Gillard (2011) ^{[ 7 ]}ให้ข้อมูลหลักสูตรและการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในช่วงเวลานี้ ตามงานของเขา การสอนวิทยาศาสตร์ในอังกฤษมีมาอย่างน้อยตั้งแต่สมัยแองโกล-แซกซอน Gillard อธิบายว่าโรงเรียนแห่งแรกในอังกฤษ (เท่าที่ทราบ) ถูกสร้างขึ้นโดยนักบุญออกัสตินเมื่อเขานำศาสนาคริสต์มาสู่อังกฤษราวปลายศตวรรษที่ 6—เกือบจะแน่นอนว่ามีโรงเรียนในบริเตนโรมันก่อนนักบุญออกัสติน แต่โรงเรียนเหล่านั้นไม่รอดหลังจากชาวโรมันจากไป เชื่อกันว่าโรงเรียนไวยากรณ์ แห่งแรก ก่อตั้งขึ้นที่แคนเทอร์เบอรีในปี 598 ในรัชสมัยของพระเจ้าเอเธลเบิร์ ต Gillard ยังกล่าวถึงว่าในประวัติศาสตร์ศาสนจักร ของเบเด วิทยาศาสตร์ (ในรูปแบบของดาราศาสตร์ ) เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรในโรงเรียนยุคแรก ๆ ในช่วงปี 600 แล้ว เมื่อการก่อตั้งโรงเรียนไวยากรณ์แพร่กระจายจากทางใต้ไปยังทางเหนือของอังกฤษ การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ก็แพร่กระจายไปด้วยเช่นกัน วิทยาศาสตร์อย่างที่เรารู้จักกันในปัจจุบัน พัฒนามาจากความรู้สองด้าน ได้แก่ปรัชญาธรรมชาติและประวัติศาสตร์ธรรมชาติด้านแรกเกี่ยวข้องกับการให้เหตุผลและการอธิบายธรรมชาติ ในขณะที่ด้านหลังเน้นไปที่สิ่งมีชีวิตมากกว่า ความรู้ทั้งสองด้านนี้สามารถพบได้ในหลักสูตรที่โรงเรียนแห่งหนึ่งในยอร์กซึ่งบริหารโดยอัลคูอินในช่วงทศวรรษที่ 770 และ 780 ^{[ 7 ]}การรุกรานของชาวไวกิ้ง ในอังกฤษ ในเวลาต่อมาได้ขัดขวางการพัฒนาโรงเรียน แต่ถึงกระนั้น การศึกษาในอังกฤษก็ยังคงได้รับการจัดหาโดยโบสถ์และโรงเรียนไวยากรณ์ (ซึ่งเชื่อมโยงกับโบสถ์) ความเชื่อมโยงระหว่างโบสถ์และโรงเรียนเริ่มเปลี่ยนแปลงในช่วงทศวรรษที่ 1300 เมื่อโรงเรียนที่ไม่ขึ้นกับโบสถ์เริ่มปรากฏขึ้น การศึกษาในระดับมหาวิทยาลัยในอังกฤษเริ่มต้นที่ออกซ์ฟอร์ดในช่วงทศวรรษที่ 1100 (แม้ว่าจะมีหลักฐานว่าการสอนเริ่มต้นที่นั่นในช่วงทศวรรษที่ 1000 ^{[ 8 ]} ) เช่นเดียวกับการศึกษาก่อนเข้ามหาวิทยาลัย วิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในตอนแรกสอนในรูปแบบของดาราศาสตร์ (เป็นส่วนหนึ่งของควอดริเวียม ) ยุคเรเนสซองส์กระตุ้นให้เกิดการศึกษาค้นคว้าทางกายภาพเกี่ยวกับธรรมชาติ ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาปรัชญาธรรมชาติไปสู่ฟิสิกส์และเคมีและประวัติศาสตร์ธรรมชาติไปสู่ชีววิทยาทั้งสามสาขาวิชานี้รวมกันเป็นวิทยาศาสตร์ธรรมชาติซึ่งนำไปสู่การพัฒนาสาขาวิชาสหวิทยาการ (หรืออย่างน้อยก็รูปแบบสมัยใหม่) ที่ทับซ้อนกันระหว่างสองหรือสามสาขาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ แนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่ในการสืบสวนทางกายภาพนี้ดูเหมือนจะไม่ได้สะท้อนให้เห็นในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนในขณะนั้น^{[ 7 ] [ 9 ]}แม้แต่ในมหาวิทยาลัย การเปลี่ยนแปลงด้านการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นอันเป็นผลมาจากยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาก็เกิดขึ้นอย่างช้ามาก^{[ 10 ]}จนกระทั่งช่วงปี 1800 หลักสูตรและการศึกษาวิทยาศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับในอังกฤษในปัจจุบันในทุกระดับจึงเริ่มปรากฏขึ้นอย่างแท้จริง^{[ 7 ] [ 11 ] [ 12 ]}

จนกระทั่งถึงช่วงปี 1800 การศึกษามีเพียงสองระดับ คือ ระดับประถมศึกษาและระดับมหาวิทยาลัย อย่างไรก็ตาม ในศตวรรษที่ 19 การศึกษาระดับประถมศึกษาเริ่มแบ่งออกเป็นระดับปฐมภูมิ (ยังคงเรียกว่าประถมศึกษา) และระดับมัธยมศึกษา โรงเรียนประถมศึกษาได้รับการกำหนดไว้ในกฎหมายในประเทศอังกฤษผ่านพระราชบัญญัติหลายฉบับ^{[ 7 ]}ซึ่งทำให้การศึกษาเป็นภาคบังคับและฟรีสำหรับเด็กอายุไม่เกิน 11 ปี (ต่อมาเพิ่มเป็น 12 ปี) มีมาตรฐานหก (และต่อมาเจ็ด) มาตรฐานสำหรับเด็กที่จะต้องผ่าน^{[ 7 ] [ 13 ] [ 14 ]}การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ไม่ได้รวมอยู่ในมาตรฐานเหล่านี้ แต่สำหรับบางโรงเรียน วิทยาศาสตร์เป็นส่วนเสริมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในมาตรฐานที่สูงขึ้น (เช่น ชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 และ 7 วิชาด้านวิทยาศาสตร์ ได้แก่ ฟิสิกส์ เคมี กลศาสตร์) ^{[ 14 ]}การเลื่อนชั้นจากมาตรฐานหนึ่งไปยังอีกมาตรฐานหนึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถ ไม่ใช่อายุ^{[ 13 ]}ไม่ใช่เด็กทุกคนที่เรียนจบทุกมาตรฐาน ซึ่งหมายความว่าเมื่ออายุ 12 ปี จะมีเด็กบางคนที่ยังไม่ 'สำเร็จ' การศึกษาระดับประถมศึกษา^{[ 13 ]}แน่นอนว่าครอบครัวที่สามารถจ่ายได้ (และต้องการ) ให้บุตรหลานเรียนต่อในโรงเรียนหลังจากอายุบังคับเพื่อให้ผ่านทุกระดับชั้นก็ทำเช่นนั้น อันที่จริง เด็กบางคนเรียนต่อในโรงเรียนเกินชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 โรงเรียนที่เปิดสอนต่อหลังจากชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 กลายเป็นที่รู้จักในชื่อโรงเรียนระดับสูงซึ่งการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์เป็นคุณลักษณะที่ได้รับการยอมรับในหลักสูตรของพวกเขา^{[ 7 ] [ 14 ]}

