科学方法体系的形成，必然要求在科学教育中，重视对青少年学生进行科学方法教育，使科学方法和教育的内容与之相适应。当然对于中小学生来说，科学方法教育主要是结合科学知识教育来进行的。
与科学知识相比，科学方法具有更大的稳定性和更普遍的适用性。从这个意义上讲，学生掌握科学方法比掌握科学知识更加重要。
三、科学精神
伟大的生物学家——达尔文参加了“贝格尔号”军舰的为期5年的环球旅行。环球旅行中，登高山、涉溪水、入丛林、过草地，从中进行详尽搜集。世界各地千姿百态的奇花异草、千差万别的飞禽走兽，使他大开眼界。他在南美洲西岸经过反复考察发现：许多动物、植物的形态，从古到今是逐渐变化的。所以他认为它们是随着气候、环境的变化而不断变化的。达尔文在南美洲南端，发现了大量早已绝种的贝壳。他想，为什么有的生物灭绝，有的生物生存下来？他得出结论：灭绝的原因是环境不适应它们的生存。
他一回到英国后，就抓紧一分一秒的时间整理这些资料、标本、化石。他又亲自修建了温室，开辟了试验园地，进行了大量科学观察与试验，并经常向有实践的农学家、园艺家和劳动人民学习培育新的动植物品种，经过20多年的艰苦努力，终于揭示了生物进化的客观规律。1859年11月《物种起源》一书出版了。以后，达尔文又以极大的毅力陆续写成了许多重要的著作。可见在科学发展史上，无数科学家以严谨的态度、辛勤的劳动、无私无畏的精神为人类的科学事业而耕耘、献身，他们的高贵品质为青少年学生树立了光辉的典型、不朽的榜样。在他们影响下，在科学研究交流的过程中，科学界逐渐地、自然而然地形成了一些约束科学家行为的价值规范或准则，这就是科学精神。
概括起来科学精神可包括：
1．怀疑
善于提出问题，在一般人看来没有问题的地方提出问题。有些人能够对异常现象迅速提出问题，任何异常现象都是鼓励更多的对此感兴趣的学生去研究这种现象的机会。
怀疑同公开一样，是科学所具有的特性。尽管提出一种新理论会受到人们认真的注意，但是要一下能得到科学上的广泛承认的却寥寥无几。为此，他要向别人表明新理论可以得到证明，理论的逻辑推理与其他原理不仅不相矛盾，并且相互吻合一致。新理论的说服力超过了竞争对手的理论，而且新理论有助于形成新知识。由于绝大多数的科学家对新理论都持怀疑态度，所以在人们接受新理论之前，常常需要花费几年甚至几十年的时间进行批评、验证工作。科学教育应该帮助学生认识到系统怀疑的社会价值，并培养学生在公开观点和怀疑之间形成健康的平衡。
2．求实
一切从实际出发，科学不能有半点虚假，科学教育的理性思维过程，一是离不开事物的实际，离不开现实生活的实际。因此，科学教育是培养学生具有实事求是的优良品质的重要途径。
3．进取
永无休止的进取精神，这是现代科学技术的本性。前美国总统科技顾问基沃斯博士说，现代科技人才必须具有三个条件，其中重要一条，就是要有强烈的进取和探索精神。
4．创新
就是凭借自己的智能去发现、掌握他所尚未知晓的知识，并能运用。科学知识概念会发展，结论会深入，任何时候知识总有局限性，永远不会有尽头。科学教育在继承基础知识同时，要特别重视培养学生的创新精神。
5．严谨
对待科学要求严谨。严谨是现代科学技术的生命，科学发展的精密要求是极其严格的．不能有丝毫差错。
6．公正
就是客观公平，没有偏向性。
7．合作
现代科学技术的发展，目前的科技活动，工业的创新，都趋于大型化，不再是偶发性个人天才的表演，而是大规模有组织的群体活动，是企业化行为，因此合作尤为重要。
8．奉献
无私无畏的做出贡献。
实践证明，科学精神是个人的、社会的重要精神财富，它对于促进人的良好个性品质的形成和社会的进步起着十分重要的作用。
中国科协把科学精神归纳为八个字：“求实、创新、协作、献身。”这八个字也是中国科协青少年辅导员协会提出的一个指导思想，要在青少年当中努力培养科学精神，全面提高科学素质。
（1）求实
科学必须以客观事实为基础，去探索事物客观规律，所以求实就成为科学精神的基础，对青少年来说，最基本的求实就是说真话。科学家钱学森说得更形象，他说：“在美国，一个科学家如果违背了求实这一点，就没有人请他参加学术活动，也没有刊物发表他的文章，他在科技界就没有立足之地，只能去卖冰棍。”我们的青少年科技活动或者教学活动要培养学生的观察、实验、动手能力，就因为来源于实践，以客观事实及其规律来检验我们的思想，这是个前提。因此。我们要把“求实”放在第一位。它是科学精神的基础。
（2）创新
事物是不断发展的。人们对于客观世界的认识也是永无止境的。而且人们对客观世界及其规律的认识也是不断深化的，所以科学必须创新，创新是科学的生命．科学的生命就在于创新。
（3）协作
科学从一开始就是一个共同的事业。随着近代科学诞生，“科学共同体”也随之诞生。“科学共同体”实际上就是科学家的集体。他们有共同的信念，有共同的研究对象，有共同的概念把他们结合在一起。所以协作实际上是科学共同体所产生的一个规范。不管这个共同体是大是小，比如爱因斯坦的相对论，彼尔的量子学派，一个学派的内部要形成一个共同体；一个学派内部要协作，学派之间也要相互协作。协作已经成为科学家的共同规范。
（4）献身
