Pourquoi enseigner la science aux enfants est-il si important ? Comment le faire dès le plus jeune âge ? Pour enseigner les sciences, connaître les sciences n'est pas suffisant. L'éducation aux sciences doit prendre en compte les mécanismes d'apprentissage, les capacités de raisonnement, les intuitions, les connaissances que le sujet possède. La recherche scientifique sur le cerveau et la cognition fournit une image de plus en plus fidèle de comment se développent la motivation, les capacités et modalités de raisonnement, les connaissances impliquées dans les pratique et dans l'apprentissage des sciences. C'est cet aspect qui est étudié dans la première moitié de l'ouvrage qui s'intéresse à la "cognition scientifique naturelle" que l'enfant possède. Comment l'éducation aux sciences peut-elle aider l'enfant à passer d'une cognition scientifique naturelle vers des formes progressivement plus avancées ? Quelles stratégies peut-on envisager pour favoriser le développement de compétences liées à la science et pour valider ces stratégies de manière scientifique ?