พระราชบัญญัติการศึกษา ค.ศ. 1902ส่งผลให้โรงเรียนระดับสูง (ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้) และโรงเรียนเอกชนถูกรวมเข้ากับ “การศึกษาระดับสูง” ที่กำหนดไว้ตามกฎหมาย (หมายถึงการศึกษาใดๆ ที่ไม่ใช่ระดับประถมศึกษา (ซึ่งในขณะนั้นเรียกว่าการศึกษาขั้นพื้นฐาน)) ^{[ 7 ]}แม้ว่าจะมีการสอนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนระดับสูงและข้อเสนอแนะของรายงาน Taunton รวมถึง การรณรงค์หลักสูตร วิทยาศาสตร์ของสมาคมอังกฤษเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ แต่วิทยาศาสตร์ก็ยังคงถูกมองว่าเป็นวิชารองในโรงเรียนเอกชนที่มีชื่อเสียงที่สุด^{[ 11 ]}ปัญหาคือโรงเรียนเอกชนเหล่านี้ส่วนใหญ่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดและเคมบริดจ์ ซึ่งมอบทุนการศึกษาส่วนใหญ่ในสาขาวิชาคลาสสิก ดังนั้นวิทยาศาสตร์จึงถูกมองว่ามีความสำคัญน้อย^{[ 11 ]}โดยโรงเรียนที่มีชื่อเสียงเหล่านั้น ผลที่ตามมาคือการศึกษาวิทยาศาสตร์มีความแตกต่างกันอย่างมากในโรงเรียนต่างๆ ของอังกฤษ มีการออกพระราชบัญญัติที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาจำนวนมากตลอดศตวรรษที่ 20 แต่ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์การศึกษาวิทยาศาสตร์ในอังกฤษคือพระราชบัญญัติการปฏิรูปการศึกษา ค.ศ. 1988 (ดูหัวข้อถัดไป) พระราชบัญญัติการศึกษาปี 1944มีความสำคัญต่อการพัฒนาการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในระดับต่ำกว่ามหาวิทยาลัยในประเทศอังกฤษอีกประการหนึ่ง^{[ 16 ]}แม้ว่าการมีส่วนร่วมของพระราชบัญญัติปี 1944 จะเป็นไปในทางอ้อมก็ตาม กล่าวคือ พระราชบัญญัติได้เพิ่มอายุบังคับเรียนเป็น 15 ปี (แต่ได้กำหนดให้เพิ่มเป็น 16 ปีในอนาคต^{[ 16 ]}ซึ่งเกิดขึ้นในปี 1972 (และยังคงเป็นเช่นนั้นจนถึงปัจจุบัน)) การเพิ่มอายุออกจากโรงเรียนเป็น 16 ปี ถือเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างหลักสูตรวิทยาศาสตร์และการศึกษาที่เป็นระบบระดับชาติในประเทศอังกฤษ (ดูหัวข้อถัดไป) อย่างไรก็ตาม พระราชบัญญัติการศึกษาปี 1944 ไม่ได้กำหนดให้มีการสอนวิทยาศาสตร์^{[ 16 ]}สำหรับการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัย การพัฒนาที่สำคัญสองประการคือ การขยายหลักสูตรวิทยาศาสตร์แบบเรียนทางไกล^{[ 17 ]}และการนำเวิลด์ไวด์เว็บ (ผ่านทางอินเทอร์เน็ต ) มาใช้ในการสอนวิทยาศาสตร์ (แม้ว่าสิ่งนี้จะถูกนำมาใช้ในระดับต่ำกว่ามหาวิทยาลัยแล้วก็ตาม)

การพัฒนาที่สำคัญที่สุดในหลักสูตรวิทยาศาสตร์และการศึกษาในช่วงเวลานี้จนถึงปัจจุบันคือการขยายเนื้อหาวิทยาศาสตร์ภาคบังคับในหลักสูตรแห่งชาติและการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการประเมินอีกเหตุการณ์สำคัญคือการผ่านพระราชบัญญัติการศึกษาและทักษะ พ.ศ. 2551 [ ^{18 ] ซึ่งเพิ่มอายุการออกจากการศึกษาในอังกฤษเป็น 18 ปี ยังไม่ชัดเจนว่าการขยายการศึกษาภาคบังคับนี้จะส่งผลให้มีผู้เรียนวิทยาศาสตร์มากขึ้นหรือ ไม่}เนื่องจากวิทยาศาสตร์ไม่ได้เป็นวิชาบังคับหลังจากอายุ 16 ปี ซึ่งเป็นอายุการออกจากโรงเรียน ซึ่งพระราชบัญญัติ พ.ศ. 2551 ไม่ได้เปลี่ยนแปลง

เนื้อหาวิทยาศาสตร์ภาคบังคับสำหรับโรงเรียนที่ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐ (โรงเรียนของรัฐ) จัดทำโดยหลักสูตรแห่งชาติและโดยทั่วไปใช้กับเด็กอายุระหว่าง 5 ถึง 16 ปี การศึกษาภาคบังคับ 11 ปีนี้แบ่งโดยรัฐออกเป็น 4 ช่วงหลัก ได้แก่ KS1, KS2, KS3 และ KS4 ไม่ว่าจะเป็นช่วงหลักใด หลักสูตรแห่งชาติระบุเป้าหมายหลักสองประการของการศึกษาวิทยาศาสตร์ไว้ดังนี้: ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

• พัฒนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์และความเข้าใจเชิงแนวคิดผ่านสาขาวิชาเฉพาะทาง เช่น ชีววิทยา เคมี และฟิสิกส์
• พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติ กระบวนการ และวิธีการทางวิทยาศาสตร์ผ่านการสืบค้นทางวิทยาศาสตร์ประเภทต่างๆ ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาสามารถตอบคำถามทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลกที่อยู่รอบตัวได้

เป้าหมายประการที่สามเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปในระดับชั้น KS1–3:

• มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นต่อการเข้าใจการใช้ประโยชน์และผลกระทบของวิทยาศาสตร์ ทั้งในปัจจุบันและอนาคต

แต่สำหรับระดับ KS4 เป้าหมายที่สามนั้นมีรายละเอียดมากกว่า และยังมีเป้าหมายที่สี่อีกด้วย:

• พัฒนาและเรียนรู้ที่จะประยุกต์ใช้ทักษะการสังเกต การปฏิบัติ การสร้างแบบจำลอง การสืบค้น การแก้ปัญหา และทักษะทางคณิตศาสตร์ ทั้งในห้องปฏิบัติการ ในภาคสนาม และในสภาพแวดล้อมอื่นๆ
• พัฒนาความสามารถในการประเมินข้อกล่าวอ้างโดยอิงจากหลักวิทยาศาสตร์ ผ่านการวิเคราะห์เชิงวิพากษ์เกี่ยวกับวิธีการ หลักฐาน และข้อสรุป ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ

หลักสูตรการศึกษาแห่งชาติเน้นย้ำถึงความสำคัญของทักษะทางคณิตศาสตร์ในทุกช่วงชั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนต้นและตอนปลาย

หลักสูตรวิทยาศาสตร์แห่งชาติเป็นหลักสูตรแบบเกลียวซึ่งมีแนวโน้มที่จะกำหนดแนวทางไว้ล่วงหน้า เนื่องจากลักษณะที่เป็นเกลียวนี้ ทำให้การเรียนรู้มีลักษณะเป็นแบบสร้างสรรค์ เป็นหลัก ประเด็นเหล่านี้จะได้รับการอธิบายในหัวข้อย่อยต่อไปนี้ นอกจากนี้ หลักสูตรวิทยาศาสตร์แห่งชาติยังเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการเรียนรู้เชิงรุกตั้งแต่เด็กเริ่มสัมผัสกับหลักสูตรเป็นครั้งแรก งานวิจัยเกี่ยวกับคุณค่าของการเรียนรู้เชิงรุกได้รับการพิสูจน์และตีพิมพ์แล้ว^{[ 22 ]}การทดลองของเด็กได้รับการเน้นย้ำในหลักสูตร พร้อมกับการอภิปรายอย่างละเอียดเกี่ยวกับสิ่งที่สังเกตได้ แม้จะมีคุณลักษณะเชิงบวกเหล่านี้ แต่ก็มีการโต้แย้งว่าการประเมินประสิทธิผลของหลักสูตรแห่งชาติที่มีต่อการเรียนรู้นั้นเป็นเรื่องยากที่จะตอบ^{[ 23 ]}