科学家从事科学研究的目的是为了发现真理，而不是占有真理，是为了把自己的发现贡献给社会、贡献给人类，所以科学精神的最高表现是献身科学、献身社会。
科学精神教育有助于学生更好地掌握科学知识和科学方法，使学生成为社会主义所需要的合格的建设人才。
四、科学态度
科学态度是科学教育的重要学习目标。简单地说．科学态度就是面对实际问题，能够遵循事物本身的脉络，实事求是。科学态度是理性而不是意气，客观而公平、精益求精、存诚务实，从发现问题到设计实验，验证假设，不可凭主观看法，不以自我为中心草率作结论，凡是皆以全面事实为根据，依靠合乎逻辑的理性思维，不虚假，不作伪，不臆断，不迎合他人，而是以理性分析，将零碎、孤立的讯息结合成一个整体，从而达到追求新知识或解决问题的终极目的。
孔子说：“知之为知之，不知为不知，是知也。”这就是科学态度。科学家钱三强说：“科学态度和科学作风是一个人优良品德的重要组成部分。对于一个人成就事业的重要性，丝毫不亚于他们的知识和能力，甚至可以说更重要。”
我们从当代女科学家弗兰克林的事迹中就可看出她甘为人梯的高尚科学态度。弗兰克林是一位很有才华的英国女物理学家。她生于1920年，1942年毕业于英国剑桥大学物理系。1951年在英国皇家学院进行DNA分子衍射技术的研究，成功地提取到了DNA样品，并通过X射线衍射技术后援DNA分子照片，由此推测出DNA分子是螺旋状。她还定量地测定了DNA分子中核糖和磷酸的位置的不可变性。实际上，弗兰克林已经比较肯定地认为DNA分子是双螺旋结构r。但遗憾的是，作为一个物理学家，她还未意识到DNA分子中碱基互补配对和双链走向的生物学意义，因而没有对此做出应有的判断或假说。与此同时，1951年美国青年生物学家华生和英国青年物理学家克里克在前人研究的基础上，也着手研究DNA分子的结构模型，但由于计算机的错误，最初他们把DNA分子假设为三条链构成，后来受到弗兰克林研究的启示，才提出DNA分子双螺旋结构模型和碱基互补配对原则。1953年3月17日，弗兰克林把她的研究成果打印成文，仅在一天后的3月18日，华生和克里克也宣布了他们的研究成果，并于4月25日在英国《自然》杂志上公之于世。这时的弗兰克林并没有去争夺谁的领先权，而是在该期《自然》上刊登了她的一篇热情洋溢的支持文章。华生看到这篇文章后受到启发，进一步提出了DNA分子的复制原理，获得诺贝尔奖的巨大荣誉。虽然弗兰克林没有获得她应得的荣誉，但是，她为发现DNA的科学事业，为后来者华生和克里克奠定了坚实的基础。这种无私奉献的科学态度，成为鼓舞科学事业前进的巨大力量。
美国威斯康辛州理科委员会列举的科学态度：
（1）根据新的证明，迅速而愉快地改变了自己的意见；（2）排斥个人的、宗教的或社会的偏见，追求真理；（3）具有因果关系的概念；（4）具有根据事实判断事情的习惯；
（5）具有区别事实与理论的识别力。
日本桥本重治把科学态度概括为：
（1）以因果关系的概念观察事物的态度；
（2）根据事实判断事物的态度；
（3）没有获得充分证据不下判断的态度；
（4）根据新证据（新理论）修正自己意见的态度；（5）不偏见、不固执、抱着怀疑的态度；（6）对于计算、观察、报告等作业，尽量做得细密、精确的态度。
中国台湾省小学暂行课本自然科学对态度的要求是：
（1）有尊重事实，服从真理的精神；
（2）要谨慎不要马虎，大小有别，不要忽略细微差别，力求养成精确的习惯；（3）对于生活现象，能够细心观察研究探求；（4）对于任何问题能虚心好问，寻求答案；（5）对于实验研究工作，能不怕繁杂，贯彻到底；（6）对于研究活动的进行，重视方法与步骤；（7）对于需要共同研究活动，能尊重别人的意见，合作无间；（8）有信赖证据，不盲目，不迷信；（9）有接近自然的习惯与爱护自然的态度；
（10）在日常生活中，有良好的卫生习惯；
（11）对于日常生活的任何事情，有设法改进的愿望；（12）发展科学，改善民生。
五、科学价值
“价值”这个概念是人们思考、选择、评价和实行的各种信念目的、行为、态度等等。
科学价值即对科学有一个共同的基本信念和做法。
首先，世界是可以被认知的。宇宙间的万事万物都是以恒定的模式发生和发展，只要通过认真的、科学的系统研究都可以被认知，并且在宇宙这个系统的任何地方，基本规律都一样适用。例如，用来解释地球表面物体运动的规律和自由落体规律，在月球和其他行星上也适用。同时，科学设想是变化的原因，科学是一个产生知识的过程，知识的变化是不可避免的。不论哪一种理论对一种现象解释得多么完美，但总是不断地进行理论验证、修改，也有可能会抛弃。科学家们认为，思考这个世界及其怎样运转时，要拿出日益精确的近似真理。另外还要有科学知识的持久性，当一个强有力的学说力求保存下来，要变得更加精确而为更多人所接受时，修正概念，而不是彻底地否定概念是科学的准则。例如，爱因斯坦创立相对论时，就没摒弃牛顿的物体运动定律，而是指出从全面的角度来看，牛顿定律只能在一个更广泛的概念中有限度地、近似地使用。
最后一点，科学不能为一切问题提供终极答案。世界上许多事物不能用科学方法验证。例如，信念就其本性是不能证明否定或肯定的。在一些场合，科学方法还可能受到一些不相关的、具有某种信念的人的反对，例如，相信奇迹、算命、迷信等。