ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์เป็นกระบวนการที่นักวิทยาศาสตร์นำมาใช้เพื่อสืบเสาะหาความรู้ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ขั้น คือ ขั้นพื้นฐาน และขั้นผสม
ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐาน มี 8 ขั้น
- การสังเกต
เป็นการใช้ประสาทสัมผัส ได้แก่ หู ตา จมูก ปาก ลิ้น ผิวกาย หรือใช้เครื่องมือช่วยในการสังเกต เพื่อบรรยายรายละเอียดของสิ่งนั้นโดยไม่ใส่ความคิดเห็นเพิ่มเติม
- การวัด
เป็นการหาปริมาณของสิ่งต่าง ๆ เช่น ขนาด ความยาว น้ำหนัก ปริมาตร โดยอาจใช้การเปรียบเทียบกับสิ่งอื่นโดยตรง หรือ การเปรียบเทียบกับเครื่องมือที่หน่วยวัดไม่เป็นมาตรฐาน หรือมาตรฐานอย่างเหมาะสม
- การใช้จำนวน
เป็นการใช้ความรู้ด้านการคำนวณ เพื่อบรรยายหรือระบุรายละเอียดของสิ่งที่สังเกต
- การจำแนกประเทภ
เป็นการแบ่งพวกหรือเรียงลำดับสิ่งต่าง ๆ โดยใช้ความเหมือนหรือแตกต่างกันเป็นเกณฑ์
- การจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล
เป็นการนำข้อมูลที่รวบรวมได้มาจัดกระทำให้อยู่ในรูปแบบต่าง ๆ เพื่อสื่อสารให้ผู้อื่นเข้าใจได้ง่าย
- การหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปซกับสเปซและสเปซกับเวลา
- เป็นการหาความเกี่ยวข้องสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่ที่วัตถุต่าง ๆ ครอบครอง
- การหาความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันระหว่างพื้นที่ที่วัตถุครอบครองเมื่อเวลาผ่านไป
- การพยากรณ์
เป็นการนำข้อมูลที่ได้มาช่วยในการคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้น
- การลงความเห็นจากข้อมูล
เป็นการใช้ความคิดเห็นจากความรู้หรือประสบการณ์เดิม เพื่ออธิบายข้อมูลที่ได้จากการสังเกตอย่างมีเหตุผล
ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นผสม มี 6 ขั้น
- การตั้งสมมติฐาน
เป็นการคิดหาคำตอบล่วงหน้าก่อนทำการทดลอง โดยอาศัยการสังเกต ความรู้หรือประสบการณ์เดิมเป็นพื้นฐาน
- การกำหนดและควบคุมตัวแปร
เป็นการกำหนดตัวแปรต้น ตัวแปรตาม และตัวแปรที่ต้องควบคุมให้คงที่ให้สอดคล้องกับสมมติฐานของการทดลอง
- การทดลอง
เป็นกระบวนการหาคำตอบจากสมมิตฐานที่ตั้งไว้ ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ได้แก่ การออกแบบ การปฏิบัติ และการบันทึกผลการทดลอง
- การตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรุป
เป็นการแปลความหมายข้อมูลที่รวบรวมได้ เช่น การบรรยายลักษณะของข้อมูล การบอกความหมายข้อมูล การอธิบายความสัมพันธ์ของข้อมูล หรือการเลือกข้อมูลเพื่อนำมาใช้เป็นหลักฐาน เพื่อสร้างคำอธิบายหรือลงข้อสรุปในการตอบคำถามี่สำรวจตรวจสอบ
- การกำหนดนิยามเชิงปฏิบัติการ
เป็นการกำหนดความหมายหรือขอบเขตของสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่ในสมมติฐานหรือที่เกี่ยวข้องกับการทดลอง ให้เข้าใจตรงกัน เพื่อให้สามารถสังเกตและวัดได้
- การสร้างแบบจำลอง
เป็นการสร้าง พัฒนา หรือใช้สิ่งที่ทำขึ้นมาเพื่อเป็นตัวแทนสิ่งต่าง ๆ เช่น วัตถุ กระบวนการ ปรากฏการณ์ เพื่อสื่อสาร บรรยาย อธิบาย หรือพยากรณ์สิ่งที่ศึกษา