มีหลักฐานว่านักเรียนระดับประถมศึกษา กล่าวคือ KS1 และ KS2 ในสหราชอาณาจักรได้รับการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์น้อยมาก^{[ 24 ]}เหตุผลสำหรับเรื่องนี้ดูเหมือนจะเป็นเพราะขาดความเชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนประถมศึกษา^{[ 24 ]}ซึ่งมีผลกระทบสามประการ: ประการแรก นักเรียนระดับประถมศึกษาในโรงเรียนของรัฐ (กล่าวคือ โรงเรียนที่ได้รับเงินทุนจากภาครัฐ) โดยทั่วไปจะไม่เริ่มเรียนวิชาวิทยาศาสตร์เป็นประจำจนกว่าจะถึง KS3 (ขั้นแรกของการศึกษาระดับมัธยมศึกษา) ซึ่งนำไปสู่ผลกระทบประการที่สอง คือ มีแนวโน้มที่จะมีความแตกต่างกันอย่างมากในความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ก่อนเข้าโรงเรียนมัธยมศึกษาในหมู่นักเรียนเมื่อเริ่มต้น KS3 และผลกระทบประการที่สาม เนื่องจากดูเหมือนว่าการขาดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์จะไม่เป็นปัญหาสำหรับนักเรียนในโรงเรียนเตรียมประถมศึกษา (โปรดจำไว้ว่าโรงเรียนเตรียมประถมศึกษาเป็นโรงเรียนเอกชนหรือโรงเรียนอิสระ) หมายความว่านักเรียนที่เรียนระดับประถมศึกษาในโรงเรียนของรัฐที่ต้องการย้ายไปโรงเรียนเอกชนในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายมีแนวโน้มที่จะเสียเปรียบอย่างมากเมื่อพยายามสอบเข้าวิชาวิทยาศาสตร์ (เนื่องจากนักเรียนโรงเรียนประถมศึกษาของรัฐจะเรียนวิทยาศาสตร์ค่อนข้างน้อยเว้นแต่จะได้รับการเสริมด้วยการสอนพิเศษส่วนตัว )

ช่วงชั้นที่ 1 (KS1) ครอบคลุมสองปีแรกของการศึกษาภาคบังคับในหลักสูตรแห่งชาติ ดังนั้นจึงเรียกปีเหล่านี้ว่าปีที่ 1 และปีที่ 2 โดยทั่วไปเด็กจะมีอายุระหว่าง 5-7 ปี หากมีการเสนอหลักสูตรวิทยาศาสตร์เต็มรูปแบบตามที่กำหนดไว้ในหลักสูตรแห่งชาติ การเน้นของวิทยาศาสตร์ในขั้นนี้ควรเป็นการสังเกตและการอธิบายหรือวาดภาพสิ่งต่างๆ ที่เด็กสามารถมองเห็นได้ ไม่ว่าจะเป็นสิ่งรอบตัวหรือจากหนังสือ ภาพถ่าย หรือวิดีโอ การสัมผัสวัสดุก็เป็นคุณลักษณะที่สำคัญของวิทยาศาสตร์ใน KS1 เช่นกัน แนวคิดเชิงนามธรรมในวิทยาศาสตร์จะไม่ถูกนำเสนอในขั้นนี้ (อย่างน้อยก็ไม่ใช่ตามหลักสูตรแห่งชาติ) ดังนั้นหลักสูตรวิทยาศาสตร์ใน KS1 จึงควรเน้นไปที่พืชและสัตว์ และวัสดุ โดยเน้นสิ่งที่สามารถมองเห็นหรืออธิบายได้ง่ายๆ โดยการสัมผัส^{[ 19 ]}

ช่วงชั้นที่ 2 (KS2) ครอบคลุมปีที่ 3, 4, 5 และ 6 ของการศึกษาภาคบังคับในหลักสูตรแห่งชาติ เป็นช่วงชั้นที่ยาวที่สุดของการศึกษาภาคบังคับในประเทศอังกฤษ โดยทั่วไปเด็กจะมีอายุระหว่าง 7-11 ปี หลักสูตรแห่งชาติแบ่ง KS2 ออกเป็น KS2 ตอนล่าง (ปีที่ 3 และ 4) และ KS2 ตอนบน (ปีที่ 5 และ 6) หากมีการสอนวิชาวิทยาศาสตร์อย่างเต็มรูปแบบตามที่กำหนดไว้ในหลักสูตรแห่งชาติ ปีที่ 3 ควรต่อเนื่องจาก KS1 แต่ควรมีการสังเกตที่ซับซ้อนมากขึ้นเกี่ยวกับพืชและสัตว์ รวมถึงวัสดุต่างๆ เช่น หิน ฟอสซิล และดิน การตั้งอุปกรณ์ทดลองอย่างง่ายและการบันทึกข้อมูลควรมีความสำคัญมากขึ้นในขั้นตอนนี้ ควรเน้นย้ำถึงอันตรายและความเสี่ยงของการทดลองทางวิทยาศาสตร์บางอย่าง (เช่น การสัมผัสสิ่งของหลังจากที่ได้รับความร้อน) และสอนวิธีการป้องกันที่จำเป็นต่ออันตรายเหล่านั้น ควรแนะนำหัวข้อใหม่ ๆ ได้แก่ แสง (และอันตรายจากการมองแสงแดดโดยตรงพร้อมข้อควรระวังที่จำเป็น) แรง และแม่เหล็ก ในปีที่ 4 การจำแนกสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตจะมีความสำคัญมากขึ้น หัวข้อเพิ่มเติมที่แนะนำ ได้แก่^{[ 19 ]}

• การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม
• ระบบย่อยอาหารและห่วงโซ่อาหาร
• สถานะของสสาร
• เสียง
• ไฟฟ้า

ในชั้นปีที่ 5 และ 6 (KS2 ตอนบน) หลักสูตรแห่งชาติระบุว่าควรเน้นที่การช่วยให้นักเรียนพัฒนาความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ หลักสูตรแห่งชาติเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการอ่าน สะกด และออกเสียงคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์อย่างถูกต้อง การเน้นย้ำนี้อาจสะท้อนให้เห็นว่าเมื่ออายุ 9, 10 หรือ 11 ปี เด็กในอังกฤษควรจะสามารถอ่านและเขียนได้อย่างถูกต้อง ชั้นปีที่ 5 ควรเรียนต่อจากชั้นปีที่ 4 โดยศึกษาแง่มุมที่ซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ของสิ่งที่ได้เรียนรู้ในชั้นปีที่ 4 นอกจากนี้ นักเรียนควรเริ่มเรียนรู้ที่จะยอมรับหรือโต้แย้งความคิดโดยอิงจากหลักฐานทางวิทยาศาสตร์^{[ 19 ]}ควรมีเนื้อหาเพิ่มเติมดังนี้:

• วงจรชีวิต
• การสืบพันธุ์ในพืชและสัตว์บางชนิด
• การแก่ชรา
• คุณสมบัติและการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ
• โลกและอวกาศ

ชั้นเรียนปีที่ 6 ไม่เพียงแต่ต่อยอดจากชั้นเรียนปีที่ 5 โดยเพิ่มแง่มุมที่ซับซ้อนมากขึ้นจากสิ่งที่ได้เรียนรู้ในชั้นเรียนปีที่ 5 เท่านั้น แต่ยังควรเตรียมความพร้อมให้นักเรียนสำหรับวิชาวิทยาศาสตร์ในระดับ KS3 ด้วย โดยหัวข้อเพิ่มเติมได้แก่:

• ระบบไหลเวียนโลหิต
• ยาเสพติดและวิถีชีวิต
• วิวัฒนาการและการสืบทอดทางพันธุกรรม

หลักสูตรวิทยาศาสตร์ระดับชาติสำหรับ KS3–4 แตกต่างจาก KS1–2 ไม่เพียงแต่ในด้านความซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังแตกต่างจากหลักสูตรวิทยาศาสตร์ในระดับหลังตรงที่หลักสูตรวิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็นสามส่วนอย่างชัดเจน ได้แก่ ชีววิทยา เคมี และฟิสิกส์ โดยทั่วไป ในโรงเรียนมัธยมศึกษาของรัฐ แต่ละวิชาวิทยาศาสตร์จะมีครูผู้สอนเฉพาะทางที่เชี่ยวชาญในวิชานั้นๆ แต่ก็ไม่ใช่เรื่องแปลกที่โรงเรียนหรือวิทยาลัยจะรับสมัครครูที่สามารถสอนได้สองวิชาหรือแม้แต่ทั้งสามวิชา (ขึ้นอยู่กับความรู้ความสามารถของครูและทรัพยากรบุคลากรของโรงเรียน) โปรดจำไว้ว่าสำหรับนักเรียนที่เข้าเรียนในโรงเรียนมัธยมศึกษาของรัฐหลายคน หรืออาจจะส่วนใหญ่KS3 จะเป็นด่านแรกที่พวกเขาได้รับการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์อย่างสม่ำเสมอด้านล่างนี้เป็นบทสรุปโดยย่อของหลักสูตรแต่ละส่วนในระดับ KS3/4 ^{[ 20 ] [ 21 ]}ซึ่งย่อให้ง่ายขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ของบทความนี้เป็น พื้นที่หลัก ของKS3/4

