوى التي نذكر منها:
المرحلة الأولى: التربية العلمية ما قبل 1880:
مع أن البحث في العلوم قد بدأ مع بداية الإنسان نفسه، وبالرغم من أن نتائجه كانت من أهم الوسائل التي استعان بها منذ القدم في عمله وبحثه سعيا وراء تحقيق غاياته وإشباع حاجاته، إلا أنه لم يكن يدرس للتلاميذ في معاهد التعليم الأولى بل كانت المعارف العلمية البدائية تنتقل من جيل إلى جيل عن طريق التلمذة الصناعية، حيث كان الحرفيون الأول يعملون الصبية الذين يساعدونهم أسرار الصناعة وحقائقها. ولكن قد نجد بدايات لتدريس علوم الفلك والطب في أنواع التعليم المتقدم الذي كان يتم في معابد قدماء المصريين على يد الكهنة.
وبالرغم من تقدم الحضارة الإغريقية، إلا أن العلوم لم تكن ضمن مواد الدراسة في مناهج الدراسة ( وهو منهج الفنون السبعة الحرة ) اللهم إلا الفلك الذي كانت له أهمية وظيفية خاصة وهي معرفة الوقت وتحديد فصول السنة. ويبدو أن الفلسفة المثالية التي كانت سائدة في ذلك الوقت، والتي كانت تفرق بين العقل والحس، وتعتبر أن الحواس لا تعطي مقياسا صحيحا للحقيقة، كان لها تأثير في إبعاد العلوم من مناهج الدراسة، على أساس أن دراستها تتطلب استخدام الحواس.
وفي الفترة من 1751-1880 ( في الولايات المتحدة الأمريكية ) كان يغلب عليها الطابع الديني ولذلك كانت هناك حاجة لإعداد أفراد متفقة في الكلاسيكيات والدين بخدمة الرب في الكنيسة والدولة، ولذلك كانت الأهداف الخاصة بالتربية العلمية يغلب عليها الطابع الوصفي والنفعي والديني فنجد أنها اهتمت بوصف الأشياء والظواهر والعمليات المختلفة كما اهتمت إلى حد ما بالإعداد لبعض المهن التي أخذت تظهر في المجتمع في أولى خطواته للحياة الصناعية والتجارية.
وتضمنت المناهج في ذلك الوقت الفلسفة الطبيعية والفلك والكيمياء والجغرافيا، وقليل من علمي الحيوان والجيولوجيا. وكان التدريس يقوم على أساس تقديم الحقائق مع عدم العناية كثيرا بالعلاقات بين هذه الحقائق أو بالاتجاهات التي تنميها لدى المتعلمين، واستتبع هذا أن الكتب المدرسية كانت تكتب لتساعد التلاميذ على الحفظ. والى جانب هذا أثرت الاتجاهات الدينية على مناهج العلوم، وخاصة التاريخ الطبيعي والفلك والجيولوجيا. فكانت معظم الكتب المدرسية تشير إلى الحقائق العلمية لإثبات أن الخلق حكيم ورحيم، وبالتالي يقوى إيمان التلاميذ بالقوة العليا التي تهيمن على الظواهر الطبيعية.
المرحلة الثانية: جذور التربية العلمية الحديثة، 1880 حتى 1930
تميزت الفترة من 1910- 1930 بزيادة إقبال طلاب ذوي مستوى اجتماعي واقتصادي متواضع على المدرسة الثانوية مما أحدث تغيير في طبيعة مجتمع المدرسة انعكس على أهدافها، وصاحب ذلك تطور في النظريات السيكولوجية حيث أخذت نظرية المثير – الاستجابة تطغى على نظرية الملكات والتدريب الشكلي، كما بدأ المجتمع الاتجاه نحو التصنيع.
ولهذا قامت لجنة العلوم 1920 بدراسة حاولت فيها نقل الاهتمام من المادة العلمية ذاتها إلى ما يطلق عليه مفهوم المنفعة الاجتماعية، وقد تأثرت أهداف التربية العلمية بهذه العوامل فبدأ ظهور اتجاهين لتدريس العلوم:
· الاتجاه الأول: دعا إليه ديوي وكلباتريك. واهتم بحاجات ودوافع المتعلم.
· الاتجاه الثاني: دعا إليه جيرولد كريج. واهتم بتدريس الوقائع والمعلومات العلمية.
ولقد انعكس هذين الاتجاهين على بناء مناهج المرحلة الابتدائية، حيث ظهر مدخلين هما مدخل "دراسة الطبيعية" ومدخل "مبادئ العلوم". فدراسة الطبيعة هو مدخل تكاملي متمركز حول المتعلم ويركز على مساعدة الطلاب على تنمية حبهم للطبيعة. وركّز المحتوى في الأساس على دراسة النباتات والحيوانات البيئة، مع تأكيد المعلمين على دراسة البيئة المحليّة من خلال الرحلات داخل الحقول وعلى طول شواطئ البحيرات ليقوم الأطفال بالملاحظات الميدانية، والرسوم، والوصف، وبذلك يتحقق الربط بين دراسة العلوم ودراسة اللغة والفنّ.
وبالنسبة للمرحلة الثانوية فقد تكونت مناهج العلوم بالمرحلة الثانوية حتى عام 1920 من فصل دراسي واحد في العديد من المواد المختلفة مثل مادة الفلك، الجيولوجيا، الجغرافية الطبيعية وعلم النبات وعلم الحيوان والفسيولوجي وذلك في السنتان الأولى من المرحلة الثانوية. ولقد قامت "هيئة منهج العلوم بالمرحلة الثانوية" بجعل مقرر العلوم العامة والأحياء والكيمياء والفيزياء سنة دراسية كاملة.
