Tieteen historia on osittain historiaa siitä, miten tutkijat tulivat katsomaan maailmaa, jota he tutkivat. Tieteelliset kokeilut ja havainnot on määritelty tieteelliseksi menetelmäksi kutsutun prosessin avulla. Tieteellistä menetelmää ohjaavia taitoja ja lähtökohtia kutsutaan tiedeprosessitaidoiksi.
Tieteelliset prosessitaidot viittaavat seuraaviin kuuteen toimintaan, ei missään erityisessä järjestyksessä: havainto, viestintä, luokittelu, mittaus, päättely ja ennustaminen. Näitä perustaitoja käytetään jossain määrin tutkijoiden ja opiskelijoiden kokeissa sekä tavallisen ihmisen jokapäiväisessä elämässä. Niiden avulla jokainen voi suorittaa objektiivisen tutkimuksen ja tehdä johtopäätöksiä tulosten perusteella.
Ensimmäinen tieteellisistä prosessitaidoista, havainnointi, sisältää esineiden ja tilanteiden ominaisuuksien huomioimisen aistien avulla. Luokittelu menee askeleen pidemmälle ryhmittelemällä yhteen objektit tai tilanteet jaettujen ominaisuuksien perusteella. Mittaukseen kuuluu fyysisten ominaisuuksien ilmaiseminen määrällisesti. Viestintä kokoaa kolme ensimmäistä taitoa yhteen raportoidakseen muille, mitä on kokeiltu.
Päätös ja ennustaminen ovat kehittyneempiä näistä taidoista. Sen lisäksi, että tutkijat näkevät ja raportoivat tuloksia, heidän on otettava niistä merkitys. Näihin taitoihin voi kuulua mallien löytäminen sarjan kokeista ja kokemuksen käyttäminen uusien hypoteesien muodostamiseen. On myös välttämätöntä, että tutkija pystyy erottamaan objektiiviset havaintonsa päätelmistään ja ennusteistaan. Tämä johtuu siitä, että tieteelliset tutkimukset ja tutkimukset riippuvat objektiivisuudesta ja siitä, että kokeilussa vältetään hätäisiä oletuksia.
Kaikki tieteelliset prosessitaidot edistävät suurempaa tarkoitusta, nimittäin ongelmanratkaisua. Ongelmanratkaisu on tieteellisen tutkimuksen syy ja muodostaa sen ytimen. Tyypillinen koe, jossa tiedemies käyttää prosessitaitoja ja tieteellinen menetelmä, alkaa tietyistä kysymyksistä. Aiemman tietämyksen ja kokemuksen perusteella tiedemies arvioi vastauksen tai tuloksen. Tämä hypoteesi ohjaa kokeen suunnittelua ja toteutusta.
Kun kokeelliset muuttujat on määritetty, ne voidaan eristää ja kontrolloida. Menettelyn aikana tehdyn tarkan tiedonkeruun perusteella tehdyt johtopäätökset voivat johtaa hypoteesin todentamiseen tai osoittautumiseen vääräksi. Kokemus osoittaa tutkijalle, että samoista havaintojoukkoista voidaan tehdä erilaisia johtopäätöksiä ja silti pitää paikkansa.