探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。与探究性学习方式有关的理论主要涉及两个概念，即“过程”与“结果”、“情境”与“形式”。
科学探究一般包括：提出问题，猜想与假设，制订计划，进行实验，收集证据，解释与结论，反思与评价，表达与交流。在科学教学中，只有保证了科学探究的有效性才能够保证教学的有效性，才能够促进学生科学素养的提升。那么在科学探究课中如何有效地引导学生进行探究，让学生进行高水平的探究呢？
一、引导学生提出有研究价值的探究问题
科学探究从问题开始——人们从问题进入科学探究，当然要从设计问题开始。我们教学设计的第一个环节更确切地来说应该是：让学生养成提出问题的习惯，即教学设计要有利于养成学生的问题意识。而提出的问题自然还要指向教学目标。在教学中我们可以创设情境，引导学生提出问题。比如在“探究凸透镜成像规律”时，笔者设计了小实验来引发问题。上课开始先发给每个学生一个放大镜，让学生在一张白纸上写一个字，透过放大镜观看这个字，并改变放大镜与白纸之间的距离。WWw.133229.COm
师：同学们在刚才的活动中看到了什么现象？
生：当放大镜离白纸较近时，看到的字是放大、正立的；当放大镜与白纸的距离增大时，字变成了倒立的；当继续增大放大镜与白纸的距离时，倒立的字会变小。
师：放大镜是一个凸透镜，写在白纸上的字是一个物体，人眼通过放大镜看到的字实际上是物体经凸透镜成的像。根据这些现象，对于凸透镜，同学们想弄清楚什么问题呢？
生：我们想弄清物体经凸透镜所成的像究竟跟凸透镜与物体的距离有什么关系。
一个有价值的科学问题便产生了，学生的科学探究由此开始了。
二、鼓励学生大胆地猜想与假设
猜想和假设是学生对原来的知识经验的运用和思考，因此，这个环节的安排具有重要的教育意义——不仅仅是学生接着进行设计、研究的出发点，而且也是对此前所学知识、所积累的经验的总结。学生进行猜测后，要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由，这样既可以培养学生良好的思维习惯，又使学生交流了提出假设的思维方法，相互之间受到启发，并使学生明白提出的假设不是凭空乱猜的。以《电磁铁》一课为例，在学生动手做之前，我没有急于把实验方法步骤告诉学生，而是和学生一起针对怎么做实验、实验需要什么材料等问题讨论，随后才放手让学生大胆地动手做，鼓励学生把看到的实验现象认真细致地记录下来，让学生去寻找实验的真相。
学生的猜想与假设是建立在已有的知识经验和生活经验的基础之上的，是稚嫩的、不成熟的，甚至是错误的。因此，教师要引导学生对自己提出的假设进行反驳、筛选、修改，这是一个质疑的过程，有利于培养学生的怀疑精神和表达能力。因此，要引导学生大胆地猜想与假设，并且能够去为自己的猜想、假设寻找根据；还要引导学生对自己和别人的猜想进行反驳、筛选、修改，这是一个质疑的过程。
三、学会在合作中制定探究计划，使探究有序、有效进行
制定计划需要一定的技能，因而制订计划的环节也就同时有培养学生制定计划的技能的目标。科学探究并不是培养个别天才学生，而是面向全体学生。它并不注重探究的结果，而是让每个学生都参与经历探究的过程，从而提高自己的创新意识和合作意识。个人的意识是有限的，充分发挥大家的聪明才智，并且在分工中合作，使每个人都有事做，避免了班级教学中部分学生处于“旁观”、“旁听”的被动学习状况，使每组同学能够按照自己的意愿进行探究式学习，并在研究中每个学生都能承担一部分探究任务。
“探究式学习”是新课程所提倡的三大学习方式之一，但“自主、合作、探究”三种学习方式不是孤立的，实际上它们是在合理的分工中自主、在自主中合作、在合作中探究、在探究中合作，三者是紧密结合在一起的。（建立异质实验小组，合作学习小组主要以异质小组为主。异质小组通常是以性别、学业成绩、能力倾向、兴趣爱好等方面不同的成员构成的，成员之间存在着明显的互补性，其内部由优、中、差三类学生组成。）
