תוכנית הלימודים במדעים לכיתה ז' מתמקדת בהבנה עמוקה של תהליכים ותופעות בעולם החומר והחיים. השנה מתחלקת לשני תחומי תוכן עיקריים:

• מדעי החומר (כימיה ופיזיקה): חקר חומרים ותכונותיהם, שינויי מצב צבירה, מבנה החומר באמצעות מודל החלקיקים, הבנת מושגי מסה, נפח, משקל, צפיפות, חוק שימור המסה, מושגי אנרגיה והמרות אנרגיה בין גופים ומצבי צבירה שונים.

• מדעי החיים (ביולוגיה): הבנה של מבנה התא, תפקודו וחשיבותו, מאפייני חיים בסיסיים, מערכות הובלה ביצורים חיים ומאזן מים וחום בגוף.

תוכנית הלימודים מדגישה פיתוח אוריינות מדעית: תכנון וביצוע מחקר מדעי, שימוש במודלים להסברת תופעות, חשיבה מערכתית ויכולת לנתח ולפרש נתונים. בנוסף, היא משלבת עיסוק מעמיק בהשלכות סביבתיות כמו שינויי אקלים והשפעתם על החברה והסביבה.

לתכנית הלימודים המלאה באתר משרד החינוך.

מודל החלקיקים מלמד שכל חומר בנוי מחלקיקים זעירים – אטומים, מולקולות או יונים, אשר נמצאים בתנועה מתמדת וביניהם יש ריק. מודל זה מסביר תכונות של חומרים במצבי צבירה שונים:
במוצק – החלקיקים מסודרים בצפיפות ורוטטים במקומם.
בנוזל – החלקיקים קרובים אך יכולים להחליק זה על זה.
בגז – החלקיקים רחוקים ונעים בחופשיות.
הבנה זו מאפשרת להסביר תופעות כמו שינוי מצב צבירה, דחיסות גזים, פעפוע, חימום והתקררות.

חוק שימור המסה קובע כי במהלך שינוי פיזיקלי או כימי, המסה הכוללת של החומרים המעורבים בתהליך נשמרת ואינה משתנה. לדוגמה: אם מקררים מים והם קופאים לקרח, המסה לפני ואחרי נשארת זהה. גם כאשר חומר מחליף מצב צבירה (כגון התכה או רתיחה), אין אובדן או יצירה של חומר חדש, אלא רק שינוי במצבו הפיזיקלי.

מסה היא כמות החומר בגוף ואינה משתנה ממקום למקום. לעומתה, משקל הוא הכוח שבו כדור הארץ (או כל גרם שמיים אחר) מפעיל משיכה על הגוף, ולכן תלוי בכבידה.
לדוגמה, אם ניקח את אותו חפץ לירח – המסה שלו תישאר זהה, אך משקלו יקטן פי שישה בגלל כוח כבידה נמוך יותר.
בלימודי מדעים בכיתה ז' מודגש ההבדל הזה, כדי להעמיק את ההבנה בין מושגים יומיומיים לבין ההגדרות המדעיות המדויקות.

אנרגיה היא היכולת לבצע עבודה או לחולל שינוי.

בכיתה ז' התלמידים לומדים על סוגי אנרגיה כמו אנרגיית חום, אנרגיית תנועה, אנרגיה חשמלית ואנרגיה כימית.
הם לומדים על מעברי אנרגיה – למשל כיצד באנרגיית חום ניתן להמיס קרח, או כיצד תחנת כוח ממירה אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית.
בנוסף, מודגש עקרון חוק שימור האנרגיה: אנרגיה אינה נוצרת ואינה נעלמת, אלא רק עוברת שינוי מצורה אחת לאחרת.

רתיחה והתאדות הן שתי דרכים שבהן נוזל הופך לגז, אך הן שונות בתנאים ובאופן התרחשותן:

• רתיחה מתרחשת בטמפרטורת רתיחה קבועה, והיא תהליך שמתרחש בכל נפח הנוזל בבת אחת.

• התאדות מתרחשת על פני שטח הנוזל בלבד, בכל טמפרטורה (גם מתחת לנקודת הרתיחה).
  לדוגמה, מים יכולים להתאדות בשלולית ביום חם גם אם לא הגיעו לטמפרטורת רתיחה.

שינוי פיזיקלי הוא שינוי שבו החומר שומר על מהותו, גם אם משתנים תכונות חיצוניות כמו צורה, מצב צבירה או נפח. לדוגמה, קרח נמס למים – שני המצבים הם של אותו חומר (H₂O).
לעומת זאת, שינוי כימי יוצר חומר חדש לגמרי, עם תכונות שונות. לדוגמה, שריפת עץ יוצרת אפר, פחמן דו-חמצני, וחומרים אחרים – לא ניתן להחזיר את העץ לצורתו המקורית.

מאפייני החיים הם תכונות בסיסיות המשותפות לכל היצורים החיים, כולל קיום תהליכי חילוף חומרים, גדילה, תגובה לסביבה, רבייה והומאוסטזיס (שמירה על סביבה פנימית יציבה).
התא, שהוא יחידת החיים הבסיסית, מבטא את המאפיינים הללו: לדוגמה, הוא קולט חומרים חיוניים, מפיק אנרגיה, מגיב לגירויים חיצוניים ומתחלק כדי לאפשר גדילה ורבייה.

בתוכנית הלימודים במדעים לכיתה ז' משולב נושא שינויי האקלים כחלק בלתי נפרד מהבנת השפעת האדם על הסביבה.
התלמידים לומדים כיצד שימוש בחומרים שונים, תהליכי תעשייה וצריכת אנרגיה גורמים לפליטת גזי חממה, מה שמוביל לשינויים אקלימיים גלובליים.
הם דנים גם בדרכים להפחתת הנזקים הסביבתיים – כמו מחזור, שימוש חוזר במשאבים, חיסכון באנרגיה ואימוץ פתרונות טכנולוגיים ברי-קיימא.