Istoria științei este în parte istoria modului în care oamenii de știință au ajuns să privească lumea pe care o studiază. Experimentarea și observarea științifică au ajuns să fie definite prin exercitarea unui proces numit metoda științifică. Abilitățile și premisele de bază care guvernează metoda științifică sunt denumite abilități de proces științific.
Abilitățile de proces științific se referă la următoarele șase acțiuni, fără o ordine anume: observație, comunicare, clasificare, măsurare, inferență și predicție. Aceste abilități de bază sunt utilizate în experimentele oamenilor de știință și studenților, precum și în viața de zi cu zi a unei persoane obișnuite, într-o anumită măsură. Acestea permit tuturor să efectueze investigații obiective și să ajungă la concluzii bazate pe rezultate.
Prima dintre abilitățile procesului științific, observația, implică notarea atributelor obiectelor și situațiilor prin utilizarea simțurilor. Clasificarea face un pas mai departe prin gruparea obiectelor sau situațiilor pe baza atributelor comune. Măsurarea implică exprimarea caracteristicilor fizice în moduri cantitative. Comunicarea reunește primele trei abilități pentru a raporta altora ceea ce a fost găsit prin experimentare.
Inferența și predicția sunt cele mai sofisticate dintre aceste abilități. Dincolo de simpla observare și raportare a rezultatelor, oamenii de știință trebuie să extragă sens din ele. Aceste abilități pot implica găsirea de modele în rezultatele unei serii de experimente și utilizarea experienței pentru a forma noi ipoteze. De asemenea, este esențial ca un om de știință să poată distinge observațiile sale obiective de inferențe și predicții. Acest lucru se datorează faptului că cercetarea și studiul științific depind de obiectivitate și de evitarea presupunerilor pripite în experimentare.
Toate abilitățile de proces științific contribuie la un scop mai mare, și anume rezolvarea problemelor. Rezolvarea problemelor este motivul cercetării științifice și formează esența acesteia. Un experiment tipic în care un om de știință folosește abilitățile de proces și metoda științifică va începe cu anumite întrebări. Pe baza cunoștințelor și experienței anterioare, omul de știință va face o ghicire educată cu privire la răspuns sau rezultat. Această ipoteză va ghida proiectarea și execuția unui experiment.
Odată ce variabilele experimentale au fost determinate, acestea pot fi izolate și controlate. Concluziile trase pe baza colectării exacte a datelor în timpul procedurii pot duce la verificarea ipotezei sau la dovedirea incorectă. Experiența va arăta unui om de știință că din același set de observații pot fi trase concluzii diferite și că sunt totuși corecte.