ראשיתה של חשיבה מדעית היא בהתהוותו של מצב המעורר שאלה. לאחר התבוננות ומחשבה מגדירים בעיה. כדי לפתור את הבעיה יש לנסח שאלה ממוקדת, השואלת על הקשר בין גורמים מסוימים. תהליך החקר המדעי הוא תהליך מורכב ושזורות בו מיומנויות חשיבה מסדר גבוה, כגון: שאילת שאלות, ניסוח השערות, כתיבת טיעון, ניתוח תוצאות, השוואה, הסקת מסקנות, הבניית הכללות, ייצוג והצגת המידע ועוד. הפנמה של מיומנויות החשיבה המדעית ושימוש מושכל בהן בתהליך החקר המדעי מחייבים שילוב מודע ומתוכנן של הוראה מפורשת של המיומנויות הללו. מחקרים מראים שהוראה מפורשת של חשיבה מדעית היא יעילה יותר מאשר הוראה עקיפה. מטרת העל של הקורס הינה פיתוח לומד חושב ועצמאי, המסוגל לפתח יחידת לימוד שמטפחת חשיבה מדעית, כגון פתרון בעיות, חקר מדעי, חשיבה ביקורתית, חשיבה יצירתית, וכו' ובעל יכולת להעביר אותה לתלמידים שלו כדי לטפח אצלם את מיומנויות החשיבה המדעית.
הנתונים בעמוד זה נדלו מתוך המרשתת ולכן לא בהכרח שהם מעודכנים