ช่วงชั้นที่ 3 (KS3) ครอบคลุมปีที่ 7, 8 และ 9 ของการศึกษาภาคบังคับตามหลักสูตรแห่งชาติ โดยทั่วไปนักเรียนจะมีอายุระหว่าง 11-14 ปี

ช่วงชั้นที่ 4 (KS4) ครอบคลุมปีที่ 10 และ 11 ของการศึกษาภาคบังคับ และโดยทั่วไปนักเรียนจะมีอายุระหว่าง 14-16 ปี เมื่อสิ้นสุดช่วงชั้น KS4 นักเรียนในโรงเรียนของอังกฤษมักจะสอบ GCSE หรือIGCSE

หลักสูตร A-levels อาจเป็นหลักสูตรการศึกษา KS5 ที่มีชื่อเสียงที่สุดในอังกฤษ และมีเนื้อหามากที่สุด โดยใช้เวลาเรียนสองปี – ปีแรกเรียกว่า AS level และปีที่สองเรียกว่า A2 เช่นเดียวกับ GCSE หลักสูตร A-levels ก็ได้รับการปรับปรุงใหม่ และก่อนที่จะมีการปรับปรุงนั้น หลักสูตรCambridge Pre-Us ที่ปัจจุบันยกเลิกไปแล้ว นั้นมีเนื้อหามากที่สุด วิชาเคมี ชีววิทยา และฟิสิกส์ในหลักสูตร A-levels นั้นต่อยอดจากเนื้อหาหลักที่ครอบคลุมในระดับ KS3–4 แต่ในระดับที่สูงขึ้นอย่างมาก นักเรียน A-levels ยังได้เรียนรู้ในสาขาที่พัฒนามาจากเนื้อหาหลักสองสาขาขึ้นไปในระดับ KS3/4 กลายเป็นสาขาที่ซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่นกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งนักเรียนฟิสิกส์ระดับ A-levels เรียนนั้น พัฒนามาจากเนื้อหาหลักหลายสาขาของฟิสิกส์ในระดับ KS3/4 เช่น กลศาสตร์ คลื่น โครงสร้างอะตอม แบบจำลองอนุภาคของสสาร แนวคิดของการศึกษาในสาขาที่พัฒนามาจากเนื้อหาหลักสองสาขาขึ้นไปในระดับ KS3/4 นี้ถูกนำไปใช้ในระดับมหาวิทยาลัย อย่างกว้างขวางยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่ากระทรวงศึกษาธิการซึ่งกำหนดเนื้อหาสำหรับ A-levels ไม่ได้รวมพื้นที่หลักของฟิสิกส์อวกาศและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ในระดับ KS3/4 ไว้ ในหลักสูตรฟิสิกส์ A-level ^{[ 1 ]}ดังนั้น AQA จึงกำหนดให้พื้นที่นี้เป็นทางเลือก แต่ OCR ไม่ได้ทำเช่นนั้น นอกจากนี้ควรเพิ่มว่ากระทรวงศึกษาธิการรวมจิตวิทยาไว้เป็นวิทยาศาสตร์ โดยระบุพื้นที่หลัก 5 ด้านสำหรับการศึกษาในวิชานี้:

• ความรู้ความเข้าใจ
• ทางสังคม
• พัฒนาการ
• ความแตกต่างระหว่างบุคคล
• ชีวภาพ

โดยทั่วไป นักเรียนระดับ A-level อาจเลือกวิชาวิทยาศาสตร์ได้เพียงหนึ่งหรือสองวิชา และผสมผสานกับวิชาคณิตศาสตร์หรือวิชา A-level ที่ไม่ใช่ด้านวิทยาศาสตร์ คลังข้อสอบเก่าระดับ A-level ที่ครอบคลุม (พร้อมระยะเวลา) ในวิชาวิทยาศาสตร์จากคณะกรรมการสอบ A-level ทั้งหมดที่ให้บริการในประเทศอังกฤษสามารถค้นหาได้ทางออนไลน์^{[ 36 ]}สามารถอ่านการให้คะแนนได้ที่นี่

แม้ว่า A-levels อาจเป็นหลักสูตร KS5 ที่มีชื่อเสียงที่สุด แต่ก็ยังมีคุณวุฒิอื่นๆ ในระดับ RQF 3 ตัวอย่างเช่นBTEC , IB , AQA (คุณวุฒิที่ไม่ใช่ A-level ที่แตกต่างกัน) ^{[ 37 ]} OCR (คุณวุฒิที่ไม่ใช่ A-level ที่แตกต่างกัน) ^{[ 38 ]} NVQ , T Level , โปรแกรมเตรียมความพร้อมสำหรับมหาวิทยาลัย (โดยทั่วไปจะเปิดสอนให้กับนักเรียนที่สอบ A-levels มาแล้ว แต่ไม่ใช่หลักสูตรที่ถูกต้อง—และอาจเปิดสอนให้กับนักเรียนที่สอบ A-levels ไม่ผ่านด้วย) และAccess to HEs (โดยทั่วไปจะไม่เปิดให้สำหรับนักเรียนที่อายุต่ำกว่า 21 ปี) เนื้อหาของหลักสูตรเหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละหลักสูตรและแต่ละวิทยาลัย แม้ว่าเนื้อหาจะอิงจากส่วนต่างๆ ของหลักสูตร A-level การติดต่อโดยตรงกับวิทยาลัยที่เปิดสอนหลักสูตรที่ไม่ใช่ A-level ที่คุณสนใจเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตรวจสอบเนื้อหาที่แน่นอนของหลักสูตร เนื่องจากวิทยาลัยทุกแห่งไม่ได้เปิดสอนเนื้อหาเดียวกันสำหรับหลักสูตรที่ไม่ใช่ A-level เดียวกัน โดยทั่วไป การให้คะแนนจะมีสามระดับ ได้แก่ ดีเยี่ยม ดี และผ่าน เกณฑ์การให้คะแนนไม่เหมือนกันในคุณวุฒิเหล่านี้ หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม สามารถค้นหาได้จากเว็บไซต์ของหน่วยงานต่างๆ ที่ออกคุณวุฒิเหล่านั้น ซึ่งสามารถค้นหาได้ทางออนไลน์

นักเรียนส่วนใหญ่ที่เรียนในระดับ KS5 จะเข้าเรียนต่อในมหาวิทยาลัยหรือสมัครฝึกงานสำหรับผู้ที่สมัครเรียนวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัย พวกเขาจะเลือกเรียนวิทยาศาสตร์ในเชิงลึกมากขึ้น หรือเลือกเรียนสายอาชีพบางมหาวิทยาลัยเปิดสอนหลักสูตรปริญญาควบคู่กับการฝึกงาน

