ความรู้และกระบวนการในการสอนวิทยาศาสตร์

ด้วยความรู้เชิงกระบวนการที่เป็นหลักรับผิดชอบต่อความสามารถของเราที่จะ ประยุกต์ชีมมาตา (schemata) กับสถานะการณ์ที่เหมาะสม

งานวิจัยเกี่ยวกับกรอบความคิดทางเลือกของนักเรียน  ตัวอย่างเช่นได้พบว่าผู้เรียนหนุมสาวมักจะมีซีมมาตาที่เป็นเหมือนกับรวมกันอย่างไม่มั่นคง ซึ่งผลอันนี้นำไปสู่งานของ Carey(1985a) ที่ยืนยันว่าการงานของความเข้าใจการพัฒนาทางความคิดของเด็กนั้นไม่สามารถตัดขาดจากงานความเข้าใจกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับที่ว่าผูเรียนได้เปลียนชีมมาไปอย่างไร  โดยกล่าวไว้สั้นๆว่า การพัฒนาการทางความคิด (cognitive development) เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนมโนทัศน์ (Carey, 1986)

การเปลี่ยนมโนทัศน์เป็นแนวคิดที่มีนัยสำคัญที่ ปรัชญาทางวิทยาศาสตร์เมื่อไม่นานมานี้ได้เข้ามามีบทบาทต่อวิทยาศาสตร์ศึกษา

เป็นเป้าหมายที่สำคัญมากของวิทยาศาสตร์ศึกษา ที่ครูและผู้พัฒนาหลักสูตรได้บ่งชี้ไว้  เป้าหมายนี้เป็นความเข้าใจอย่างหนึ่งหรืออย่างน้อยที่สุดให้เป็นที่ตระหนักถึงธรรมชาติของการสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ (scientific inquiry)

Posner etal. ได้เสนอแนะไว้ว่าทัศนะการเปลี่ยนมโนทัศน์ของการเพิ่มขึ้นของความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถที่จะนำมาประยุกต์ใช้ในทางการศึกษา หลักสูตรก่อนที่จะเข้ามหาวิทยาลัยควรจะมีไม่เฉพาะอะไรที่รู้กันโดยวิทยาศาสตร์ แต่ควรรวมเอาสิ่งที่วิทยาศาสตร์ได้มาถึงความรู้นั้นอย่างไร  การสอนอะไรที่รู้ในวิทยาศาสตร์คือการเน้นความรู้เชิงประกาศทางวิทยาศาสตร์  และการสอนว่าวิทยาศาสตร์ทั้งหมดได้มาซึ่งการอ้างความรู้นั้น ก็คือการพัฒนาความรู้เชิงประกาศและเชิงกระบวนการ (declarative and procedural knowledge)ของการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์

ครูวิทยาศาสตร์ทั้งหลายควรจะได้รับทัศนะการมองที่ควรทราบว่าจะนำความรู้เชิงประกาศและเชิงกระบวนการอะไร อย่างไร ที่ควรจะรวมอยู่ในการวางแผน การนำไปใช้ และการประเมินในหลักสูตรวิทยาศาสตร์