Türkçe kaynaklarda fen bilimleri eğitimi ve fen eğitimi kelimeleri ile eş anlamlı olarak kullanılan fen bilgisi eğitimi, science education (İng.) ve Naturwissenschaftliche Bildung (Alm.) kelimelerini karşılamaktadır. Science education Türkçe'de "nesnel dünyaya yönelik kuramsal, deneysel ve teknik çalışmalar yapan bilimler ile ilgili eğitim" anlamına gelir. Doğa bilimleri, Türkçe'de "Konusu tabiat, tabiat olayları ve kanunları olan fizik, kimya, gök bilimi, biyoloji vb. bilimler, tabiat bilimleri" şeklinde tanımlanmaktadır (TDK, 2022).
Fen bilgisi eğitimi kelimesindeki "fen" Arapça fnn kökünden türemiş "beceri, hüner" anlamındaki fennden dilimize geçmiştir. Klasik İslam alan yazında her türlü ilmî disiplin için kullanılmış olan bu kelimenin güncel Arapça karşılığı "el-ulûmü't-tabîiyye" dir. Osmanlı'da Tanzimat'tan sonra Avrupa'dan alınan "uygulamalı bilimleri" ifade etmek için kullanılan fen, zamanla ilim ve yer yer bilim, sanayi terimleriyle bir bütünün parçası olarak ifade edilegelmiştir. Fen bilgisi eğitimi, "doğa bilimleri veya fen bilimlerinin ürettiği bilgileri ve bu bilgilerin uygulamalarına ve tekniklerine yönelik becerileri amaçlayan eğitim" demektir.
Günümüzde fen bilgisi eğitimi, fen bilimlerinin kapsamına giren alanların belli konularını içeren derslerle ilköğretim seviyesinde verilmektedir. Buna karşın bu bilimlerden bazılarının adlarıyla anılan derslerle ortaöğretim (lise) ve yükseköğretimde verilen eğitim için daha özel terimler kullanılarak fen bilgisi eğitiminden farkları ifade edilir (bk. Kimya Eğitimi, Fizik Eğitimi). Fen bilgisi eğitimi ve eş anlamlı diğer kelimelerin farklı dillerdeki karşılıkları arasındaki ayrıntılara rağmen, ortak tarafları uzmanlaşma veya meslek eğitimine yönelik bir anlamda kullanılmamasıdır. Bu bakımdan fen bilgisi eğitiminin en önemli özelliği yaygın olarak temel eğitim seviyesindeki bireylere yönelik bir eğitimi kastetmesidir. Bu çerçevede fen bilgisi eğitiminin güncel amaçlarında her birey için gereken farklı tür kazanımlar (bilgi, beceri, yetkinlik, tutum, değer, farkındalık) yer almaktadır.
Fen bilgisi eğitimi, science education olarak üniversite öncesi eğitime yönelik XIX. yüzyılda başlatılan müfredat çalışmalarıyla Britanya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıkmış ve XX. yüzyılda hızla gelişmiştir. Türk fen bilgisi eğitiminin ortaya çıkması ve gelişmesi de aynı zaman diliminde olmuştur. Tanzimat (1839) sonrasında müspet bilimler üzerinden Batı'dan faydalanmanın entelektüel, fikrî ve kültürel boyutlarının ortaya çıkmasının eğitime yansımalarından biri çocuklar için fen bilgisi eğitimine benzer uygulamalara yönelmedir. Bu yönelme Islahat Fermanı'nda (1856) Avrupa'nın eğitim ve biliminden yararlanılacağı ifadesiyle kendini göstermiş, Maârif-i Umûmiye Nizamnamesi'nin yayımlanması (1869) sonrasında zorunlu hale gelen temel eğitimde yapılan yenilikler fen bilgisi eğitimine yönelik ciddi girişimleri içermiştir. Söz konusu dönemde sıbyan ve ibtidâî mekteplerde "yeni usul"le (usûl-i cedîde) verilen ma'lûmât-ı nâfia, rüştiyelerde ilm-i eşya, hendese ve ma'lûmât-ı nâfia ve hıfzıssıhha gibi fen bilgisi konularını içeren dersler yer almıştır. II. Meşrutiyet'ten (1908) itibaren fen bilgisi eğitiminde ilk sistematik gelişmeler başlamış, ibtidâî mekteplerde fen içeren belli dersler (ma'lûmât-ı fenniye ve sıhhıye, el işleri, hendese) yer alırken, 1922 yılına gelindiğinde fen bilgisine büyük ölçüde karşılık gelen derslere yer verilmiştir. Bunlar belirli bilimsel içeriğe yönelik tabiat dersi ve tasarım becerilerini kapsayan eşya dersleridir. Bu dönemde ezber ve öğretmen merkezli bir eğitimin yerini doğayı ve maddeleri inceleme amaçlı gezi (tenezzüh), gözlem (tedrîs-i ayânî) ve deneyle keşfetmeye (usûl-i tekşifi) dayalı buluş yolunu destekleyen bir tür öğrenci merkezli eğitim amaçlanmıştır.