สำหรับนักเรียนที่มีอายุ 18 ปีขึ้นไป ที่เคยศึกษามาก่อนหรือสำเร็จการศึกษาไปแล้ว แต่กลับมาเรียนวิทยาศาสตร์อีกครั้งในภายหลัง (เนื่องจากตัดสินใจว่าตนเองไม่มีความรู้ในระดับที่เหมาะสม) สามารถกลับมาเรียนได้ในระดับ RQF 3 หรือต่ำกว่า ระดับที่นักเรียนจะกลับมาเรียนนั้นจะขึ้นอยู่กับระดับความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ก่อนลงทะเบียนเรียน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ววิชาวิทยาศาสตร์จะไม่เปิดสอนในระดับต่ำกว่า RQF 1 (นั่นคือระดับเริ่มต้นของ RQF (ต่ำกว่า 1)) สำหรับผู้ใหญ่ที่กลับมาเรียน (แต่คณิตศาสตร์และภาษาอังกฤษเปิดสอน) โดยทั่วไปแล้ว วิทยาลัยอาชีวศึกษาจะรับนักเรียนที่กลับมาเรียนที่เป็นผู้ใหญ่ แม้ว่าบางมหาวิทยาลัยอาจเปิดสอนหลักสูตรการเรียนทางไกลก็ตาม การศึกษาต่อและการเรียนทางไกลมักเป็นวิธีที่นักเรียนผู้ใหญ่ เหล่านี้ สามารถเข้าถึงหลักสูตรวิทยาศาสตร์ได้หลังจากที่พวกเขาออกจากระบบการศึกษาไปนานแล้ว เช่นเดียวกับนักเรียนที่ยังไม่เคยออกจากระบบการศึกษาหรือสำเร็จการศึกษามาก่อน การสอบผ่านการประเมินผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนในระดับ RQF 3 อย่างน่าพอใจถือเป็นประตูสำคัญสู่การศึกษาระดับมหาวิทยาลัย (นั่นคือระดับ RQF 4 ขึ้นไป) ในประเทศอังกฤษ นอกเหนือจากผลการสอบผ่านวิชาวิทยาศาสตร์ในระดับ RQF ระดับ 3 ที่น่าพอใจแล้ว ผู้เรียนยังต้องสอบผ่านวิชาคณิตศาสตร์และภาษาอังกฤษในระดับ RQF ระดับ 2 ด้วย (โดยทั่วไปคือ GCSE หรือเทียบเท่า โดยมีเกรดขั้นต่ำ (หรือเทียบเท่าขั้นต่ำ) 'C' หรือ '4') ผู้ให้บริการการศึกษาระดับมหาวิทยาลัยจะให้รายละเอียดเพิ่มเติมในเว็บไซต์ของตน

ปริญญาตรีเป็นระดับแรกที่นักศึกษาต้องได้รับก่อนที่จะได้รับการเรียกขานว่าเป็นผู้สำเร็จการศึกษาโดยจัดอยู่ในระดับ RQF ระดับ 6 (แม้ว่าปริญญาตรีในสาขาแพทยศาสตร์ ทันตแพทยศาสตร์ และสัตวแพทยศาสตร์จะอยู่ในระดับ RQF ระดับ 7 ก็ตาม) นั่นหมายความว่าผู้ที่สำเร็จการศึกษาระดับอนุปริญญา (RQF ระดับ 5) จะต้องเรียนต่อให้จบปริญญาตรีเต็มรูปแบบก่อนจึงจะได้รับการเรียกขานว่าเป็นผู้สำเร็จการศึกษาได้ การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ระดับปริญญาตรีในมหาวิทยาลัยยังคงต่อยอดจากเนื้อหาหลักและ เนื้อหา ที่ได้มาจากระดับ KS3–5 แต่ในระดับที่สูงขึ้นอย่างมาก นักศึกษาที่เรียนปริญญาตรีในสาขาวิทยาศาสตร์ดั้งเดิม เช่น ฟิสิกส์ ชีววิทยา และเคมี มักจะเรียนเนื้อหาหลักและเนื้อหาที่ได้มาจากระดับ KS3/4 ของแต่ละสาขาอย่างละเอียด นอกจากนี้ นักศึกษายังมีโอกาสได้เรียนปริญญาตรีในสาขาวิชาที่พัฒนามาจากเนื้อหาหลักและเนื้อหาที่ได้มาจากทั้งสามสาขาวิทยาศาสตร์ จนกลายเป็นสาขาวิชาอิสระของตนเอง ตัวอย่างเช่นธรณีวิทยาพัฒนามาจากเนื้อหาหลักหลายด้านของวิชาเคมีและฟิสิกส์ในระดับ KS3/4 ชีววิทยาโมเลกุลพัฒนามาจากชีวเคมีและพันธุศาสตร์ ซึ่งเป็นสองสาขาหลักของชีววิทยาในระดับ KS3/4 เคมีอินทรีย์พัฒนามาจากหลายสาขาหลักของเคมีในระดับ KS3/4 ดาราศาสตร์โดยทั่วไปถือว่าเป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์^{[ 39 ]}แต่ก็เป็นวิทยาศาสตร์โบราณในตัวของมันเองเช่นกัน เป็นไปได้ที่นักเรียนจะศึกษาหนึ่งในสาขาหลักของ KS3/4 ในระดับปริญญาตรี ตัวอย่างเช่น นักเรียนสามารถเรียนปริญญาด้านชีวเคมีได้ ไม่ใช่ว่านักศึกษาระดับปริญญาตรีทุกคนที่เรียนวิทยาศาสตร์จะเรียนเพื่อรับปริญญาวิทยาศาสตร์ หลายคนจะเรียนวิทยาศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งของปริญญาวิชาชีพ เช่นวิศวกรรมศาสตร์ เภสัชศาสตร์ แพทยศาสตร์ทันตแพทยศาสตร์พยาบาลศาสตร์สัตวแพทยศาสตร์วิชาชีพด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้อง และอื่นๆ และบางคนจะเรียนวิทยาศาสตร์เป็นส่วนหนึ่งของการฝึกงานระดับสูง/ระดับปริญญา ในกรณีเช่นนี้ นักเรียนมักจะเลือกเรียนในส่วนของวิทยาศาสตร์ดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องกับอาชีพหรือ การฝึกงานของตน ตัวอย่างเช่น หลังจากช่วง "เตรียมแพทย์" นักศึกษาแพทย์ในมหาวิทยาลัยของอังกฤษจะเรียนชีววิทยาระดับ KS3/4 หลักและสาขาที่เกี่ยวข้องอย่างละเอียด แต่ในกรณีส่วนใหญ่ จะเรียนเฉพาะส่วนที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์เท่านั้น มีการเรียนเกี่ยวกับสัตว์อื่นๆ น้อยมาก และไม่มีการเรียนเกี่ยวกับพืชเลย การทดลอง (ภาคปฏิบัติ) ซึ่งมีความสำคัญต่อหลักสูตรวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่ระดับ KS1 นั้น อาจมีขอบเขตค่อนข้างกว้างในระดับมหาวิทยาลัย และเมื่อถึงเวลาทำวิทยานิพนธ์...ในโครงการวิจัย นักศึกษาอาจต้องทำการทดลองที่ซับซ้อนซึ่งกินเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนโดยไม่มีผู้ควบคุมดูแล (แม้ว่าจะมีผู้ควบคุมดูแลอยู่ก็ตาม) ปริญญาตรีวิทยาศาสตร์ในประเทศอังกฤษเปิดสอนโดยทั้งมหาวิทยาลัยและวิทยาลัยอาชีวศึกษาบางแห่ง

