В настоящее время в системе образования происходят глубокие изменения, обусловленные, прежде всего, особенностями развития общества. Так, например, претерпевает изменения естественнонаучное направление. Сегодня оно вновь ставится на лидирующие места и активно продвигается в образовании. В современном понимании, содержание естественнонаучной направленности включает в себя формирование научной картины мира и удовлетворение познавательных интересов обучающихся в области естественных наук, развитие у них исследовательской активности, нацеленной на изучение объектов живой и неживой природы, взаимосвязей между ними, экологическое воспитание, приобретение практических умений, навыков в области охраны природы и природопользования. На современном этапе многие естественные науки (химия, физика, астрономия, науки о Земле, экология, медицина) все более смыкаются в своем развитии. Неслучайно большинство важнейших научных открытий совершается на стыке наук.
Все без исключения тематические направления естественнонаучного образования детей в той или иной степени содержат элементы учебно-исследовательской деятельности. В одних проектах это поиск и изучение ретроспективной и современной информации, в других случаях обучающиеся самостоятельно подбирают адекватное решение поставленных задач или проводят исследования окружающей среды.
Для младших школьников естественнонаучное образование является способом решения важных для них проблем образования, выбора и расширения круга общения, выбора жизненных ценностей и ориентиров самоопределения, а также развития познавательной активности, самостоятельности и любознательности.