哈佛大學前校長勞倫斯桑默斯教授曾建議，面對不確定的未來，最重要的能力是主動思考而非被動反應。
如何養成主動又深入的思考?
他提出五個步驟。首先是要能定義問題。再來是架構問題，找出最核心最根本的邏輯與規則，一層層剝開事物表現，看到本質後，再一層一層往上架構，比如馬斯特研發電池與太空船，就是所謂回到最根本的物理法則重新思考，不在原本或許是錯誤的基礎上繼續發展。
第三是洞察與發現別人所未見。透過找資料與專家對話，提問，質疑，建構與拆解。整合的知識愈多，就會有更好的洞察力。
第四，由源頭創新的解決方案，擴充我們認知意識的範圍與角度。
第五，最後是做決定，定案後不要後悔，往前行動，但是也要保持能夠隨時修正的彈性。
科學的學習要旨
108課綱科學領域所寫的基本理念第一句話就說:「科學緣起於人類對生活周圍的好奇或需要」，因此，科學不是只有公式記憶與解題，而是希望透過科學這個有系統的思考原則，能對日常生活中的萬事萬物，有比較理性的判斷與行動。
因此，課綱在自然領域中會希望學生能夠培養出以下幾個能力或態度:
(一) 以好奇心與主動學習為起點，重視與日常生活的連結。
(二) 了解科學的核心知識。
(三) 在各個學習階段都能貫徹「探究與實作」的精神與方法。
學習方式可以從日常生活會接觸得到的事物開始，觀察各種現象，然後再探查背後的科學理論。科學的知識與原理對初學者來說，似乎很複雜而難以理解，但是所有因為科學的發現，這些豐富我們生活與引領人類文明進展的科學，也都是來自於仔細觀察自然環境中的現象與變化，再經由我們的解讀，透過一代一代智慧與經驗的累積，才形成科學的原理或定律。
因此，科學的進展是在生活中觀察，然後動手做實驗而來的。
數學
義大利物理學家伽利略曾說:「大自然是數學寫成一部書。」也有數學家認為，如果我們把世界上和數學有關的事物貼上一個標籤，那麼會發現全世界所有東西都會有這個標籤。
108課綱強調素養，也就是要在生活情境中運用，我們會發現，原來生活中真的樣樣都離不開數學。
數學是一種思考方式，不見得需要背誦定律與公式以及使用複雜的計算方程式，只要運用數學來思考，就能解決許多生活上的問題。
數學對很多人來講，的確是有點困難，因為除了生活中可見的具體世界的量測之外，數學是一種抽象思考的語言，就像文字是表達情意的語言，數學方程式是用來表達一個人進行推理分析的思考過程，學會使用數學語言，也就是為了幫助我們能分析推理得更完整有條理有系統，這個過程，就在訓練我們能更合乎邏輯的思考。
