1.2.1 ลําดับขั้นของกระบวนการ
               กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (Scienctific method) มีลําดับขั้นที่สําคัญดังนี้

               ขั้นที่ 1 กําหนดปัญหา (Definition of problem) เป็นจุดเริ่มต้นของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ปัญหามักจะ
ได้จากการสังเกต (Observation) อย่างละเอียดรอบคอบ การสังเกตถือเป็นคุณสมบัติที่สําคัญของการศึกษาวิทยาศาสตร์ การกําหนดปัญหาต้องกําหนดให้ชัดเจน ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของการกําหนดปัญหา
               - ทําไมพืชจึงต้องการแสงสว่าง
               - เพราะเหตุใดคนในภาคตะวันออกเฉียงเหนือจึงมักจะเป็นโรคคอหอยพอก
               - นกปากห่างค้นหาหนทางในการอพยพได้อย่างไร
               - อะไรเป็นสาเหตุของการเกิดโรคมะเร็งในปอด
                 ฯลฯ
               ความเป็นคนช่างสังเกตและความอยากรู้อยากเห็นอาจเป็นส่วนหนึ่งที่ทําให้เกิดปัญหา การสังเกตจะช่วยให้เห็นความผิดปกติซึ่งเป็นบ่อเกิดของปัญหา ตัวอย่างของการช่างสังเกตของนักวิทยาศาสตร.และทําให้เกิดปัญหา เช่น เซอร์ อเล็กซานเดอร์ เฟลมิง (Sir Alexander Flaming) นักจุลชีววิทยาชาวอังกฤษได้ สังเกตว่า ถ้ามีราเพนิซิเลียม (Penicillium sp.) อยู่ในจานเพาะเชื้อแบคทีเรียด้วย แบคทีเรียจะไม่เจริญงอกงาม จึงทําให้เขาเกิดปัญหาขึ้นว่า ทําไมจึงเป็นเช่นนั้น และเป็นแนวทางทําให้เขาคิดสกัดสารเพนิซิลินจากราเพนิซิเลียม ซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้สําเร็จในที่สุด

               ขั้นที่ 2 รวบรวมข้อมูล (Collect information) เป็นการรวบรวมข้อมูลต่างๆ ที่ เกี่ยวข้องกับปัญหาจากตํารา หรือวารสาร หรือแหล่งอื่นๆ เช่นมีปัญหาว่าทำไมพืชจึงต้องการแสงสว่าง ก่อนอื่นต้องศึกษาว่ามีผู้ที่ศึกษาเรื่องนี้มาก่อนหรือไม่ ซึ่งอาจทําได้โดยการศึกษาค้นคว้าหาข้อมูลจากห้องสมุดหรือแหล่งต่างๆ ที่สามารถทําได้

               ขั้นที่ 3 ตั้งสมมติฐาน (Statement of hypothesis) เป็นการทํานายเหตุผลของการเกิดปรากฏการณ์ นั้นๆ โดยใช้ข้อมูลจากขั้นที่ 2 เช่น หลังจากรวบรวมข้อมูลการศึกษาผลของแสงสว่างที่มีต่อพืช อาจจะตั้งสมมติฐานว่า พืชต้องการแสงสว่างเพื่อการดํารงชีวิต

               ขั้นที่ 4 การทดลอง (Experimenting) เพื่อพิสูจน์สมมติฐานที่ตั้งไว้ว่าถูกต้องหรือไม่ ในการทดลองจะต้องมีการวางแผน กําหนดรูปแบบและวิธีการทดลองอย่างรอบคอบ และจะต้องมีการควบคุมตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง สําหรับกรณีการทดสอบสมมติฐานที่ว่า พืชต้องการแสงสว่างเพื่อการดํารงชีวิต จะต้องทดลองเป็น 2 กลุ่ม คือกลุ่มที่ 1 พืชอยู่ในที่ที่มีแสงสว่าง กลุ่มที่ 2 พืชอยู่ในที่มืด แต่ทั้ง 2 กลุ่มจะต้องควบคุมเกี่ยวกับชนิดของพืช ขนาดของพืช ขนาดของภาชนะที่ใช้ปลูก ชนิดของดิน การดูแลรักษา ฯลฯ ให้เหมือนกัน

               ขั้นที่ 5 การสรุปผล (Conclusion) เป็นการสรุปผลหรือวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการทดลองเพื่อหา ข้อสรุป เพื่อยืนยันหรือปฏิเสธสมมติฐานที่ตั้งไว้ แต่จะต้องทําด้วยความระมัดระวัง และจะต้องมีการทดลองซ้ำหลายๆ ครั้งก่อนที่จะสรุปผล หากสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้องการสรุปผลจะตรงกับสมมติฐาน จากตัวอย่างการทดลองในขั้นที่ 4 และถ้าได้ทําการทดลองหลายๆ ครั้งแล้วผลการทดลองปรากฏว่าพืชกลุ่มที่ 1 เจริญเติบโตได้ดี ในขณะที่พืชกลุ่มที่ 2 ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ เราก็สามารถที่จะสรุปผลได้ว่าพืชต้องการแสงสว่างเพื่อการดำรงชีวิตซึ่งจะตรงกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ และแสดงว่าสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้อง
               ถ้าสมมติฐานที่ตั้งไว้ถูกต้อง ได้รับการตรวจสอบหลายครั้งหลายหน และสามารถใช้อธิบายข้อเท็จจริง หรือเหตุการณ์ได้อย่างกว้างขวางแล้วก็สามารถตั้งเป็นทฤษฎี (Theory)ได้ ต่อมาหากได้มีการทดสอบความถูกต้องของทฤษฎีอีกหลายๆ ครั้ง ทฤษฎีก็จะกลายเป็นกฏ (Law)ในที่สุด
              หากผลการทดลองปฏิเสธสมมติฐานที่ตั้งไว้ก็ต้องย้อนกลับไปขั้นที่ 2 ใหม่ เพื่อหาข้อมูลตั้งสมมติฐานใหม่
             การศึกษาโดยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ ถือเป็นกระบวนการปฏิบัติเพื่อให้ได้มาซึ่งคําตอบที่ถูกต้องอันเป็นสาเหตุของปัญหา แล้วนําสาเหตุดังกล่าวมาวิเคราะห์หาวิธีแก่ปัญหาต่อไป วิธีการนี้มักจะใช้ศึกษาสภาพปัญหาทางสิ่งแวดล้อม เช่น ทดลองหาสารพิษในน้ำ ในดิน ทดลองหาความสัมพันธ์ของพืชและสัตว์เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีกําจัดศัตรูพืช เป็นต้น