Ai fini del processo formativo occorre porsi degli obiettivi ben definiti, che tengano conto delle due aree della personalità da sviluppare, ovvero l'area cognitiva e quella comportamentale.

Si distinguono quindi:

Per conoscenze si intendono i contenuti disciplinari di base nonché la comprensione ed uso di linguaggi specifici. 

Le competenze e le capacità, invece, si possono tradurre nelle abilità logiche ed operative. Il "saper fare" consiste nel saper applicare, analizzare, e sintetizzare le conoscenze. Il "saper essere", invece, è dato da quelle competenze trasversali chiamate anche capacità o abilità di vita che consentono di saper utilizzare e rielaborare le conoscenze, di formulare ipotesi e di individuare e risolvere problemi. 

Nell'attività di laboratorio questo si traduce essenzialmente nell'apprendimento di quei contenuti disciplinari relativi alla parte sperimentale delle scienze, nella conoscenza dei materiali, degli strumenti di uso comune in laboratorio e delle principali tecniche operative con i relativi principi teorici. Sono altresì obiettivi cognitivi l'acquisizione della appropriata terminologia scientifica, la capacità di interpretazione di dati sperimentali anche con l'ausilio di tabelle e grafici, la capacità di trarne conclusioni logiche e di formulare nuove ipotesi di lavoro, la capacità di riportare il tutto in una relazione sperimentale scritta secondo i criteri fissati dalla Comunità Scientifica.

Gli obiettivi educativi portano allo sviluppo di questi aspetti quando alla fine l'individuo sa organizzare l'apprendimento, valutare le esperienze e costruire la sua personalità secondo un sistema di valori.