L’histoire de la science est en partie l’histoire de la façon dont les scientifiques en sont venus à regarder le monde qu’ils étudient. L’expérimentation et l’observation scientifiques se sont définies par l’exercice d’un processus appelé méthode scientifique. Les compétences sous-jacentes et les prémisses qui régissent la méthode scientifique sont appelées compétences en processus scientifique.
Les compétences en processus scientifiques font référence aux six actions suivantes, sans ordre particulier : observation, communication, classification, mesure, inférence et prédiction. Ces compétences de base sont utilisées dans les expériences des scientifiques et des étudiants, ainsi que dans la vie quotidienne de la personne moyenne, dans une certaine mesure. Ils permettent à chacun de mener une enquête objective et de tirer des conclusions sur la base des résultats.
La première des compétences du processus scientifique, l’observation, consiste à noter les attributs des objets et des situations grâce à l’utilisation des sens. La classification va encore plus loin en regroupant des objets ou des situations en fonction d’attributs partagés. La mesure consiste à exprimer des caractéristiques physiques de manière quantitative. La communication rassemble les trois premières compétences pour rapporter aux autres ce qui a été trouvé par l’expérimentation.
L’inférence et la prédiction sont les plus sophistiquées de ces compétences. Au-delà de la simple vision et de la communication des résultats, les scientifiques doivent en tirer un sens. Ces compétences peuvent impliquer de trouver des modèles dans les résultats d’une série d’expériences et d’utiliser l’expérience pour former de nouvelles hypothèses. Il est également essentiel pour un scientifique de pouvoir distinguer ses observations objectives de ses inférences et prédictions. C’est parce que la recherche et l’étude scientifiques dépendent de l’objectivité et de l’évitement des hypothèses hâtives dans l’expérimentation.
Toutes les compétences liées aux processus scientifiques contribuent à un objectif plus large, à savoir la résolution de problèmes. La résolution de problèmes est la raison d’être de la recherche scientifique et en constitue l’essence. Une expérience typique dans laquelle un scientifique utilise des compétences de processus et la méthode scientifique commencera par poser certaines questions. Sur la base des connaissances et de l’expérience antérieures, le scientifique fera une supposition éclairée quant à la réponse ou au résultat. Cette hypothèse guidera la conception et l’exécution d’une expérience.
Une fois les variables expérimentales déterminées, elles peuvent être isolées et contrôlées. Les conclusions tirées sur la base d’une collecte de données précise au cours de la procédure peuvent conduire à la vérification ou à l’inexactitude de l’hypothèse. L’expérience montrera à un scientifique que des conclusions différentes peuvent être tirées du même ensemble d’observations, tout en étant correctes.