Введение. Современные мировые процессы глобализации предъявляют особые требования к технологическому развитию государств, которое базируется на естественно-научном и инженерном образовании. Цель статьи - анализ существующих программ и методик обучения естественным наукам в Казахстане и выработка рекомендаций по внесению изменений в содержание программ естественно-научного обучения для общеобразовательных школ. Методология, методы и методики. На основании системного, проблемного и проектного подходов проведено мониторинговое исследование оценки учителями содержания школьного образования по учебным предметам естественно-научного направления, в том числе анализ международного опыта внедрения STEM-образования в процессы обучения естественным наукам и эффективности влияния обновленной Типовой учебной программы обучения на состояние преподавания блока естественно-научных дисциплин в общеобразовательных школах Республики Казахстан. Результаты. Установлено, что в процессах обучения необходимо усилить внимание к формированию и развитию навыков научного мышления и междисциплинарную интеграцию. Подтверждено, что практико-ориентированное обучение помогает понять, как развиваются научные знания, сформировать понимание сквозных концепций и дисциплинарных идей науки и техники. Практическая значимость. Разработан ряд рекомендаций по внесению изменений в содержание программ по учебным предметам естественно-научного цикла в Республике Казахстан.