一、具備進階之科學或科教概念，設計建立適當研究方法的能力。

二、運用適當的資料處理方法，對於科學或科教資料進行有意義的分析與推論的能力。

三、培養跨領域與國際化的學習能力，增加科學或科教研究領域的廣度。

四、提供正確科學教育知能，推廣科學教育活動，使成為有利科學教育進步之動力。

五、勝任並挑戰各種自 然學科相關之職 務，具備未來就業與 深造之知識與能力。

一、歷史悠久：本校為臺灣歷史最悠久的師資培育機構，本系亦累積有全國最豐富之國小師資培育經驗。

二、科際整合：本系為目前國內唯一維持以「自然科學教育學系」為名之系所。

1. 本系教師專長與課程設計涵括化學、生物、物理、地球科學及科學教育，具有統整自然科學領域之特色，使學生得以奠定廣博之理科基礎，開拓跨領域專業之視野，而具備未來從事多元跨領域學術、產業發展的優勢。
2. 本系為全國唯一設置有大學部、碩士班至博士班一貫高等教育發展之國小科學教育師資培育與研究之學系。

三、兼容並蓄：

1. 本系包含應用科學與科學教育之研究與教學，提供學生學習不同專業之機會。
2. 本系之學生活動、研習、研討會及增能工作坊等，均採應用科學與科學教育融合方式或採雙軌並行辦理。

四、宏觀專業：

1. 本系每年均有師生前往海外參與研習或於研討會中發表成果，強化國際交流。
2. 本系教師積極參與各地國小自然科教學之輔導工作，以結合師培相關課程與國小教學現場實務。同時支援多項中央或地方政府審查及輔導工作，包含科技部計畫審查、國立編譯館教科書審查、國民中小學科學展覽評審、中央政府及各縣市科學教育輔導團、各級學校之科學教育及環境教育推廣，編撰、出版科學教育輔導刊物，充分發揮教育大學應具備之推廣服務功能。

面臨全球化競爭，本校正面臨轉型的契機，本系所未來發展定位如下：

1. 成為基本教育階段科學教育師資培育實務與研究之優質機構。
2. 成為基本教育階段科學教育課程研發、教材教法研究發展中心。
3. 培養具有堅強理科基礎之科學與科學教育領域實務專業及研究發展人才。
4. 成為我國面對亞洲地區基本教育階段科學教育與統整科學人才培育的一個重要窗口。