Realizace těchto příležitostí však bude vyžadovat odlišný pedagogický přístup, který bude pokládat vědecké vzdělávání za vědecký obor s rigorózními standardy efektivity výuky. Zároveň to vyžaduje odhození dlouholetého a široce rozšířeného předpokladu, že pochopit vědu znamená jednoduše naučit se povinný objem fakt a receptů na řešení problémů a že zvládnutí těchto fakt je jedinou potřebnou kvalifikací učitele vědeckých oborů. Výzkum vědeckého vzdělávání jasně ukazuje, že skutečné pochopení vědy – demonstrované tím, jak se uplatňuje v praxi – neobnáší jen naučit se příslušné informace. Spočívá spíše v umění rozvinout v sobě způsob uvažování o dané disciplíně, který odráží určité konkrétní vnímání toho, jak se vytvářejí „znalosti“, jejich rozsah a omezení, způsob, jímž popisují přírodu i způsob jejich užitečné aplikace v celé řadě kontextů. Rozvinout takové uvažování je úplně jiná zkušenost než naučit se určitý soubor fakt a vyžaduje to velmi odlišnou pedagogickou kvalifikaci.
Die Umsetzung dieser Chancen erfordert allerdings einen anderen pädagogischen Ansatz, der nämlich naturwissenschaftliche Ausbildung als eigene Wissenschaftsdisziplin mit rigorosen Standards für didaktische Effektivität anerkennt. Darüber hinaus ist es notwendig, mit der althergebrachten und weit verbreiteten Annahme aufzuräumen, wonach naturwissenschaftliches Verständnis einfach das Erlernen eines vorgegebenen Katalogs von Fakten und den dazugehörigen Rezepten zur Problemlösung darstellt und dass die Beherrschung dieser Fakten die einzig nötige Qualifikation für einen Lehrer in den Naturwissenschaften sei. Die Forschung im Bereich naturwissenschaftlicher Ausbildung zeigt deutlich, dass echtes wissenschaftliches Verständnis, welches sich in der Art und Weise der Umsetzung in der Praxis zeigt, nicht nur mit der Aufnahme von Information zu tun hat. Es geht vielmehr darum, eine Denkart zu entwickeln, in der sich eine bestimmte Sichtweise dessen widerspiegelt, wie „Wissen“ aufgebaut wird, wo seine Grenzen liegen, wie die Natur damit beschrieben wird und wie man dieses Wissen in verschiedenen Kontexten nutzbringend einsetzt. Eine derartige Denkart zu entwickeln, unterscheidet sich grundlegend vom reinen Erlernen von Fakten und erfordert auch anders gelagerte didaktische Fähigkeiten.