Die Geschichte der Wissenschaft ist zum Teil die Geschichte, wie Wissenschaftler dazu kamen, die Welt zu betrachten, die sie studieren. Wissenschaftliches Experimentieren und Beobachten werden durch die Ausübung eines Prozesses definiert, der als wissenschaftliche Methode bezeichnet wird. Die zugrunde liegenden Fähigkeiten und Prämissen, die der wissenschaftlichen Methode zugrunde liegen, werden als wissenschaftliche Prozessfähigkeiten bezeichnet.
Wissenschaftliche Prozessfähigkeiten beziehen sich in keiner bestimmten Reihenfolge auf die folgenden sechs Aktionen: Beobachtung, Kommunikation, Klassifizierung, Messung, Schlussfolgerung und Vorhersage. Diese grundlegenden Fähigkeiten werden in den Experimenten von Wissenschaftlern und Studenten sowie in gewissem Maße im Alltag des Durchschnittsmenschen verwendet. Sie ermöglichen es jedem, objektive Untersuchungen durchzuführen und auf der Grundlage der Ergebnisse Schlussfolgerungen zu ziehen.
Die erste der wissenschaftlichen Prozessfähigkeiten, die Beobachtung, beinhaltet das Notieren der Eigenschaften von Objekten und Situationen durch den Gebrauch der Sinne. Die Klassifizierung geht noch einen Schritt weiter, indem Objekte oder Situationen basierend auf gemeinsamen Attributen gruppiert werden. Bei der Messung werden physikalische Eigenschaften quantitativ ausgedrückt. Kommunikation bringt die ersten drei Fähigkeiten zusammen, um anderen mitzuteilen, was durch Experimente herausgefunden wurde.
Inferenz und Vorhersage sind die ausgefeilteren dieser Fähigkeiten. Wissenschaftler müssen nicht nur die Ergebnisse sehen und melden, sondern ihnen auch Bedeutungen entziehen. Diese Fähigkeiten können darin bestehen, Muster in den Ergebnissen einer Reihe von Experimenten zu finden und Erfahrungen zu nutzen, um neue Hypothesen zu bilden. Für einen Wissenschaftler ist es auch wichtig, seine objektiven Beobachtungen von seinen Schlussfolgerungen und Vorhersagen unterscheiden zu können. Dies liegt daran, dass wissenschaftliche Untersuchungen und Studien von Objektivität und der Vermeidung voreiliger Annahmen beim Experimentieren abhängen.
Alle wissenschaftlichen Prozessfähigkeiten tragen zu einem größeren Zweck bei, nämlich zur Problemlösung. Problemlösung ist der Grund für wissenschaftliche Forschung und bildet den Kern davon. Ein typisches Experiment, bei dem ein Wissenschaftler Prozessfähigkeiten einsetzt und die wissenschaftliche Methode damit beginnt, dass bestimmte Fragen gestellt werden. Basierend auf Vorkenntnissen und Erfahrung wird der Wissenschaftler eine fundierte Vermutung über die Antwort oder das Ergebnis anstellen. Diese Hypothese wird den Entwurf und die Durchführung eines Experiments leiten.
Nachdem die experimentellen Variablen bestimmt wurden, können sie isoliert und kontrolliert werden. Schlussfolgerungen, die auf der Grundlage einer genauen Datenerhebung während des Verfahrens gezogen werden, können dazu führen, dass die Hypothese verifiziert oder als falsch bewiesen wird. Die Erfahrung wird einem Wissenschaftler zeigen, dass aus denselben Beobachtungen unterschiedliche Schlussfolgerungen gezogen werden können, die dennoch richtig sind.