学生在自主提出问题、进行猜想后，再让他们进行讨论、交流，合作制定出各小组的探究计划，或者能提出进行探究活动的大致思路。例如在教学“加快物质溶解的因素有哪些”中，学生提出各自的问题和猜想后，教师再引导各个小组制定探究计划，有的制定了“搅拌能加快溶解”的实验计划，有的制定“加热能加快溶解”的计划……
在科学探究中，各组进行制订计划、实验、调查、研讨和综合意见等，达到共同提高的目的。要分工合作，提高课堂效率。每个学生在科学探究中应该有一定的选择探究问题的权力，如果让学生根据自身的情况、自己的喜好去探究，那么学生的学习兴趣肯定非常浓厚，探究也会更深入、更持久。在科学教学中，可根据教材内容和学生的实际，围绕一个主课题，确定几个小的研究专题，运用研究性学习方式，分工合作，提高学生学习科学的主动性和发现问题的能力。
四、为学生提供有结构的探究素材和开放的探究空间
例如教学“电路”这一节，我为学生提供的材料是：（学生四人小组）电池2节、导线4根、小灯泡1个、开关1个、灯座1个、电池盒2个、实验记录纸一张。首先，让学生用最少的实验材料让灯泡亮起来，这样有的学生只用一根导线、一个灯泡和一个电池就让灯泡亮起来了。接着让学生探究如何控制灯泡亮灭、如何让灯泡更加亮起来，一步步深入探究。
要为学生提供开放的探究空间，从课堂走向课外，走进生活和自然。我们必须树立开放的教育观念，重视引导学生在课外积极开展后续研究活动，善于给学生出大题目，积极开展研究性学习，开放我们探究的空间，提高探究的有效性。
五、充分的交流和有效的评价是实现有效探究的外部条件
交流是展示自己思考和探究的过程，评价是对别人思考和探究过程的看法，包括学生之间的评价和老师对学生的激励评价。交流是把自己在探究过程中的所思所想，还有小组之间的合作，通过与人对话与交流，相互质疑和评价，反思彼此的假设和结论。更重要的是，要在这一过程中，学生理清自己的想法，并在倾听过程中发现与自己想法不同的地方，敢于质疑，使学生思维相互撞击，加深理解。这就使学生探究的效果外显出来，并进行分享，实现探究效益的最大化，达到1+1≥2的效果。
六、应强调对照实验等科学方法在科学探究中的作用
例如：在探究饱和溶液与不饱和溶液的概念时，为了帮助学生理解，可增做如下对照实验，并边演示边启发学生回答。将实验所得的硝酸钾饱和溶液分装于标有“1”、“2”、“3”的3支试管中。取“1”号试管加入半药匙硝酸钾并振荡，硝酸钾不溶解。然后给这支试管加热，引导观察——硝酸钾又逐渐溶解至全部溶解。提出问题：这时的溶液是否是饱和溶液？为什么？学生易答出：不一定是饱和溶液，因为温度升高了，这支试管内的溶液还可能继续溶解硝酸钾。接着将这支试管放入冷水中，一会儿取出，学生会观察到试管中析出了较多的固体。启发提问:这时的溶液是否饱和？为什么？学生易答出：是饱和溶液，因为温度降低后，试管内出现了不能再溶解的硝酸钾固体。由此学生明白，必须是在“一定温度下”，溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定的意义。再取“2”号试管，向其中加入约2毫升水。启发思考:这时的溶液还是饱和的吗？接着用实验证实：向此试管中加入少量硝酸钾，振荡，学生会观察到硝酸钾又溶解了。由此学生明白，在饱和溶液中加入溶剂，溶液又变为不饱和了，即只有“在一定量的溶剂里”，溶液的“饱和”和“不饱和”才有确定意义。至此，学生理解了在饱和溶液与不饱和溶液的概念中绝对不可缺少两个前提条件。最后，取“3”号试管，向其中加入少量食盐，振荡后，食盐全部溶解。让学生分析该试管内的溶液是饱和溶液还是不饱和溶液。学生经启发易答出：该温度下该溶液不能再溶解硝酸钾，但仍可能溶解氯化钠及其他溶质，即该溶液对于硝酸钾是饱和的，但对于氯化钠等不一定饱和——从而理解了饱和溶液必须指出是哪种溶质的饱和溶液。总之，在科学探究教学中，教师应以教学的设计者、组织者、指导者、参与者的身份和学生共同完成活动，学生作为主体，以探究和合作的学习方式积极参与科学探究活动。只有这样才能保证科学探究的有效性，才能够促进学生科学素养的提升。