อาจารย์ระดับมหาวิทยาลัย (ซึ่งในอังกฤษเรียกว่าผู้บรรยาย ) โดยทั่วไปจะสอนหัวข้อวิทยาศาสตร์หนึ่งหัวข้อที่นักศึกษากำลังศึกษาอยู่ แต่ความแตกต่างที่สำคัญสองประการระหว่างการศึกษาวิทยาศาสตร์ระดับมหาวิทยาลัยในวิทยาลัยอาชีวศึกษาและมหาวิทยาลัยก็คือ ในมหาวิทยาลัยนั้นมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างการสอนและการวิจัย กล่าวคือ เป็นเรื่องปกติที่อาจารย์มหาวิทยาลัยจะเป็นนักวิจัยในสาขาที่ตนสอน ซึ่งไม่เพียงแต่ใช้กับวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังใช้กับทุกสาขาด้วย ความเชื่อมโยงระหว่างการสอนและการวิจัยเช่นนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในวิทยาลัยอาชีวศึกษาในอังกฤษ และความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือ วิทยาลัยอาชีวศึกษาต้องได้รับการอนุมัติหลักสูตรจากมหาวิทยาลัย แม้ว่ามหาวิทยาลัยไม่จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติสำหรับหลักสูตรวิทยาศาสตร์และมีอิสระที่จะกำหนดเนื้อหาของตนเอง แต่โดยทั่วไปแล้วหลักสูตรวิทยาศาสตร์หลายหลักสูตรของมหาวิทยาลัยจะได้รับการรับรองจากองค์กรวิชาชีพ ตัวอย่างเช่น มหาวิทยาลัยที่เปิดสอนหลักสูตรชีววิทยามักจะได้รับการรับรองหลักสูตรเหล่านี้จากRoyal Society of Biology [ ^{40 ] สำหรับ}หลักสูตรเคมีคือRoyal Society of Chemistry [ ^{41 ] สำหรับ}หลักสูตรฟิสิกส์คือInstitute of Physics ^{[ 42 ]}สำหรับ ปริญญา ด้านธรณีวิทยาก็คือสมาคมธรณีวิทยา^{[ 43 ]}และอื่นๆ การรับรองปริญญาด้านวิทยาศาสตร์โดยองค์กรวิชาชีพเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นหากนักศึกษาที่กำลังศึกษาปริญญานั้นต้องการเป็นสมาชิกขององค์กรดังกล่าวหลังสำเร็จการศึกษา และต่อมาได้รับสถานะผู้เชี่ยวชาญนอกจากนี้ มหาวิทยาลัยในสหราชอาณาจักรมีหน้าที่ต้องรับรองว่าปริญญาของตนเป็นไปตามมาตรฐานที่ตกลงกันไว้ในกระบวนการโบโลญญา ซึ่งสหราชอาณาจักรเป็นภาคีร่วมลงนาม QAA รับรองปริญญาของอังกฤษที่ตรงตามมาตรฐานเหล่านั้น

ปริญญาโทเป็นระดับถัดไปหลังจากปริญญาตรี จัดเป็นคุณวุฒิระดับ RQF ระดับ 7 ในประเทศอังกฤษ สามารถเรียนปริญญาโทควบคู่กับปริญญาตรีได้ ซึ่งเรียกว่าปริญญาแบบบูรณาการอย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องปกติที่นักศึกษาจะเรียนปริญญาตรีและปริญญาโทแยกกันในอังกฤษ การศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในระดับปริญญาโทมักจะเน้นไปที่หนึ่งหรือสองสาขาหลักหรือสาขาที่ได้มาจากหลักสูตร KS3–5 และปริญญาตรี และยังสามารถเรียนในสาขาที่ "ได้มาจากสาขาที่ได้มาจากสาขาอื่น" ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่นชีววิทยาโครงสร้างพัฒนามาจากชีววิทยาโมเลกุล ซึ่งพัฒนามาจากสาขาหลักทางชีววิทยา KS3/4 ได้แก่ ชีวเคมีและพันธุศาสตร์ฟิสิกส์ของแข็งพัฒนามาจากสาขาหลักทางฟิสิกส์หลายสาขาในระดับ KS3/4 แต่ก็พัฒนามาจากกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งพัฒนามาจากสาขาหลักทางฟิสิกส์หลายสาขาในระดับ KS3/4 เช่นกัน ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ นักศึกษาอาจมีโอกาสเลือกเรียนสาขาหลักสาขาใดสาขาหนึ่งในระดับปริญญาตรี เช่น ปริญญาตรีชีวเคมี แต่การเชี่ยวชาญเฉพาะด้านอย่างแท้จริงจะเริ่มต้นในระดับปริญญาโท ในระยะเริ่มต้นของหลักสูตรปริญญาโทหลายหลักสูตร (แต่ไม่ใช่ทุกหลักสูตร) ​​จะต้องเข้าเรียนในห้องเรียนและมีการสอบ แต่ในระยะหลังๆ จะเน้นการวิจัยเป็นหลัก

ปริญญาเอกเป็นระดับการศึกษาที่สูงที่สุดที่ครอบคลุมโดยกรอบคุณวุฒิแห่งชาติในสหราชอาณาจักรอยู่ในระดับ RQF ระดับ 8 (มีคุณวุฒิที่สูงกว่านี้ แต่ไม่ได้ครอบคลุมอยู่ในกรอบดังกล่าว) ในอังกฤษ สามารถเข้าเรียนหลักสูตรปริญญาเอกได้โดยมีเพียงปริญญาตรี (โดยทั่วไปแล้ว นักศึกษาจะต้องได้เกียรตินิยมอันดับหนึ่งหรืออันดับสองขึ้นไปสำหรับการเข้าเรียนโดยตรงเช่นนี้) อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว นักศึกษาจะต้องมีปริญญาโทก่อน ในอังกฤษ ไม่ใช่เรื่องแปลกที่นักศึกษาจะได้รับการตอบรับเข้าเรียนปริญญาเอกในระดับปริญญาโทก่อน (เช่นMPhil ) แต่หลังจากนั้นประมาณสองปี ก็จะได้รับการเลื่อนขั้นเป็นปริญญาเอกอย่างแท้จริง โดยขึ้นอยู่กับการนำเสนอผลการวิจัยที่น่าพอใจในรายงานการโอนย้ายในการสอบ (ซึ่งอาจเป็นการสอบปากเปล่า ) ในช่วงเริ่มต้นของหลักสูตรปริญญาเอกในอังกฤษ อาจมีการเข้าเรียนในชั้นเรียนบ้าง แต่ส่วนใหญ่ของการเรียนในหลักสูตรปริญญาเอกจะเป็นการวิจัยเป็นหลัก เมื่อพูดถึงการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในระดับปริญญาเอก สิ่งสำคัญคือการพัฒนาความรู้มากกว่าการเชี่ยวชาญความรู้ที่มีอยู่แล้ว การพยายามไขปริศนาความรู้ที่ยังไม่มีใครไขได้มาก่อนในที่ใดที่หนึ่งของโลกนั้นอาจเป็นเรื่องท้าทาย (แม้ว่าปัญญาประดิษฐ์อาจทำให้การวิจัยง่ายขึ้นในปัจจุบัน) นักศึกษาต้องมีความรู้ทั่วไปที่ดีเกี่ยวกับหัวข้อหรือหัวข้อย่อยทางวิทยาศาสตร์ที่เลือก และระบุช่องว่างในความเข้าใจของชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับหัวข้อ (ย่อย) นั้นได้ ช่องว่างที่เลือกในความเข้าใจของชุมชนวิทยาศาสตร์นั้นต้องกว้างพอสำหรับปริญญาเอก แต่แคบพอที่จะทำให้สามารถศึกษาได้อย่างละเอียดเพียงพอภายในระยะเวลาของปริญญาเอก ความเข้าใจและคำแนะนำของอาจารย์ที่ปรึกษาปริญญาเอกจะเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินเบื้องต้นเกี่ยวกับช่องว่างความรู้เป้าหมายในชุมชนวิทยาศาสตร์ ตลอดจนการกำหนดว่าเมื่อใดจึงจะถึงจุดสิ้นสุด ที่น่าพอใจ แม้ในระหว่างการศึกษาระดับปริญญาเอก นักศึกษายังคงต้องการคำแนะนำจากอาจารย์ที่ปรึกษาอย่างมาก แม้ในระยะหลังๆ ที่นักศึกษาอาจมีความรู้เกี่ยวกับหัวข้อ (ย่อย) มากกว่าอาจารย์ที่ปรึกษาแล้ว (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของข้อมูลที่รวบรวมได้) เมื่อสิ้นสุดหลักสูตรปริญญาเอก นักศึกษาจะต้องส่งวิทยานิพนธ์ซึ่งจะต้องนำเสนอด้วยวาจา ต่อคณะกรรมการ (โดยทั่วไปประกอบด้วยกรรมการสองคน) หากวิทยานิพนธ์ได้รับการยอมรับในที่สุด โดยทั่วไปแล้วจะมีสำเนา เก็บไว้ในห้องสมุดของมหาวิทยาลัย อันที่จริง วิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกมักมีคุณภาพดีพอที่จะตีพิมพ์ในวารสารวิชาการได้—อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี การสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกไม่เพียงแต่ทำให้ผู้ถือครองเป็นผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิทยาศาสตร์ (สาขาย่อย) ที่ตนเลือก (หมายความว่าพวกเขาสามารถสอนสาขา (สาขาย่อย) นั้นแก่นักศึกษาระดับปริญญาโทและปริญญาตรีได้) แต่ยังช่วยให้พวกเขาสามารถทำการวิจัยในอนาคตได้อย่างอิสระในสาขาของตน หลักการเดียวกันนี้ใช้ได้กับทุกสาขาวิชา ไม่ใช่เฉพาะวิทยาศาสตร์เท่านั้น

