科学教育在中国长期、大面积发展滞后，遇到的不仅是内容、方法、管理与评价体制机制问题，更深层原因在于科学精神与原理未能在教育学理中得到适合其本质特征与需要的整体性体现。教育学科学化的积极主张和行为与在内容、概念、逻辑等本质层面忽视、缺乏科学精神的现象共存，众多对科学教育的研究聚焦于规划与行动，少有学理层面的探索，使教育学理缺乏抽象、系统、深刻的科学原理与精神，对科学性体现不明确、不精准、不均衡、不协调，成为科学教育长期落后的深层理论根源。从科学向度探索教育学理是在确认教育的复杂性难以用学科范式完整准确阐述，又不可完全科学化的基础上，选择集成方式从科学、人文多向度形成系统多样性阐释，探索更加符合科学本质、精神，而非仅局限于科学形式的改进与完善路径。教育学理在科学向度上亟需借助更充分的怀疑态度、实证原则、实验方法向高精尖探索和拓展，以提升效能，使之具有不断更新与进步的机能，能够随着快速发展的科技进步和认知水平提升而不断完善，增强探索的科学性，使教育学理探索更好地为科学教育实践改进提供指导。