1. ส่วนที่เป็นพื้นดินและหิน หรือธรณีภาค (Lithosphere) ซึ่งปรากฏเป็นลักษณะภูมิประเทศแบบ ต่าง ๆ

2. ส่วนที่เป็นพื้นน้ำ หรืออุทกภาค (Hydrosphere) ทั้งที่เป็นน้ำผิวดิน เช่น หนองน้ำ ลำคลอง แม่น้ำ ทะเลสาบ มหาสมุทร รวมทั้งน้ำแข็งบริเวณขั้วโลก และที่เป็นน้ำใต้ดิน

3. ส่วนที่เป็นบรรยากาศ (Atmosphere) ประกอบด้วยแก๊ส ไอน้ำ รวมถึงอนุภาคต่าง ๆ ในอากาศ ห่อหุ้มโลกอยู่ สามารถแบ่งออกเป็นชั้นต่างๆ ได้หลายชั้น โดยชั้นที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต คือ บรรยากาศชั้นโทรโปสเฟียร์ (Troposphere) ซึ่งปกคลุมอยู่ใกล้ผิวโลก ทั้งนี้ ชั้นบรรยากาศยังรวมถึงเมฆและหยาดน้ำฟ้า ได้แก่ ฝน หิมะ ลูกเห็บด้วย ทั้งนี้ ในดินและในน้ำก็มีอากาศอยู่ด้วยเช่นกัน แต่มีปริมาณน้อยกว่าในบรรยากาศมาก

4. ส่วนที่เป็นชีวภาคหรือชีวมณฑล (Biosphere) เป็นบริเวณที่มีสภาพพื้นดิน/หิน น้ำ และบรรยากาศเหมาะสมต่อการเกิดและดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ทั้งพืช สัตว์ รวมทั้งมนุษย์ โดยในแต่ละซีกโลกก็จะมีภูมิประเทศ ลักษณะทางอุทกวิทยา และภูมิอากาศที่แตกต่างกัน ซึ่งลักษณะดังกล่าวจะเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดให้ดินที่มีสมบัติต่างกันส่งผลให้พบสิ่งมีชีวิตที่มีความเฉพาะแตกต่างกันไป เกิดเป็นเขตสิ่งมีชีวิต (Biomes) ที่หลากหลาย เช่น ป่าฝนเขตร้อน ป่าผลัดใบเขตอบอุ่น ป่าสน ทะเลทราย ทุ่งหญ้าสะวันนา หรือเขตทุนดรา เป็นต้น ดังภาพ

นักเรียนจะได้เรียนรู้และสัมผัสกับแหล่งเรียนรู้ในสภาพแวดล้อมธรรมชาติ อันนำไปสู่การตั้งคำถามที่นักเรียนสนใจอยากรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบต่าง ๆ ทั้งดิน น้ำ บรรยากาศ และสิ่งมีชีวิต รวมถึงความสัมพันธ์ขององค์ประกอบสำคัญในบริเวณนั้น และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ซึ่งนักเรียนจะได้ลงมือปฏิบัติศึกษาค้นคว้าเพื่อตอบคำถามที่สงสัยในรูปแบบการทำงานวิจัย โดยมีครูคอยกระตุ้นและให้คำแนะนำนักเรียนในการทำกิจกรรม

เริ่มต้นด้วยการสังเกตธรรมชาติแวดล้อมในบริเวณหนึ่ง ๆ ตั้งคำถามวิจัย เพื่อนำไปสู่การวางแผนตรวจวัด โดย รวบรวมและศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่สนใจอยากรู้ ศึกษาวิธีการตรวจวัด และเครื่องมือที่จะใช้ตรวจวัด เมื่อวางแผนงานวิจัยได้อย่างถูกต้อง รอบคอบ และรัดกุมแล้ว จึงเริ่มดำเนินการวิจัย เก็บข้อมูลมาวิเคราะห์ แปลผลความสัมพันธ์ สรุปและอภิปรายผล และนำเสนองานวิจัยเพื่อแลกเปลี่ยนผลการศึกษาวิจัยกับผู้อื่น