提及科学，一般人可能首先想到的是物理、化学、生物学、天文学等学科知识，或者是头脑中浮现出的科学家们进行实验研究的景象。但对于科学是什么，人们没有一致的看法，也很难下一个确切的定义。在科学漫长的历史进程中，科学通过多种方式与社会相互作用，其本身也在发展过程中不断丰富和改变着自身的含义。尽管如此，人们对科学的认识却随着科学的发展日益深刻和趋于全面。
谈到科学，必然会涉及技术。科学与技术是两个既相互联系又有区别的概念。联系是指它们是一个过程的两种形态。在很多情况下很难进行截然区分，尤其是现代的科学研究中含有许多高新技术的因素，而高新技术的产生本身又是以科学发现为前提，科学技术化，技术科学化，两者相互促进，相互渗透，以至于人们已经习惯于把它们统称为现代科技，而不再细分了。[1]区别是指它们的起源、研究方法和内容以及对社会的作用都有很大的不同。美国加州理工学院的冯·卡门教授说：“科学家研究已有的世界，工程师创造未有的世界。”[2]简单地说，科学在认识世界中发现新知识，而技术在改造世界中发现新手段。对儿童进行科学和技术两个方面的教育都是很必要的。[3]
对于什么是科学，没有完全相同的确切定义。据学者们研究，对科学的定义至少有50多种。科学通常指近代科学，一般把伽利略（1564—1642）的研究工作和他对实证方法的确立，看做是现代科学诞生的标志。科学原来指自然科学，20世纪90年代联合国教科文组织（UNESCO）重新明确了科学的范围，科学包括自然科学和社会科学。在幼儿园和小学的科学教育里，我们探究的是自然科学领域的问题。[4]因此，本书所论述的科学教育主要指自然科学（包含技术，但不包含数学）。