Şartları önceden belirlenmiş, laboratuvar koşullarında gerçekleştirilen kontrollü gözleme deney denir. Aktivite ise, bir anlamda fen deneylerinin kapsam olarak dışa açılması ile oluşturulan geniş bir uygulama sürecidir. Fen ve teknoloji derslerinde, yerinde yapılacak deney ve aktivitenin, kalıcı ve anlamlı öğrenmeye katkısının büyük olacağı bilinen bir gerçektir. Laboratuvar deneylerinin özünde doğa olaylarının anlaşılması yatmaktadır. Ancak zamanla, fen derslerinde uygulanan deneylerin etkisi laboratuvar sınıfının içi ile sınırlı kalmıştır. Bu nedenle fen ve teknoloji dersleri, güncel hayatla bağlantısız olarak işlenmektedir. Fen derslerinde yeni ve ilginç aktiviteler düzenleme çabaları, doğal çevre ile fen kavramlarını tekrar birleştirebilecek özelliktedir.
Fen aktivitelerini kendisi, doğal çevresinden seçeceği malzemelerle yapabilen öğrenci, özgüveni yüksek bir bireydir. Öğrencilerin bu şekilde olabilmeleri için kendi kendilerine sorular sorması teşvik edilmelidir. Onların cevapları kavramlarla ilişkisiz ya da yanlış olsa bile çok önemlidir. Çünkü her öğrenci kendi hayatı ile doğrudan ya da dolaylı yoldan bağlantılı olabilecek görüşler ileri sürebilir. Onların bilinçaltı, yaşam tarzları, sosyo-kültürel özellikleri araştırıldığında, bu soruların içinde görülebilecektir. Yalnız sorular değil, öğrencinin ortaya koyacağı tüm çalışmalar, onun gelişim düzeyine uygun bir bakış açısı ile değerlendirilmelidir. Öğrencinin soruları, tespitleri ve diğer ifadeleri, kavramları algılama şekilleri hakkında öğretmenlere, önemli ip uçları verebilir.
Fen aktivitelerinin öğrenciler üzerinde bu olumlu etkileri meydana getirebilmesi eğitimcinin, aktiviteleri ne denli bilimsel kurallara göre hazırladığına ve uyguladığına bağlıdır. Bu nedenle aktivite hazırlama karmaşık bir süreç olup, belli aşamaların takip edilmesinin gerektiği bir süreçtir. Eğitimci tarafından aktivitenin her aşamasının belli bir amaca yönelik olarak yapılması, öğrencilerin fene ilişkin bilgi ve tecrübelerinin anlamlı ve kalıcı olması açısından önem taşımaktadır.
Aktiviteler, basitten karmaşığa doğru düzenli bir sıra ile yapılmalıdır. Her bir aktivite sonunda aktivite raporu hazırlanabilir. Aktivite sürecinde öğrenciler kendilerine ait cevapları bulmaya teşvik edilmelidir. Raporda, kullanılan materyaller, aktivite süresince izlenen yöntem basamakları, aktivitenin amacı, aktivitede öğrenilen kavramlar, yeni kelimeler, sonuç ve yorum bölümleri bulunmalıdır.
Çocuklar aktivitelerle ile ilgili olarak yetişkinler ve bilgili insanlarla fikir alış verişinde bulunmalıdır. Anne, babalar ve yetişkinler çocukların zaman zaman bir büyük gibi davranabilmelerine fırsat sağlamalıdır. Onlara kendi fikirlerini ifade edebilmeleri için söz hakkı verildiğinde, onların zihinlerini ve diğer yeteneklerini çok verimli bir şekilde kullanabildikleri görülür. Fen bilgileri, içerik olarak çocukların akıl ve idrak gücünün artmasına yardım eden bir araçtır. Yetişkinler, çocuklara, kendi fikirlerini aktivitelere yansıtarak sunmasına olanak sağlamalıdır.
Fen eğitiminde var olan deney modellerinin, öğrencilerin kavram, ilke, genelleme, teori ve kanunları istenen düzeyde algıladıkları söylenemez. Çünkü bazı deney modellerine öğrenciler yabancı olabilmektedir. Bu açıdan bakıldığında deney modeli ve yöntemi hakkında öğrencilerin kendi yaşantıları ile bağlantı kurması sağlanabilir. Okullarda mikroskop kullanmasını bilmeyen öğrencilerin soğan zarı, ağız içi epiteli, kan hücresi, yaprağın gözeneği ve bir hücreli mikroorganizmaları gözleme çalışmaları, zihinlere tam yerleşmemiş birer aktivite düzeyinde kalabilir. Reostanın, direnci arttırıp azaltan özelliğini bilen, ancak öğretmenin elektrik çarpması uyarısının korkusunu bir türlü yenemeyen öğrencinin, direnç, akım, gerilim gibi kavramları hakkında kalıcı yaşantılar edinmesi zor olabilir.