โดยทั่วไปแล้ว ปริญญาหลังปริญญาเอกจะมอบให้แก่บุคคลที่ได้ตีพิมพ์ผลงานจำนวนมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ผลงานที่ได้รับการยอมรับมักจะเป็นผลงานทางวิชาการหรือการวิจัย และการมอบปริญญาหลังปริญญาเอกโดยมหาวิทยาลัยนั้นขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของมหาวิทยาลัยโดยสิ้นเชิง ในการพิจารณาว่าจะให้ปริญญาหรือไม่ มหาวิทยาลัยจะประเมินผลกระทบของผลงานของผู้สมัคร ดังนั้นในกรณีของวิทยาศาสตร์ คณะกรรมการอาจมองหาหลักฐานของเทคโนโลยีใหม่ที่เป็นประโยชน์ (หรือหลายเทคโนโลยี) ที่เกิดขึ้นจากผลงานทางวิทยาศาสตร์ของผู้สมัคร หรืออาจเป็นการเปลี่ยนแปลงนโยบายของรัฐบาลอันเป็นผลมาจากผลงานของผู้สมัคร หรืออาจเป็นการยืนยันการคาดการณ์ที่ผลงานทางวิทยาศาสตร์ของผู้สมัครอาจได้ทำไว้ คุณภาพของสิ่งพิมพ์ก็ถูกนำมาพิจารณาด้วยเช่นกัน เนื่องจากรางวัลนี้ไม่ได้มาจากการศึกษาอย่างเป็นทางการ จึงไม่ครอบคลุมอยู่ในกรอบคุณวุฒิแห่งชาติ ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ถึงกระนั้น ในประเทศอังกฤษก็เป็นไปได้ที่จะได้รับปริญญาเอก (ซึ่งอยู่ภายใต้กรอบการทำงาน) จากผลงาน (เช่นเดียวกับปริญญาเอกหลังปริญญา) แต่การได้รับปริญญาเอกด้วยวิธีนี้ ( โดยการตีพิมพ์ผลงาน ) นั้นค่อนข้างหายาก นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่บุคคลจะได้รับ ปริญญาเอก กิตติมศักดิ์หรือปริญญาเอกหลังปริญญากิตติมศักดิ์ซึ่งโดยปกติแล้วจะมอบให้เพื่อการกุศล และอาจเป็นการให้ทุนสนับสนุนนักศึกษาปริญญาเอก หรือให้ทุนสนับสนุนกลุ่มที่ด้อยโอกาสหรือแม้แต่ให้ทุนสนับสนุนงานวิจัยในวงกว้าง

ในประเทศอังกฤษ เป็นไปได้โดยสิ้นเชิงที่จะได้รับการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ระดับมหาวิทยาลัยจนถึงระดับ RQF 8 โดยไม่ต้องได้รับปริญญาแม้แต่ใบเดียวโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาวิชาชีพบางสาขา เช่น วิศวกรรมศาสตร์ และการดูแลสุขภาพและสังคมเส้นทางดังกล่าวส่วนใหญ่มักเปิดสอนโดยวิทยาลัยอาชีวศึกษา และเนื้อหาของการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ระดับมหาวิทยาลัยโดยใช้เส้นทางที่ไม่ได้รับปริญญาจะเน้นไปที่เนื้อหาหลักและเนื้อหาที่เกี่ยวข้องในระดับ KS3/4 ที่เกี่ยวข้องกับสาขาวิชาชีพมากยิ่งขึ้น หลักสูตรระดับ RQF 8 ที่ไม่ได้รับปริญญามักจะมีองค์ประกอบด้านการวิจัยที่สำคัญเมื่อเทียบกับหลักสูตรที่ไม่ได้รับปริญญาในระดับ RQF 4 ถึง 7 แม้ว่าคุณวุฒิที่ใช้เส้นทางที่ไม่ได้รับปริญญาจะมีระดับ RQF เดียวกันกับคุณวุฒิที่ได้รับปริญญา แต่ก็ไม่จำเป็นต้องเทียบเท่ากัน ตัวอย่างเช่นประกาศนียบัตรวิชาชีพระดับ 8 สาขาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมไม่เทียบเท่ากับปริญญาเอก แม้ว่าทั้งสองจะเป็นคุณวุฒิระดับ RQF 8 เหมือนกันก็ตาม^{[ 44 ]}

ความท้าทายในการจัดทำหลักสูตรวิทยาศาสตร์ระดับชาติที่ต่ำกว่าระดับมหาวิทยาลัยในอังกฤษในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมาได้รับการสำรวจโดย Smith (2010) ^{[ 11 ]}และคนอื่นๆ ในบทความของ Smith เธอเน้นย้ำถึงบทบาทที่อาจขัดแย้งกันสองประการสำหรับการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ที่ต่ำกว่าระดับมหาวิทยาลัย ได้แก่ การให้ความรู้แก่สาธารณชนเพื่อให้มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และการให้การฝึกอบรมทางวิทยาศาสตร์แก่ผู้ที่ใฝ่ฝันจะเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ Smith ยังชี้ให้เห็นเพิ่มเติมในบทความของเธอว่า แม้แต่ในการฝึกอบรมผู้ที่ใฝ่ฝันจะเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ ก็สามารถระบุได้สามกลุ่ม ได้แก่ กลุ่มที่แสวงหาวิทยาศาสตร์เพื่อความจริงและความเข้าใจเชิงนามธรรมของวิทยาศาสตร์ กลุ่มที่แสวงหาวิทยาศาสตร์เพื่อประโยชน์ที่แท้จริงต่อสังคม—นักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ และกลุ่มที่ล้มเหลว ปัญหาดังกล่าวไม่ได้หลุดรอดสายตาของคณะกรรมการที่นำโดยJJ Thomson (ผู้ค้นพบอิเล็กตรอน ) ในปี 1918 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความตึงเครียดในการพยายามรองรับกลุ่มผู้เรียนวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันหลายกลุ่ม:

ในการจัดทำหลักสูตรวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กชายอายุไม่เกิน 16 ปี ควรตระหนักว่าสำหรับหลายคน นี่จะเป็นโอกาสหลัก และสำหรับบางคนอาจเป็นโอกาสเดียวในการได้รับความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ ดังนั้นหลักสูตรจึงควรมีความครบถ้วนในตัวเอง และออกแบบมาเพื่อให้ความสนใจเป็นพิเศษกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เป็นเรื่องที่พบเห็นได้ในชีวิตประจำวัน กล่าวโดยสรุปคือ วิทยาศาสตร์ที่สอนในหลักสูตรควรเชื่อมโยงกับความสนใจของมนุษย์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

(รายงานโดยคณะกรรมการทอมสัน พ.ศ. 2461: หน้า 23 ^{[ 45 ]} )

ความตึงเครียดดังกล่าวไม่เคยคลี่คลายลงอย่างแท้จริง^{[ 46 ]}ในรายงานของราชสมาคมจากปี 2008 ^{[ 46 ]}พวกเขาระบุถึงความท้าทายหลายประการที่เผชิญกับการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ โดยสองข้อแรกมีดังต่อไปนี้:

ข้อแรก:

จัดให้มีการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมสำหรับนักเรียนทุกระดับความสามารถ ในสภาพแวดล้อมที่ส่งเสริมให้นักเรียนเรียนต่อในระดับที่สูงขึ้นหลังอายุ 16 ปี

และข้อที่สอง:

ให้พื้นฐานความรู้ทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่มั่นคงแก่ผู้ที่อาจจะไม่ศึกษาต่อในสาขาเหล่านี้หลังอายุ 16 ปี

(รายงานโดยราชสมาคม, 2008: หน้า 17 ^{[ 46 ]} )

การขาดแคลนครูที่มีคุณภาพดีก็ถูกยกมาเป็นความท้าทายเช่นกัน^{[ 11 ] [ 45 ]}ความยากลำบากในการสรรหาครูวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นปัญหาในปัจจุบันในอังกฤษ (และสหราชอาณาจักรโดยรวม) นั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ ดังที่ข้อความต่อไปนี้จากรายงานของคณะกรรมการทอมสันในปี 1918 แสดงให้เห็น:

เงื่อนไขแรกและสำคัญที่สุดสำหรับการพัฒนาการสอนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนทุกประเภทอย่างแท้จริง คือ ต้องมีมาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อจัดหาครูผู้สอนที่มีคุณสมบัติเหมาะสมอย่างเพียงพอ ปัจจุบันจำนวนครูผู้สอนไม่เพียงพอต่อความต้องการ...

