20世纪中叶以后，以电子计算机为标志的第三次产业革命，引起了生产与生活的革命性变化。卫星上天、原子弹的爆炸和许多高科技产业及其产品不断诞生，使得科学教育进入了快速发展时期。科学教育已经成为提高生产力和促进社会发展的重要条件，成为衡量一个国家现代化程度的重要标志。
1957年，苏联人造卫星上天，震惊了美国。美国认真比较了两国的差距，得出结论：美国在科学教育上落后于苏联。海军中将李科弗在《美国教育——全国性的失败》中指出：“苏联以贫困而不民主的国家竟然培养出大量高水平的科学技术专家，应在美国教育中产生珍珠港事件那样深刻的影响”。美国遂掀起了以布鲁纳为首的科学课程改革运动。
杜威的儿童中心论和“从做中学”的主张，忽视了知识的系统学习，在二次大战后受到越来越多的批评。布鲁纳没有接受杜威的经验课程观，而是提出了结构课程观，但他承袭了杜威关于教育的过程观，强调“发现”的方法。
布鲁纳说：“发现是教育儿童的主要手段，在可靠的范围内，教学方法应当以引导儿童自己去发现为目标。”“发现并不限于寻求人类尚未知晓的事物，包括用自己的头脑亲自获得知识的一切方法。”布鲁纳认为，科学家的发现和小学生的学习都是性质相同的智力活动，只是程度不同而已。他强调学生应在教师启发下按自己观察事物的特殊方式表现学科的结构，借助于教材或教师提供的其他教材来亲自探索或“发现”事物，主动地概括应知应会的基本原理或规律性的知识。他要求教师只是向学生提供学习材料，而结论和规律应当让他们自己去发现。发现法的特点是关心过程甚于结果，要求学生参与到知识形成的过程中去。布鲁纳认为这样的“发现”是促进学生学习的重要因素，教学中应用这种方法可以使学生成为“发现者”，增强他们的学习兴趣，促进他们的智力成长。关于发现法的优点，布鲁纳概括了四点：提高智慧的潜力，使外在动机向内在动机转移，学会发现的试探法，有助于记忆。
美国的科学课程改革运动影响巨大，波及到全世界，像英国就产生了纳菲尔德探索型自然科学课程。
这一时期，科学教育成了各国教育改革的热点，许多国家把科学与技术的教育当作重要的生产投资，把开发人类智力视为发展经济的核心。各国教育经费都有大幅度的增长，如在60年代后期，美国的教育经费达到国民生产总值的6.6%。
布鲁纳看到了杜威理论的不足，遗弃了活动课程论思想，主张重视结构性知识学习，但布鲁纳的结构性知识却又脱离了日常生活动世界，失去了知识的意义基础，也使儿童的学习脱离了他们的生活实际，当时的教材教法普遍存在的缺陷是：自觉不自觉地受到“知识中心论”的影响，追求知识的系统完整，概念的严密精确，讲解求深求透，使不少学生苦其“深、难、重”，因而兴趣索然。
《学会生存》一书指出：
传统的科学教育很少致力于把课堂知识和科学实践联系起来，在教学中不是发现假说，而是检验假说，不是寻找定律而是学习定律。这种旧的课程计划很难启发科学活动中的创造性、直观、想象、激动与怀疑的态度，而观察、搜集证据、归类以及证明结论的能力都不应看成只是科学家的任务。科学的非神秘化和科学实践的通俗化不应看成是一种倒退，而应看是走向正确方向的一个步骤。
20世纪80年代开始，随着全球教育普及程度的提高，基础教育从精英教育的模式向大众教育的模式转化。大众教育的核心是：学校必须面向每一个学生需求，从学生的需要出发安排教育的内容和方法；应当尽可能地让每一个学生在学校里都学到对他今后一生的发展都有用的东西；教育的功能是开发每一个学生的潜能，即学校教育要面向全体学生。在大众教育中，科学教育的目的不是培养科学家，而是培养有素质的公民。这种观点已经被世界范围内的教育工作者所认同。