Böyle durumlarda öğrenciye deney ve aktivitenin önemi gerçekten kavratılmalıdır. Deney ve aktivitede, öğrenci için var olan tüm zorluk ve korkular, kaldırılmalıdır. Tehlikeler, öğrenciye dersin doğal seyrinde öğretilmelidir. Öğretmen deney ve aktivite yapılan ortamın güvenliğini önceden sağlamalıdır.
Deney ve aktivitenin amacı, öğrencilere ilgi çekici veya konularla bir bütünlük oluşturacak şekilde gelmeyebilir. Hücre konusu işlenirken, mikroskopta soğan zarının incelenmesi yerine, kaynatılmış tavuk yumurtasını hücre modeli olarak kabul edip, mikroskop deneyi öncesinde öğrenciye göstermek, bu deneylerin amacını daha anlamlı kılabilir. Asit ve bazın özellikleri öğretilirken lahana yaprağından ayıraç (indikatör) yapılabilir. Böylece öğrenci turnusol kağıdının kendisine o kadar uzak bir kavram olmadığını anlar ve kendine güven duyar. Bundan sonra pH ve asit baz aktivitelerine geçilebilir.
Öğretmen korkusu deney ve aktiviteden istenen verimi düşürebilir. Eğitim sistemimizde bilgi ve kavramaya dayalı anlayış, sadece sözel ifade becerisini ön plana çıkmasını sağlamıştır. Baskıya dayalı eğitim, bireysel özellikleri farklı olan öğrencilerin üstün yeteneklerinin körelmesine neden olmaktadır. Öğretmenler, her öğrencinin başarısını kendi gelişim sürecine göre değerlendirmelidir. Her yeni aktivite veya deney başlangıcında öğretmenler, öğrencilerine kabul edilebilir hatalar yapmanın doğal olduğu inancını yansıtmalıdır. Böylece öğretmeninden korkmayan öğrenci, ona güvenecektir.
Öğrencinin motivasyonu da deney ve aktivite süresince çok önemlidir. Fen öğrenme motivasyonu yüksek olan öğrenci, en ilgi çekici aktivitede bile bir anlık hayrete düşmeden başka bir tepki göstermeyebilir. Güdülenmiş bir öğrenci, deney veya aktivitenin amacı ile sonucu arasında bağlantı kurabilir. Bu nedenle öğrencilerin laboratuvar deneylerinde ve diğer fen aktivitelerinde aktif olması sağlanmalıdır.
Öğrenciler deney veya aktivitenin sonucunu tahmin edemeyebilir ya da önemli dönüm noktalarındaki niçin sorusuna cevap veremeyebilir. Bu durumda deney ve aktivite uygulama metodunun en baştan sorgulanması gerekir. Bir aktivite için ileriye dönük olan en önemli aşama, öğrencinin sonuç ile teorik bilginin bağlantısını kurduğu, niçin sorularına öğrendiği kavramlarla cevap verdiği, eksik dahi olsa bu yönde gelişme gösterdiği aşamadır. Deney ve aktivite ile öğrenci, neyi öğrendiğini çok iyi bilmelidir. Aktivitelerden tekrar teoriye geçiş sırasında da bu kez aynı bilgiler, modelden yola çıkılarak, yeni fen bilgilerine ulaşmada kullanılabilir.
Yapılacak olan deney ve aktivitelerin, etkili olabilmesi için, öğrencilerin zihinlerinde derin bir iz bırakması gerekir. Yani eğitimci Piaget’in beyinde enerji çukurları oluşumu anlayışında olduğu gibi, deney ve aktiviteler öğrencinin zihninde kalıcı ve anlamlı izler bırakmalıdır. Öğrenciler çevresinden sürekli destek görmelidir. Özellikle anne ve babanın okul dışı aktivitelerde öğrencilere vereceği destek, onları onurlandırma, yüceltme ve motive etmeyi sağlayabilir. Deney ve aktivite geliştirme öncesinde anne, baba ve yetişkinlerin aktiviteye dahil olabilmesi için, söz konusu deney ve aktiviteyi algılayabilecekleri muhakeme gücüne sahip olması gerekir.