Im Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung ist es für alle drei Naturwissenschaften von Bedeutung zu erlernen, wie man beobachtet, Hypothesen aufstellt, Experimente plant, durchführt, protokolliert und auswertet (vgl. Bildungspläne BW Gymnasium Biologie , Chemie , Physik).

Dieser Kompetenzerwerb kann durch digitale Medien auf vielfältige Weise unterstützt werden, beispielsweise indem externe Messwerterfassungssysteme oder Smartphones zur Messwerterfassung genutzt werden. Eine andere Möglichkeit stellen virtuelle Experimente dar, bei denen mit Hilfe interaktiver Schaltflächen einer grafischen Oberfläche bestimmte Parameter manipuliert werden können und die Folgen anhand einer Simulation beobachtet bzw. gemessen werden können.