ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของเด็กปฐมวัยเป็นการเรียนรู้วิทยาศาสตร์จากการให้เด็กได้คิดอย่างมีระบบและมีเหตุผล เกิดการเข้าใจมโนทัศน์ เชื่อมข้อมูล ประยุกต์ และสรุปเป็นความรู้ได้ด้วยตนเอง ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่ควรส่งเสริมให้กับเด็กปฐมวัยมีดังนี
- ทักษะการสังเกต (การใช้ประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างร่วมกัน)
- ทักษะการจำแนกประเภท(การแบ่งพวกหรือการเรียงลำดับวัตถุสิ่งของ)
- ทักษะการวัด(การเลือและใช้เครื่องมือในการวัดหาปริมาณของสิ่งต่างๆ)
- ทักษะการหาความสัมพันธ์ระหว่างสเปสกับสเปสกับสเปสกับเวลา(การหาความสัมพันธ์มิติของวัตถุ ระหว่างที่อยู่ของวัตถุ เป็นต้น)
- ทักษะการคำนวณ(การนับจำนวนของวัตถุ และการนำค่าที่ได้มาเปรียบเทียบกัน)
- ทักษะการจัดกระทำและสื่อความหมายข้อมูล(การนำข้อมุลมาจัดกระทำใหม่และนำเสนอให้ผู้อื่นได้เข้าใจ)
- ทักษะการลงความเห็นจากข้อมูล(การเพิ่มความเห็นให้กับข้อมูลที่ได้อย่างมีเหตุผล)
- ทักษะการพยากรณ์(การคาดคะเนคำตอบโดยอาศัยปรากฏการณ์ที่เกิดซ้ำ)
ทักษะดังกล่าวควรส่งเสริมให้เกิดแก่ผู้เรียนในระดับปฐมวัย