본 과학교육학과의 교육목적은 과학교육에 관한 이론과 실제를 학문적 대상으로, 과학교육의 질적 향상에 이바지할 창의적인 과학교육 전문 인력을 양성하는 데 있다. 또한 전문 과학자 양성을 위한 교육도 수행하여, 순수과학 분야의 전문 연구인력 양성에도 힘쓴다. 이를 통하여 과학교육의 다양한 이론과 실질적인 적용 및 연구를 통하여 과학 교육의 혁신적인 발전을 주도하고, 미래 과학기술 사회에서의 환경 변화에 적극적으로 대처할 능력을 갖추도록 한다.

• 과학교육과 과학전반에 대한 일반적인 내용과 세부전공 분야에 대한 자연 현상의 탐구를 통하여 과학의 기본 개념을 체계적으로 이해하고, 이를 문제 해결에 활용할 수 있는 능력을 배양한다.
• 과학이 기술의 발달과 사회의 발전에 미치는 영향을 인식하여 국가의 발전에 기여할 수 있는 책임감과 윤리의식을 갖춘 과학교육 지도자 및 순수과학 연구인력을 양성한다..
• 세계화, 정보화 시대에 부응하는 창의적인 능력을 갖춘 과학교육 지도자 및 순수과학 연구인력을 양성한다.

• 2003년 3월 1일 본 대학원에 학과 간 협동과정으로 석·박사과정을 신설
• 2009년 9월 1일 본 대학원 자연교육학과 과학교육전공으로 변경
• 2013년 10월 31일 본 대학원 과학교육학과로 명칭 변경
• 2019년 3월 1일 대학원 지구과학과와 통합

본 과학교육전공에서는 과학에 대한 일반적인 지식뿐만 아니라 좀 더 심화된 이론을 바탕으로 과학의 여러 분야에 대한 교육과 연구를 통해 과학교육의 새로운 장을 열어 나갈 전문적인 능력과 자질을 갖춘 과학교육 전문가 양성을 목적으로 하기 때문에 본 학과의 교육과정은 과학 내용학 및 각과 교육학으로 구성되어있으며 초등과학교육, 중등과학교육, 물리교육, 화학교육, 생물교육, 지구과학교육영역에서 연구와 교육을 진행한다. 학위 과정은 석사, 박사 및 석박사통합*이 있고, 수강과목들과 지도교수 및 학위 논문주제에 따라 해당하는 세부전공의 이학 또는 교육학 중 하나의 석사, 박사 학위를 취득할 수 있게 한다. (* 지원자 및 지도교수 요청에 따라 대학원과 협의하여 입학을 허가한다.)

• 교육학 학위 취득자는 초·중등학교와 각종 과학교육기관 등에서 전문인으로 일할 수 있으며, 과학교육학 연구자, 과학교육 정책 및 관리 책임자, 과학교재 및 교구 개발자, 과학관련 언론 종사자 등 여러 분야로 진출할 수 있다.
• 이학 학위 취득자는 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야별 산업체 취업, 산업체 창업, 국책연구소 연구원, 대학 교수 등 전문 연구 분야로 진출할 수 있다.