Tartalmi keretek a természettudomány diagnosztikus értékeléséhez

A természettudomány tanítását mindig is az egyik legjobb eszköznek tekintették a tanulók értelmének fejlesztéséhez. Általánosan elfogadott, hogy a természettudományok művelése, empirikus kutatások végzése, kísérletek megtervezése és végrehajtása, megfigyelések eredményeinek elrendezése és az értelmező elméletek megalkotása a gondolkodás legszisztematikusabb formáit igénylő tevékenységek egyike. Az a tény, hogy a tudományos elméletek megértése fejlett gondolkodási képességeket igényel, ahhoz a feltételezéshez vezetett, hogy a természettudományok iskolai oktatása fejleszti a tanulók gondolkodási képességeit is. Ez valószínűleg mindig igaz volt azon tanulók esetében, akiknek valóban sikerült elmélyülniük a természettudományokban, de a többségre nem igazolódott ez a feltételezés, mivel a tudás közvetítését többnyire nem igazították a tanulók képességeinek aktuális fejlettségéhez. Azt, hogy a természettudományok tanítása elősegíti a gondolkodás fejlődését, esetenként csak érvként használták arra, hogy megnöveljék a természettudományok részesedését az iskolai tantervekben. A természettudományos eredmények gyors szaporodása és az iskolai tanrendbe történő átemelése hatására azonban gyakran olyan mennyiségű tudományos tananyag alakult ki, amelyet a tanulók képtelenek voltak feldolgozni és megérteni. A huszadik század második feléig, a megfelelő pszichológiai elméletek és a természettudományos oktatás hatásait felmérő bizonyíték alapú módszerek hiányában lehetetlen volt a tanulók gondolkodási képességének szisztematikus fejlesztését előirányzó ambiciózus célok megvalósítása.