ความรู้ด้านเนื้อหา ความเข้าใจมโนทัศน์หรือคอนเซ็ปท์ และทัศนคติทางวิทยาศาสตร์เชิงบวก มองเป็นการพัฒนาที่เป็นผลจากการสืบเสาะหาความรู้ ความรู้เชิงมโนทัศน์เป็นเพียงผลผลิตของกระบวนการคิดทางวิทยาศาสตร์
การมุ่งเน้นไปที่การสอนด้านทักษะกระบวนการ นั้นถ้านักเรียนสามารถที่จะเข้าใจ ใช้ทักษะกระบวนการเหล่านี้แล้ว ก็สามารถพัฒนาความเข้าใจ มโนทัศน์ที่มีความหมาย ในการศึกษาด้านใดๆ ก็ตาม
สำหรับวัฏจักรการเรียนรู้ เป็นแนวหรือยุทธวิธีการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ ซึ่งแบ่งการเรียนการสอนออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก ในแนวทางนี้นั้นเพื่อจะสอนนักเรียน สิ่งแรก กำหนดประสบการณ์และมโนทัศน์ที่จะให้นักเรียนพัฒนาขึ้นมา ประสบการณ์เช่นนี้ที่ทำกันมากคือการทดลองในห้องปฏิบัติการ เรียกขั้นตอนนี้ว่าขั้นการสำรวจ (Exploration phase) ตามด้วยขั้นตอนการประดิษฐ์หรือสร้างมโนทัศน์ขึ้นมา (Conceptual Invention phase) ที่นักเรียน และ/หรือครู สร้างมโนทัศน์ขึ้นมาจากข้อมูล เรื่องนี้เกิดขึ้นเกิดขึ้นขณะที่อภิปรายกันในชั้นเรียน และขั้นตอนสุดท้าย คือขั้นตอนการประยุกต์ใช้มโนทัศน์ (Application) ที่กำหนดการโอกาสแก่นักเรียนในการสำรวจถึงประโยชน์ของการประยุกต์ใช้มโนทัศน์ หรือนำมโนทัศน์ไปใช้ในสถานะการณ์อื่น
ตามแนวการสืบเสาะหาความรู้ เนื้อหาความรู้ที่นักเรียนจะพัฒนาความเข้าใจอันเป็นธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ที่ดีกว่า และทำให้สนใจวิทยาศาสตร์มากขึ้นถ้านักเรียนมีส่วนร่วมในการปฏิบัติวิทยาศาสตร์ (doing science) การศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับปรากฏการณ์ต่างๆ เป็นแก่นหลักของหลักสูตรที่มุ่งเน้นการใช้และพัฒนา การสืบเสาะหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หรือทักษะกระบวนการ ..การทำนาย การตั้งสมมุติฐาน การสังเกต การบันทึกข้อมูล การอนุมาณลงความเห็น (making inference) และสรุปเป็นกรณีทั่วไป (generalization) ฯลฯ
