Konzeptuelle Wissenschaft ist das Verständnis der grundlegenden Ideen, die dem wissenschaftlichen Denken zugrunde liegen. Diese Ideen basieren auf fortgeschrittener wissenschaftlicher Forschung und Bildung und beinhalten zunehmend abstraktes und komplexes Denken. Pädagogen, die sich mit wissenschaftlicher Kompetenz befassen, legen oft einen Schwerpunkt auf die konzeptionelle Wissenschaft, um den Schülern Werkzeuge an die Hand zu geben, die sie ihr ganzes Leben lang verwenden können, auch wenn sie keine wissenschaftlichen Karrieren verfolgen. Dieses Feld ist auch ein interessantes Thema für Philosophen, Historiker und andere, die sich für die Natur des wissenschaftlichen Denkens und Forschens interessieren.
Die Verfahrenswissenschaft hingegen führt Menschen in bestimmte Methoden und Experimente ein. Die Studierenden müssen die Konzepte verstehen, um sie auf Verfahren anwenden zu können, und profitieren nicht von Forschung und Experimenten, wenn sie die zugrunde liegenden Ideen nicht verstehen. Ein Lehrer möchte zum Beispiel, dass die Schüler mit dem Anbau von Pflanzen unter verschiedenen Bedingungen experimentieren, eine prozedurale Aktivität. Zuerst müssen die Studenten die Grundlagen der Pflanzenbiologie und Themen wie Photosynthese verstehen, die konzeptionelle Wissenschaft, die erklärt, warum das Experiment durchgeführt wird.
Dozenten können die Schüler schon sehr früh an die konzeptionelle Wissenschaft heranführen. Lehrer können zeigen, dass viele Dinge im Klassenzimmer und in der Nachbarschaft wissenschaftlich verwurzelt sind, und können Informationen bereitstellen, die die Schüler ermutigen, mehr Wissen zu suchen. Themen wie Wetter können beispielsweise in einem wissenschaftlichen Kontext diskutiert werden, um Studenten die Meteorologie und die verfahrenstechnische Forschung zu unterrichten, die Wissenschaftler zur Vorhersage und Erforschung von Wetterbedingungen durchführen. Dieses Wissen kann erweitert werden, wenn die Schüler Chemie, Physik und fortgeschrittenere Themen erforschen.
Das Verstehen von Konzepten ist ein wesentlicher Bestandteil des Lernens in den Geistes- und Naturwissenschaften. Studierende mit fundierten konzeptionellen Kenntnissen können lernen, Konzepte auf neue Themen von Interesse anzuwenden, und sind möglicherweise in der Lage, theoretischer und abstrakter zu denken. Dies kann für innovatives Denken in Klassenzimmerumgebungen entscheidend sein, in denen die Schüler in der Lage sein müssen, Wissensbausteine zusammenzustellen, um im naturwissenschaftlichen Unterricht erfolgreich voranzukommen. Ein Schwerpunkt auf konzeptioneller Wissenschaft bietet hierfür Werkzeuge.
Einige Colleges und Universitäten haben Abteilungen für konzeptionelle Wissenschaften, die die Ursprünge des wissenschaftlichen Denkens und die Philosophie hinter historischen und modernen Wissenschaftsansätzen untersuchen. In diesen Programmen werden die Grundgedanken der wissenschaftlichen Forschung untersucht und neue Wege zu deren Erweiterung untersucht. Das Verständnis der wissenschaftlichen Philosophie kann Forschern helfen, die Richtung zu verstehen, in die die Forschung in Zukunft gehen kann. Es kann auch für Ethikkommissionen und rückwirkende Überprüfungen von Forschung und wissenschaftlichen Einstellungen wichtig sein, zu verstehen, wie Menschen über Wissenschaft dachten und warum sie die Welt so verstanden haben, wie sie es taten.