Pendekatan ilmiah (scientific aproach) merupakan pendekatan pembelajaran yang menekankan kepada pembelajaran aktif dan interaktif. Pendekatan ini merupakan pendekatan yang digunakan di dalam kurikulum 2013, yang meliputi aktivitas mengamati, menanya, menalar, mencoba dan membentuk jejaring. Juga di dalam PERMENDIKBUD no 65 tahun 2013 tentang standar proses bahwa untuk memperkuat pendekatan ilmiah perlu menggunakan pembelajaran berbasis penelitian atau penyingkapan. Dalam prosesnya pendekatan ilmiah dilihat dari segi materi pembelajaran yaitu berbasis fakta atau fenomena yang dapat dijelaskan dengan logika atau penalaran tertentu, bukan sebatas kira-kira, khayalan, legenda atau dongeng semata. Sehingga memberikan suatu pemahaman dan pengalaman yang akan menjadi pembelajaran yang berarti, sehingga membentuk peserta didik yang berkualitas. Maka dari itu pendekatan ilmiah yang terjadi pada saat ini diharapkan mampu memberikan masukan dan perubahan positif kepada peserta didik dalam mendapatkan keilmuan dan pengalamannya.
Pada pembelajaran PENJAS, pendekatan ilmiah juga bisa diterapkan sesuai dengan langkah-langkah pembelajaran yang diharapkan mulai dari mengamati, menanya, menalar, mencoba, dan membentuk jejaring. Tentunya dalam mata pelajaran PENJAS pengembangan karakter yang menjadi acuan kurikulum 2013 bisa lebih optimal karena mata pelajaran ini lebih mengutamakan praktek sehingga lebih mudah untuk menerapkan karakter yang positif. PENJAS memberikan pengalaman yang lebih dalam memberikan keilmuannya, karena tidak dipungkiri bahwa mata pelajaran PENJAS sering dijadikan suatu wadah peluapan emosi positif bagi peserta didik di sekolah-sekolah. Peserta didik merasa senang, ceria, gembira dan banyak lagi luapan rasa yang bisa didapatkan dalam aktivitas PENJAS. Sehingga tepat sekali untuk menanamkan karakter kepada peserta didik melalui aktivitas pembelajaran PENJAS menggunakan pendekatan ilmiah (scientific aproach).
Kegiatan pembelajaran PENJAS dengan pendekatan ilmiah diantaranya adalah :
- Mengamati, peserta didik diberikan kesempatan untuk belajar dengan mengamati atau mengobservasi masalah atau objek dari berbagai sumber seperti buku, internet, majalah, koran, elektronik dan benda lain atau bahkan dari guru itu sendiri.
- Menanya, peserta didik mulai aktif bertanya mengenai segala permasalahan atau materi yang diamati baik kepada guru maupun temannya.
- Mencoba, peserta didik mulai mencoba mempraktikkan dan menerapkan pemahamannya sesuai dengan keilmuan yang didapat.
- Menalar, peserta didik mulai mempunyai pemahaman yang lebih baik dan mempunyai suatu kesimpulan sendiri berdasarkan hasil pengamatan dan percobaan yang dilakukan.
- Membuat jejaring, peserta didik mencoba menyajikan dan mengkomunikasikan kepada peserta didik lain dan gurunya untuk memaparkan kesimpulan hasil pemahamannya.