二、
文獻探討論
19世紀赫伯特•史賓塞（Herbert Spencer，1820─1903）提出科學教育的觀念，以科學來決定學科價值的高下。他認為對生存有關的學科知識是最重要的，而許多人類的活動如保健的活動、謀生活動、休閒活動等都需要科學知識。因此，科學知識的價值最高。對於科學教育，史賓塞也提出了「興趣教育，快樂教育」的教育理念，成為科學教育基本特徵，和中國人所謂寓教於樂的觀念不謀而合。他強調應培養學習的主動性、積極性，引導學習者自己進行探討和推論。就科學方面而言，激起學習者的興趣，進而主動探索、得到答案，應符合其理論。
史賓塞提出的教育思想歸納起來有三點：(一)提倡科學教育，反對古典主義教育。(二)提倡自主教育，反對灌輸式教育。(三)提倡快樂和興趣教育，反對忽略身心發展的教育方式(晨曦，2004)。他認為人類完全是從自我教育中取得進步，也就是說四周的人應儘量減少干預，讓學習者自行探索。科學教育就是要培養一個人的獨立思考、分析謬誤的能力，因此，可以訓練學習者的獨立性與自信心。
著名教育家杜威(Dewey. J.，1859─1952)亦有類似的理論。他認為從做事裡求得的學問要比僅靠聽得來的學問好得多；校外生活經驗也應該能和學校教材相關聯，並且要配合「從做中來學」、「從經驗中學」、「從解決問題中學」，就是一種「在實踐中學習」(Learning by Doing)。因此，簡而言之，其核心概念就是「經驗」，並且在經驗中杜威還加入了「實驗」的意涵 (林秀珍，2006)。
史賓塞與杜威不約而同都指出了實際操作的重要性：在實作中學習，要比課堂上理論的覆誦具有更佳的效果。
美國自50年代以來，科學教育廣受注目。其時因國際局勢與政治奧援，物理科學蓬勃發展。美國的原子彈之父羅伯特·奧本海默所主持的「曼哈頓計劃」帶領美國物理的躍進，影響第二次世界大戰甚鉅；其後其弟佛朗克·奧本海默更成為推廣科技博物館，提出探究式科學教育思想的提倡者。因此科技博物館在教育上形成重要的環節其來已久。
透過教育來提升國民的科學素養一直是各國政府努力的目標之ㄧ。但是由於科學的專業性，造成與一般民眾之間的鴻溝日深，物理科學尤其如此。因此針對民眾推廣物理科學教育的工作就日形重要。學校、研究機關等學術機構所提供的制式教育方法中，艱澀的理論與詰屈聱牙的科學語言無形中加深物理學的不可近性。相較之下非制式教育的方式頗為可行。所謂非制式教育是代表學校以外的教育體制，就是實施教育時並不一定限於固定場所、師資與內容。若能加入趣味的因素，激起參與者的學習，將可填補位於理論與生活之間的隔閡。
英國博物館教育者 Beaumont(1960) 曾指出，博物館可提供民眾超越一般空間的「五度空間中的教育」。博物館的教育方式即為非制式教育(黃嘉郁，2000)，並且亦屬於多元化、可以將經驗延伸的一種學習環境。除了讓學習者擁有互動模式，並能自其中激發興趣、促進主動探索的功能(洪楚源，2002；張美珍，2003)。在現代社會對科學教育的需求不斷提高的情況下，博物館能夠輔助學校教育，提供不再枯燥的學習方式(于瑞珍，2002)。
