La historia de la ciencia es en parte la historia de cómo los científicos llegaron a mirar el mundo que estudian. La experimentación y la observación científicas han llegado a definirse mediante el ejercicio de un proceso llamado método científico. Las habilidades y premisas subyacentes que gobiernan el método científico se denominan habilidades de proceso científico.
Las habilidades del proceso científico se refieren a las siguientes seis acciones, sin ningún orden en particular: observación, comunicación, clasificación, medición, inferencia y predicción. Estas habilidades básicas se utilizan en los experimentos de científicos y estudiantes, así como en la vida cotidiana de la persona promedio, hasta cierto punto. Permiten a todos realizar una investigación objetiva y llegar a conclusiones basadas en los resultados.
La primera de las habilidades del proceso científico, la observación, implica notar los atributos de objetos y situaciones mediante el uso de los sentidos. La clasificación va un paso más allá al agrupar objetos o situaciones en función de atributos compartidos. La medición implica expresar características físicas de forma cuantitativa. La comunicación reúne las tres primeras habilidades para informar a los demás de lo que se ha descubierto mediante la experimentación.
La inferencia y la predicción son las más sofisticadas de estas habilidades. Más allá de simplemente ver e informar los resultados, los científicos deben extraer significado de ellos. Estas habilidades pueden implicar encontrar patrones en los resultados de una serie de experimentos y usar la experiencia para formar nuevas hipótesis. También es esencial para un científico poder distinguir sus observaciones objetivas de sus inferencias y predicciones. Esto se debe a que la investigación y el estudio científicos dependen de la objetividad y de evitar suposiciones apresuradas en la experimentación.
Todas las habilidades del proceso científico contribuyen a un propósito más amplio, a saber, la resolución de problemas. La resolución de problemas es la razón de la investigación científica y constituye su esencia. Un experimento típico en el que un científico usa habilidades de proceso y el método científico comenzará con ciertas preguntas. Con base en el conocimiento y la experiencia previos, el científico hará una conjetura fundamentada sobre la respuesta o el resultado. Esta hipótesis guiará el diseño y ejecución de un experimento.
Una vez determinadas las variables experimentales, se pueden aislar y controlar. Las conclusiones extraídas sobre la base de la recopilación de datos precisos durante el procedimiento pueden llevar a que la hipótesis se verifique o se demuestre que es incorrecta. La experiencia le mostrará a un científico que se pueden sacar diferentes conclusiones del mismo conjunto de observaciones, y aún así ser correctas.