- مفاهیم پایه علوم تجربی شامل چگالی، حجم، و ویژگی‌های مواد - تحلیل خواص مواد مانند انعطاف‌پذیری، شفافیت، و چکش‌خواری - بررسی ساختار اتمی مواد و تمایز بین فلز، نافلز، عنصر، و ترکیب - فرایند استخراج فلز آهن از سنگ معدن و نقش کربن و آهک در واکنش شیمیایی - مفهوم آلیاژها و کاربرد آن‌ها در ساخت تجهیزات مختلف - اهمیت حفاظت از منابع طبیعی با روش‌های کاهش مصرف، بازیافت، و استفاده مجدد - تحلیل پدیده‌های طبیعی مانند جزر و مد و آبخوان‌های آزاد و تحت فشار - شناسایی انواع بارش مانند باران، برف، و تگرگ و کاربردهای جزر و مد در کشاورزی و کشتیرانی