ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์  หมายถึง  ความชำนาญและความสามารถในการใช้การคิดและกระบวนการคิดเพื่อค้นหาความรู้
รวมทั้งการแก้ปัญหาต่าง ๆ 
     จิตวิทยาศาสตร์   หมายถึง  คุณลักษณะหรือลักษณะนิสัยของบุคคลที่เกิดขึ้นจากการศึกษาหาความรู้โดยใช้กระบวนการทาง
วิทยาศาสตร์  จิตวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยคุณลักษณะต่าง ๆ ได้แก่  ความสนใจใฝ่รู้  ความมุ่งมั่น  อดทน  รอบคอบ  ความรับผิดชอบ 
ความซื่อสัตย์ ประหยัด การร่วมแสดงความคิดเห็นและยอมรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น ความมีเหตุผล  การทำงานร่วมกับผู้อื่นได้อย่างสร้างสรรค์

 ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ สมาคมความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ( American Association for the Advancement of Science-AAAS) ได้กำหนดจุดมุ่งหมายของการใช้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ทั้งสิ้น 13 ทักษะ โดยจัดแบ่งออกเป็น 2 หมวด คือ

1) ทักษะพื้นฐาน หรือทักษะเบื้องต้น ( Basic Science Process Skill) ประกอบด้วย 8 ทักษะ ได้แก่ ทักษะที่ 1-8
2) ทักษะขั้นบูรณาการ หรือ ทักษะเชิงซ้อน ( Intergrated Science Process Skill) ประกอบด้วย 5 ทักษะ ได้แก่ ทักษะที่ 9-13 
 
1. ทักษะการสังเกต ( Observation)
ทักษะการสังเกต คือความสามารถในการใช้ประสาทสัมผัส อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหลายอย่าง เพื่อหาข้อมูลหรือรายละเอียดของสิ่งต่าง ๆ โดยไม่เพิ่มความคิดเห็นส่วนตัวลงไป เห็นอย่างไร รู้สึกอย่างไร ได้ยินอย่างไร ได้กลิ่นอย่างไร หรือรสชาติเป็นอย่างไร ก็ตอบไปตามนั้น ประสาทสัมผัสมี 5 ชนิด คือ
1. ประสาทตา สังเกตได้โดยการดู เพื่อบอกรูปร่าง สัณฐาน ขนาด สี สถานะ
2. ประสาทหู สังเกตโดยการฟัง เพื่อบอกเสียงที่ได้ยินว่า เสียงดัง เสียงค่อย เสียงสูง เสียงต่ำ หรือเสียงดังอย่างไรตามที่ได้ยิน
3. ประสาทจมูก สังเกตโดยการดมกลิ่น เพื่อบอกว่ามีกลิ่นหรือไม่ หอม เหม็น ฉุน
4. ประสาทลิ้น สังเกตโดยการชิมรส เพื่อบอกว่ามีรสชาติว่า หวาน ขม เผ็ด เค็ม เปรี้ยว ฝาด แต่ในการสังเกตโดยการชิมนี้ ต้องแน่ใจว่าสิ่งนั้นไม่มีอันตรายและสะอาดเพียงพอ
5. ประสาทผิวกาย สังเกตได้โดยการสัมผัส เพื่อบอก อุณหภูมิ ความหยาบ ความละเอียด ความเรียบ ความลื่น ความเปียกชื้น ความแห้งของสิ่งนั้น
ประเภทของข้อมูลที่ได้จากการสังเกต
1. ข้อมูลเชิงคุณภาพ เป็นข้อมูลที่ได้จากการใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้า คือตา หู จมูก ลิ้น ในการสังเกตวัตถุนั้น ๆ เช่น

           - ปากกาสีเขียว ( ตา )

           - ดอกไม้ชนิดนี้กลิ่นฉุน ( จมูก )

           - สบู่เมื่อจับแล้วลื่น ( ผิวกาย ) เป็นต้น

2. ข้อมูลเชิงปริมาณ เป็นข้อมูลที่ได้จากการสังเกตโดยอ้างอิงหน่วยการวัด เช่น

           - วัตถุชิ้นนี้หนักประมาณ 10 กรัม

           - ดินสอแท่งนี้ยาวกว่าดินสอแท่งนั้น

           - คาดคะเนด้วยกายสัมผัสว่า น้ำในแก้วนี้มีอุณหภูมิ ประมาณ 40 O C

3. ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง            เป็นข้อมูลที่ได้จากผลการเปลี่ยนแปลงของวัตถุเมื่อกระทำด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น การให้ความร้อน การบีบ การนำไปแช่น้ำ เป็นต้น เช่น เมื่อนำเทียนไขไปให้ความร้อน เทียนไขจะละลาย

  2. ทักษะการวัด( Measurement)

การวัดหมายถึง   ความสามารถในการเลือกและใช้เครื่องมือต่าง ๆ ทำการวัดหาปริมาณของสิ่งต่าง ๆ ออกมาเป็นตัวเลขที่แน่นอนได้อย่างเหมาะสมและถูกต้อง โดยมีหน่วยที่ใช้วัดกำกับ ตลอดจนสามารถอ่านค่าที่วัดได้ถูกต้องหรือใกล้เคียงกับความเป็นจริง ในการวัดจะต้องพิจารณาว่า
1. จะวัดอะไร เช่น วัดความยาวเส้นรอบรูปของลูกบอล ชั่งน้ำหนักก้อนหิน วัดอุณหภูมิของน้ำ วัดระยะเวลาที่ใช้ในการต้มน้ำ วัดปริมาตรของของเหลวในขวด วัดขนาดของมุม วัดความชื้นของอากาศ วัดแรงกดดันของอากาศ วัดแรงดันของไฟฟ้า ฯลฯ
2. จะใช้เครื่องมืออะไรวัด เช่น ใช้เชือกและไม้บรรทัดวัดเส้นรอบรูปของลูกบอล ใช้ตาชั่งสปริงชั่งน้ำหนักของก้อนหิน
3. เหตุใดจึงใช้เครื่องมือนั้น เช่นทำไมจึงเลือกใช้เชือกและไม้บรรทัดวัดเส้นรอบรูปลูกบอล จะใช้เครื่องมืออื่นได้หรือไม
4. จะวัดอย่างไร เช่น เมื่อมีเชือกและไม้บรรทัดแล้วจะทำการวัดอย่างไร มีเทคนิคอย่างไร

ความสามารถที่แสดงว่านักเรียนเกิดทักษะการวัด คือ
1. เลือกเครื่องมือได้เหมาะสมกับสิ่งที่จะวัด
2. บอกเหตุผลในการเลือกเครื่องมือได้
3. บอกวิธีวัดและวิธีใช้เครื่องมือวัดได้ถูกต้อง
4. ทำการวัดปริมาณต่าง ๆ ได้ถูกต้อง
5. ระบุหน่วยของตัวเลขที่ได้จากการวัดได้