Cumhuriyet döneminde geliştirilen ilk programda (1924) tabiat tetkiki ve ziraat ve hıfzısıhha derslerinde fen bilgisi içeriği hayatla ilişkili doğal olgu ve olayları inceleme odaklı yer almıştır. Temel eğitimin iki kademe şeklinde beş yıl olduğu 1926 yılı programında fen bilgisi, ilk kademede hayat bilgisi ikinci kademede tabiat ve eşya dersleriyle yer almıştır. Bu derslerde kuramsal bilgilerin yanı sıra doğanın ve nesnelerin deney ve gözlemle incelenmesi gibi beceriler amaçlanmıştır. Hayat bilgisi dersi uzun bir süre değişmezken ikinci kademe dersleri bazı program düzenlemelerinde değişiklik göstermiştir (1936-tabiat bilgisi, 1948-tabiat bilgisi, aile bilgisi, tarım iş). Fen kelimesi ilk olarak ikinci kademe programlarında (1968-fen ve tabiat bilgisi, 1974-fen bilgisi) yer almıştır. Fen bilgisine daha üst kademelerde (ortaokullar; 6, 7 ve 8. sınıflar) yer verildiği de olmuş, 1969 programında tabiat bilgisi, fizik ve kimya dersleri fen bilgisi adı altında birleştirilmiştir. 1992'de beş yılı (ilkokullar), 1997'de tamamı zorunlu olan sekiz yıllık temel eğitimde fen bilgisi ortaokulları da kapsayacak şekilde (4-8 yıl) tek bir ders olarak tanımlanmıştır. 2005'te yürürlüğe giren programla ilgili dersin adı "fen ve teknoloji" olmuş, 2013-2022 yılları arasında geliştirilen muhtelif programlarda ise "fen bilimleri" olarak günümüze kadar gelmiştir.
Cumhuriyet döneminden itibaren fen bilgisi eğitimi ders içerikleri, amaçlar, hedefler, kazanımlar ve öğretim sürecinin niteliğine yönelik tasarımlar açısından Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'daki değişimlerden sürekli olarak etkilenmiştir. Bu etkilenme belirli felsefeleri de kapsamıştır. II. Meşrutiyet döneminden itibaren Avrupa etkisiyle hâkim olan pozitivizm Cumhuriyet'in ilk yıllarında Amerikalı J. Dewey'in Türkiye'yi ziyareti (1924) sonrasında yerini ileride ana akım felsefe olacak pragmatizme bırakmıştır. İlk göstergeleri 1926 programında ortaya çıkan ve zamanla olgunlaşan pragmatizm fen bilgisi eğitimi süreçlerine yön veren bazı anahtar kavramlarla kendini gösterir (mesela problem çözme, işe yarar bilgi edinme, araştırma ve sorgulamaya dayalı fen öğretimi, yaparak yaşayarak öğrenme, herkes için fen -ve teknoloji- okuryazarlığı, fen teknoloji toplum ve çevre kazanımları, bilimsel süreç becerileri, bilime karşı tutum ve değerler). Pragmatizmin bilgi anlayışını destekleyen bilişselci öğrenme kuramlarının şekillendirdiği yapılandırmacılık ise 2005 fen ve teknoloji dersi programlarında kendini açıkça göstermiş, ardından gelen programlarda bir varsayım haline gelmiştir. Diğer yandan fen bilgisi eğitiminin seyrinde küresel politik, ekonomik ve teknolojik gelişmelerin etkisi büyük olmuştur. Küresel şirketlerin fen ve mühendislik alanlarında nitelikli eleman ihtiyacının eğitimi sürekli etkilemesinin bir sonucu olarak 2000'li yılların başında Amerika merkezli olarak eğitimin gündemine gelen Science-Technology-Engineering-Mathematics (STEM) yaklaşımı son yıllarda ülkemizde fen bilgisi eğitiminin de ilgi odağı olmuştur. Science-Technology-Engineering-Mathematics, ülkemizdeki en güncel fen programında mühendislik tasarım becerileri, yaşam becerileri gibi amaçlar ve fen, mühendislik ve girişimcilik uygulamaları gibi içerikleri kapsar. Günümüzde kendine has bilgi ve becerileri bütün bireylere kazandırmayı amaçlayan fen bilgisi eğitimi aynı zamanda Science-Technology-Engineering-Mathematics eğitimi ile meslekî ve teknik beceriler için bir zemin görevi görmektedir. Bu haliyle fen bilgisi eğitimi pragmatizm ve kapsamında yapılandırmacılığı ana eksen olarak benimsemekle birlikte, süre gelen bütün fen bilgisi programlarında farklı şekillerde ifade edilen kültürel mirasa ilişkin farkındalık ve bilgi aktarımıyla realizmi, çocukların doğal yetenek ve ilgilerine uygun bir öğretim yapılmasıyla natüralizmi gündeminde tutmaktadır.
Türkiye'de 1982 yılında öğretmen yetiştirmenin üniversitelere devredilmesi sonrasında fen bilgisi eğitimi, okullardaki pratik uygulamaların haricinde akademik bir uzmanlık alanı olarak da gelişmiştir. Fen bilgisi eğitimi uzmanlığı, eğitim bilimleri temel alanı kapsamında temel eğitim bilim alanı altında fen öğretiminin yöntemleri, öğretmen yetiştirme, program geliştirme vb. eğitim bilim konularında faaliyet göstermektedir. 2022 yılı itibariyle Eğitim fakültelerinde Matematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Bölümü, Fen Bilgisi Eğitimi Anabilim Dalı, Fen Bilgisi Öğretmenliği Programı kapsamında altmış beş devlet üniversitesinde lisans seviyesinde yer almaktadır.