คือ วิธีการและขั้นตอนที่ใช้ดำเนินการค้นคว้าหาความรู้ทาง วิทยาศาสตร์ กระบวนการทางวิทยาศาสตร์แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ
    1) วิธีการทางวิทยาศาสตร์
    2) ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
    3) จิตวิทยาศาสตร์

วิธีการทางวิทยาศาสตร์ วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นวิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ ใช้ในการแสวงหาความรู้ หรือหาความจริง หรือใช้ในการแก้ปัญหาต่าง ๆ ดังนั้นการแสวงหาความรู้ ความเข้าใจที่ถูกต้องและน่าเชื่อถือในทุก ๆ ศาสตร์ จะต้องอาศัยวิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อตอบคำถาม และเพื่อแก้ปัญหา แต่วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์นำมาใช้แต่ละคนมีขั้นตอนที่แตกต่างกันบางคนแบ่งเป็น 4 ขั้น บางคนแบ่งเป็น 5 ขั้น และบางคนแบ่งเป็น 6 ขั้น ซึ่งในการจัดขั้นต่าง ๆ ก็มีการสลับลำดับกันบ้าง เช่น
ขั้นที่ 1. การสังเกต รวมทั้งการบันทึกข้อมูล
ขั้นที่ 2. การตั้งสมมติฐาน
ขั้นที่ 3. การทดลองเพื่อตรวจสอบสมมติฐาน
ขั้นที่ 4. การสรุปผล
อีกแบบหนึ่ง มีผู้แบ่งไว้ 5 ขั้น คือ
ขั้นที่ 1. ตั้งปัญหา
ขั้นที่ 2. เก็บรวบรวมข้อมูล หรือข้อเท็จจริง
ขั้นที่ 3. สร้างสมมติฐาน
ขั้นที่ 4. ทดลองพิสูจน์
ขั้นที่ 5. สรุปผล
อย่างไรก็ตามวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ยังมีผู้แบ่งเป็น 6 ขั้น ก็มี แต่พบว่าประเด็นที่สำคัญจะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันมาก จะแตกต่างกันเฉพาะในรายละเอียดปลีกย่อยเท่านั้น
กระบวนการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ในโลกยุคใหม่ จะต้องสนับสนุนให้นักศึกษาได้เรียนรู้จากประสบการณ์ที่ได้ปฏิบัติจริง สัมผัสจริง มีกระบวนการสำรวจ ทดลอง ตรวจสอบด้วยเครื่องมือ แลกเปลี่ยนความเห็น ทำงานร่วมกัน มีความรับผิดชอบ กล้าคิด กล้าแสดงออก ใช้วิธีการและทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
ดังนั้น นักศึกษาจะเริ่มต้นด้วยการสังเกตข้อเท็จจริงต่าง ๆ ที่มีอยู่ในธรรมชาติหรือในสถานการณ์ต่าง ๆ แล้วใช้ความคิดเชิงตรรกที่เรียกว่าอุปนัย สรุปรวมเป็นสมมติฐานหรือทฤษฎี จากนั้นใช้ความคิดเชิงตรรกอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าการนิรนัย ไปทำนายหรือคาดคะเนเหตุการณ์ที่น่าจะเกิดขึ้น

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ หมายถึง ความชำนาญและความสามารถในการใช้ การคิดและกระบวนการคิดเพื่อค้นหาความรู้ รวมทั้งการแก้ปัญหาต่าง ๆ กระบวนการคิดและเรียนรู้รวมทั้งการจินตนาการเป็นผลของการคิดเฉพาะด้านและร่วมกันของสมองทั้งซีกซ้ายและซีกขวา สมองซีกซ้ายเจริญรวดเร็วในช่วงตั้งแต่ปฏิสนธิ ถึงอายุ 2 ปี และช่วงอายุ 7 – 12 ปี สมองส่วนนี้คิดเชิงวิเคราะห์ สร้างมโนทัศน์และภาษา ส่วนสมองซีกขวาเจริญในอัตราสูงและเด่นชัดในช่วงอายุ 3 – 6 ปี ทำหน้าที่คิดเชิงจินตนาการ สร้างสรรค์ สังเคราะห์และความคิดเชิงเทียบเคียง การส่งเสริมกระบวนการคิดทางวิทยาศาสตร์ต้องกระตุ้นการรับรู้โดยผ่านระบบประสาทสัมผัสทุกระบบ กระตุ้นการคิดของสมองทั้งการคิดพื้นฐานทุกกระบวนการคิด จินตนาการ ความคิดสร้างสรรค์ ความจำและภาษา หรือความคิดเชิงพหุปัญญาของสมองทั้งรายคนและแบบกลุ่ม จัดกิจกรรมที่ยั่วยุ ท้าทายการคิดค้น ของระบบประสาทและสมอง ครูต้องเตรียมกิจกรรมการสอนอย่างหลากหลาย เพื่อกระตุ้น ยั่วยุ ท้าทายให้สมองคิด เตรียมสื่ออุปกรณ์ให้เพียงพอ เรียนร่วมกับเด็ก เพื่อศึกษาแบบการเรียนรู้ของเด็ก ครูคิดหาเทคนิคการจัด กิจกรรมการเรียนรู้แบบใหม่ ๆ เสมอ

ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นหัวใจที่สำคัญของกระบวนการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ซึ่งแบ่งออกเป็น 13 ทักษะด้วยกัน คือ

สมาคมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ( American Association for the Advancement of Science-AAAS) ได้กำหนดจุดมุ่งหมายของการใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ทั้งสิ้น 13 ทักษะ โดยจัดแบ่งออกเป็น 2 หมวด คือ
ทักษะพื้นฐาน หรือทักษะเบื้องต้น ( Basic Science Process Skill) ประกอบด้วย 8 ทักษะ ได้แก่ ทักษะที่ 1-8
ทักษะขั้นบูรณาการ หรือ ทักษะขั้นสูง ( Intergrated Science Process Skill) ประกอบด้วย 5 ทักษะ ได้แก่ ทักษะที่ 9-13

                        https://www.baanjomyut.com/library_2/scientific_thinking_skills/06.html