Sains lebih dari sekadar sekumpulan pengetahuan; itu adalah proses menemukan pengetahuan baru. Oleh karena itu, pendidikan sains perlu melibatkan lebih dari sekadar menghafal apa yang telah diketahui oleh para ilmuwan. Siswa juga perlu belajar tentang proses yang digunakan para ilmuwan untuk menghasilkan pemahaman baru tentang alam semesta. Dengan kata lain, ini melibatkan pemahaman Sifat Sains.
Hakikat Sains inilah yang membedakan sains dengan metode-metode pengetahuan lainnya seperti seni, filsafat, atau ilmu sosial. The Nature of Science mencakup pemahaman bahwa sementara pengetahuan ilmiah didasarkan pada bukti empiris, itu juga dapat berubah berdasarkan bukti baru. Sains adalah usaha manusia yang membutuhkan kreativitas, tetapi juga objektivitas.
Pentingnya Sifat Sains tercermin dalam standar sains negara. Misalnya, di Florida, standar sains memiliki Sifat Sains sebagai salah satu badan pengetahuan bersama Ilmu Kehidupan, Ilmu Fisika, dan Ilmu Bumi dan Luar Angkasa. Hakikat Sains dijabarkan lebih lanjut menjadi tiga gagasan besar: Praktik Sains, Karakteristik Pengetahuan Ilmiah, dan Peran Teori, Hukum, Hipotesis, dan Model.
Para ilmuwan terlibat dalam kegiatan untuk belajar tentang alam semesta. Sementara banyak dari kita telah belajar tentang “metode ilmiah”, itu bukanlah deskripsi yang akurat tentang cara sebagian besar ilmuwan terlibat dalam pekerjaan mereka. Sebaliknya, praktik sains cenderung melibatkan berbagai aktivitas. Para ilmuwan merumuskan pertanyaan dan membangun cara untuk menyelidiki pertanyaan tersebut. Mereka mengumpulkan dan mengevaluasi data, terlibat dalam argumentasi, dan mengembangkan penjelasan dan mengkomunikasikan temuan mereka. Alih-alih ada urutan yang ditetapkan untuk aktivitas ini, para ilmuwan terlibat di dalamnya atas dasar “sesuai kebutuhan”. Salah satu cara untuk memikirkan aktivitas ini adalah sebagai seperangkat alat dalam kotak peralatan ilmuwan yang mereka tarik keluar dan gunakan pada saat yang tepat.
Ada banyak cara agar siswa dapat belajar tentang Hakikat Sains, tetapi penelitian tentang pembelajaran siswa telah menunjukkan bahwa siswa mengembangkan pemahaman ini paling baik dengan benar-benar “melakukan sains” dengan cara yang sama seperti yang dilakukan para ilmuwan. Pendekatan pembelajaran sains ini membantu siswa memahami Hakikat Sains dan khususnya bermanfaat dalam mengembangkan pemahaman konsep sains itu sendiri.
Misalnya, pengajaran tradisional biasanya melibatkan guru yang memberi tahu siswa tentang prinsip sains tertentu, dan kemudian menunjukkan contoh untuk memberikan bukti bahwa prinsip itu benar. Ketika belajar tentang gravitasi dan gaya lainnya, seorang guru dapat memberitahu siswa tentang gaya gravitasi dan gaya hambatan udara, dan kemudian menjelaskan kepada siswa bahwa alasan bulu melayang ke tanah adalah karena tarikan gravitasi pada bulu tersebut. dilawan oleh kekuatan hambatan udara pada bulu. Sementara pendekatan ini akan membantu siswa belajar tentang gravitasi, itu tidak akan membantu mereka belajar tentang Ilmu Pengetahuan Alam.
