科學教育是兒童和青少年心理成長的需要，學校科學課程是科學教育的主渠道。有效的科學教育反映了科學家的實際工作方式，與兒童和青少年的世界有關。
正因如此，許多發達國家將“科學探究”/“科學實踐”作為科學課程的基本範式，以追求科學教育的重要價值——不是向學生傳授某種知識，而是將知識視為他們認識世界的方式，以應對不確定世界中的動態變化和復雜挑戰，延續科學精神。
科學課程的實施需要幫助學生獲得科學知識，但更重要的是讓他們知道這些知識是如何產生的。因此，發展學生對科技知識的本質理解(即認知信念)已成為許多發達國家科學教育的中心目標——它對於培養具有科學素養的公民和科技事業的建設者具有深遠的意義。相應地，“探究-參與”成為當今科學教育的主導取向。
它強調主體話語與探究方式的融合，讓學習者在親身探究中體驗科學，在學習科學方法並運用科學方法處理任務和掌握表征的過程中參與科學，養成科學態度，培養科學精神；它強調每個學習者在所有可能的學習環境中都扮演著認知主體的角色。
總之，如何擴大學生的參與度？STEM(科學、技術、工程、數學)領域的學習促進了學生對科學課程的“探究-參與”，不斷提高學生的成績和能力，對嗎？21?21世紀全球科學教育研究、政策和實踐的核心追求。