دانش پداگوژی محتوا(PCK) دانشی است که تعادل بین محتوا و روش را ایجاد و پیوندی محکم بین دانش تخصصی و دانش پداگوژی برقرار میکند. دانش پداگوژیکی محتوا فراتر از دانش موضوع درسی است و شامل ابعادی از محتوا، مرتبط با قابلیت تدریس آن است. این دانش شامل آگاهی از ارائه های مختلف محتوا و چگونگی اثرگذاری این ارائه ها بر تفکر یادگیرنده است. از آنجا که یک ارائه به عنوان بهترین و قدرتمندترین ارائه وجود ندارد، معلم باید راه های بدیل و متفاوت ارائه را در اختیار داشته باشد. برخی از این ارائه ها از تحقیقات مختلف نتیجه گرفته اند و منشا برخی در عمل و تمرین است. دانش پداگوژیکی محتوا شامل دانستن و آگاهی از تصورات رایج و مشترک بین یادگیرندگان و راهبردهای مناسب تدریس برای توجه به این تصورات است که به عنوان یک رشته علمی به آموزش علوم هویت می بخشد. به طور خلاصه دانش پداکوژی محتوا تعیین کننده­ی آن است که چه رویکردی آموزشی با هریک از گونه های محتوایی درس خاص سازگار است.  

امروزه آموختن علوم تجربی همچون سوادآموزی و حساب کردن امری اساسی و ضروری است که با زندگی روزمره ی ما در ارتباط است و با پیشرفت تکنولوژی اهمیت آن بیشتر شده است. به عبارت دیگر آموزش علوم بیشتر به آموزش راه یادگیری می پردازد که آگاهی از آن برای هر کودکی لازم است،‌چرا که او در دنیایی زندگی می کند که سریعاً در حال تغییر است و او باید قادر باشد خود را دائم با آن تغییرات هماهنگ سازد. گفته اند که در 20 سال دیگر سرعت رشد اطلاعات آن قدر سریع است که کمتر از 75 روز میزان اطلاعات و دانش بشر دو برابر می شود و بنابراین آنچه مهم است یادگیری شیوه کسب اطلاعات و به روز کردن و پردازش آنهاست و نه کسب اطلاعات به مثابه یک بسته ی دانشی. به این دلیل فراگیری علوم تجربی دو جنبه ی مثبت دارد، هم فرایند است و هم فراورده. فرایند علوم: روش یافتن اطلاعات، ‌آزمایش نظریات و توضیح و تفسیر آن هاست. فراورده ی علوم نیز آراء و عقایدی است که می تواند در تجارب آتی به کار گرفته شود. این که می گوییم«می تواند» به این معنی است که آموزش علوم فقط زمانی فواید بالا را دارد که مراحل صحیح و مناسب خود را طی کند و گرنه هیچ تضمینی برای دستیابی به آن ها نیست؛ و چون این دو،‌ یعنی فرایند علوم و فراورده ی علوم شدیداً به یکدیگر وابسته اند، بسط و پرورش آن ها نیز باید همراه هم تحقق پذیرد. این موضوع در انتخاب انواع فعالیت های آموزشی دانش آموزان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از آنجا که موفقیت هر نظام آموزشی به دانش و مهارت­های حرفه­ای معلم بستگی دارد، از این رو میتوان گفت معلم مهمترین عنصر نظام آموزشی در فرایند یاددهی – یادگیری و معمار اصلی نظام آموزشی است. جهان به سرعت دگرگون میشود و معلمان نیز مانند دیگر گروه های حرفه ای با این واقعیت رو به رو میشوند که آموزش های اولیه ی آنان در جهان امروز، چندان مفید نخواهد بود و باید به طور مستمر دانش خود را به روز کنند. داشتن اطلاعات دریک موضوع درسی یک آموزش مؤثر را تضمین نمیکند بنابراین این ضروری است که معلمان دانش پداکوژی محتوا (PCK)خود را به منظور داشتن یک آموزش موفق در کلاس توسعه دهند. معلمان باتجربه نیز معتقدند دانش پداکوژی محتوا معلمان باید طی دوره های آموزشی توسعه یابد چراکه تدریس روزانه نمی­تواند باعث شود که معلمان دانش هایی از قبیل: دانش تکوین مفهوم در دانش آموزان و تصورات غلط از موضوعات خاص را شناسایی کنند. علاوه  بر این معلمان با یک دانش پداکوژی محتوای قوی میتوانند قضاوت خود را در ارتباط با انتخاب و اصلاح استراتژی­های آموزشی برای ارائه تدریس بهبود بخشند. بنابراین داشتن معلمین با توانایی های دانش پداکوژی محتوای توسعه یافته در علوم ابتدایی می تواند:

1-     به افزایش سطح معلومات دانش آموزان کمک کرده و زمینه ساز درک حوادث و رویدادهای صورت گرفته در طبیعت و محیط پیرامونی شوند.

2-     به پرورش ارزشها، مهارت­ها، نگرش های مطلوب نسبت به جامعه، محیط زیست و رعایت نکات ایمنی، احساس مسئولیت و تعهد کمک نمایند.

3-     موجب پرورش مهارت­های اندیشیدن، تفکر خلاق و انتقادی در دانش آموزان گردند.

4-     به استفاده از اصول و فعالیت های علمی جهت حل مسائل و مشکلات شخصی مسلح گردند.

5-     موجب ارتقای شخصیت اجتماعی و درک اهمیت استفاده از فناوری و امکانات موجود در دانش آموزان گردند.

6-      به جهت دهی فعالیت های آموزشی در راستای گسترش سواد علمی منجر گردند.