(รายงานโดยคณะกรรมการทอมสัน พ.ศ. 2461: หน้า 31 ^{[ 45 ]} )

สำหรับวิทยาศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัยในอังกฤษ ลักษณะเฉพาะ (และเฉพาะบุคคล) ของการศึกษาในระดับอุดมศึกษานี้หมายความว่าการอภิปรายเกี่ยวกับการพัฒนาหลักสูตรระดับชาติสำหรับการศึกษาวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัยนั้นไม่เคยเกิดขึ้นจริง แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ความท้าทายของการศึกษาวิทยาศาสตร์ในระดับนี้ในอังกฤษ (และทั่วโลก) กลับวนเวียนอยู่กับการจัดตั้งและรักษาหลักสูตรดังกล่าวตั้งแต่แรก มากกว่าการประสานเนื้อหาในทุกหลักสูตรของมหาวิทยาลัย การเมืองหรือรัฐบาลและบรรทัดฐานทางสังคมที่เกิดขึ้นอาจเป็นปัญหาสำหรับการศึกษาวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัย ตัวอย่างเช่น ลำดับความสำคัญของยุคกลางตอนต้น (หรือที่รู้จักกันในชื่อยุคมืด ) หลังจากการล่มสลายของจักรวรรดิโรมันตะวันตกอาจเป็นความท้าทายต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัย (ในอังกฤษ) ^{[ 57 ]}เช่นเดียวกับทัศนคติและความเชื่อในช่วงเวลาเดียวกัน ในอังกฤษ แม้ว่าการศึกษาวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัยจะเริ่มต้นหลายร้อยปีหลังจากการศึกษาวิทยาศาสตร์ก่อนมหาวิทยาลัย แต่ในที่สุดการศึกษาวิทยาศาสตร์ก่อนมหาวิทยาลัยก็เจริญรุ่งเรืองกว่าการศึกษาวิทยาศาสตร์ก่อนมหาวิทยาลัย

อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถมองข้ามภัยคุกคามจากการปิดภาควิชาวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยได้ ตัวอย่างเช่น ภาควิชาฟิสิกส์ที่Birkbeck มหาวิทยาลัยลอนดอนปิดตัวลงในปี 1997 ^{[ 58 ]}การปิดตัวอีกกรณีหนึ่งคือภาควิชาเคมีที่มหาวิทยาลัยเอ็กซีเตอร์ในปี 2005 ^{[ 59 ]}ซึ่งราชสมาคมเคมีได้วิพากษ์วิจารณ์^{[ 59 ]}การปิดตัวของภาควิชาเคมีก่อให้เกิดการรายงานข่าวอย่างเข้มข้น รวมถึงความวิตกกังวลในภาควิชาและหลักสูตรอื่นๆ ในมหาวิทยาลัย เช่นภูมิศาสตร์ และยังมีการ ด่าทอรองอธิการบดีของมหาวิทยาลัยอีกด้วย^{[ 59 ] Hodges (2006) [ 59 ]}ได้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการปิดตัวของภาควิชาโดยกล่าวถึงความเป็นจริงที่โหดร้ายประการหนึ่งของวัตถุประสงค์ของภาควิชาวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย คือ ต่างจากภาควิชาวิทยาศาสตร์ในโรงเรียน ภาควิชาวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยไม่เพียงแต่ต้องสอนวิทยาศาสตร์ให้กับนักเรียน (ซึ่งสำคัญมาก) แต่ยังต้องหารายได้เข้ามาอย่างแข็งขันผ่านทุนวิจัยและอื่นๆ (และเป็นจำนวนมาก) สิ่งนี้ส่งผลต่อการตัดสินใจว่ามหาวิทยาลัยจะเปิดแผนกวิทยาศาสตร์ (ซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูง) ต่อไปหรือไม่^{[ 60 ]}กล่าวอีกนัยหนึ่ง แผนกวิทยาศาสตร์ของโรงเรียนหรือสถาบันเตรียมอุดมศึกษา (แม้แต่แผนกที่เปิดสอนหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตร์) สามารถอยู่รอดได้ด้วยจำนวนนักเรียนที่เรียนวิชานั้นมากพอและอัตราการสอบผ่านของนักเรียนเหล่านั้น แต่แผนกวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยไม่สามารถอยู่รอดได้ เนื่องจากยังต้องดึงดูดเงินทุนวิจัยจำนวนมากด้วย ความแตกต่างในวิธีการที่มหาวิทยาลัยและสถาบันเตรียมอุดมศึกษาตัดสินใจว่าจะเปิดแผนกวิทยาศาสตร์หรือไม่ อาจอธิบายได้ว่าทำไมสถาบันเตรียมอุดมศึกษา เช่น วิทยาลัยอาชีวศึกษา จึงเปิดสอนหลักสูตรปริญญาชีววิทยา (หรือหลักสูตรพื้นฐาน) แต่แทบจะไม่ (หรือไม่มีเลย) หลักสูตรปริญญาเคมีหรือฟิสิกส์ เนื่องจากมีนักเรียนเรียนวิชาเหล่านี้น้อยกว่า รายละเอียดของมหาวิทยาลัยและวิทยาลัยอาชีวศึกษาในอังกฤษและส่วนอื่นๆ ของสหราชอาณาจักรที่เปิดสอนหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตร์ สามารถดูได้ในเว็บไซต์UCAS

แต่การดึงดูดเงินทุนวิจัยมายังภาควิชาวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยนั้นเป็นเรื่องยุ่งยากอย่างยิ่ง^{[ 61 ]}นอกจากนี้ Grove (2015) ยังได้ระบุถึงความท้าทายหลายประการต่อการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยที่เชื่อมโยงกับประเด็นเรื่องการอยู่รอดของภาควิชาวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย^{[ 62 ]}ความท้าทายเหล่านี้สรุปได้ดังนี้:

• ดำเนินงานในตลาดโลก
• ความคาดหวังของนักเรียนที่เพิ่มสูงขึ้น (อันเป็นผลมาจากการที่นักเรียนในอังกฤษต้องกู้ยืมเงินมากขึ้นเพื่อจ่ายค่าเล่าเรียนที่สูงขึ้น )
• ต้นทุนที่เพิ่มสูงขึ้นและการเปลี่ยนแปลงการจัดสรรงบประมาณ ( เนื่องจากรัฐบาลสหราชอาณาจักรให้เงินอุดหนุนน้อยลงและนักศึกษาต้องกู้ยืมเงินเพิ่มเติม (นอกเหนือจากเงินกู้ค่าเล่าเรียนที่เพิ่มขึ้น) เพื่อชดเชย)
• ความต้องการและความจำเป็นสำหรับเทคโนโลยีใหม่ ๆ
• การเชื่อมโยงอสังหาริมทรัพย์ กลยุทธ์ และนักศึกษา (ตัวอย่างล่าสุดเฉพาะเจาะจงสามารถดูได้จากสิ่งพิมพ์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์^{[ 63 ]}และ มหาวิทยาลัย กรีนวิช^{[ 64 ]} )
• การดึงดูดและรักษาบุคลากรที่มีความสามารถสูงสุด
• การทำให้การวิจัยมีความยั่งยืน

ความท้าทายเหล่านี้ไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะการจัดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ในมหาวิทยาลัยเท่านั้น แต่ยังครอบคลุมถึงทุกสาขาของการศึกษาในระดับมหาวิทยาลัยด้วย