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在科学课的教学中，积极开展探究学习，培养学生探究能力，把课堂教学从过去的以教师为中心、以教材为线索转向以学生为中心、以问题为线索已成为必然趋；让学生在探究的过程中学会思维，提高能力，完善人格，为其终身发展奠定基础已成为当代教育的特征。
一、“探究学习”的概念
科学课堂教学中的“探究学习”，是指学生在教师的指导下，以主体的姿态带着探究的精神自主地参与学习的过程；以尝试发现，实践体验，独立探究，合作讨论等形式探索知识、发展思维能力和学习能力。
“探究学习”强调的是过程，强调一种主动探究精神和探究情境的融合，着眼点在于给学生有可持续发展的知识和能力。
“科学探究”是学生参与式的学习活动，通过积极动手、动脑，通过自主的探究活动。旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，让学生在科学探究活动中经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
二、“探究性学习”情境的创设
1 在教学导入的过程中激发学生的探究热情
课的开始好比提琴家上弦，歌唱家定调，第一个音定准了，就为演奏歌唱奠定了基础。一个好的“开场白”，能较快地激发学生探奇求异、探新揽胜的情趣，使学生在“心愤口悱”，愤悱相融氛围里去自觉思考、分析、推理、探究，使学生产生急于学、乐于学的良好情绪。
(1)以故事导人激发探究。在教学中选择趣味性强，源于生活的科学故事，不但能吸引学生的注意力，而且能激起学生的求知兴趣和探究欲望，将学生带入充满情趣的探究环境。
(2)以问题导人激发探究。问题激趣是一种应用最为广泛的激趣方式，是启迪学生思维的重要手段。问题可以激起学生的认知冲突，引发学生的求知兴趣，激起学生的探究热情。并产生解决问题的心理需求。教师要通过有现实价值的问题来引导学生深入探究。教学中精心设计的问题，关键要能激起学生强烈的求知欲，引发学生带着问题去看书、思考、讨论、探索。
(3)以实验导入激发探究。在科学教学中实验贯穿始终，实验是激趣的常见手段。让学生通过观察实验现象。引发问题，激起对问题的进一步思考和探究。如在学习“浮力”时，教师在一杯水中放人木块和铁块，结果木块浮在水面上，而铁块却沉入杯底。学生产生疑问，浮力大小到底与什么因素有关呢?从而激起对“浮力”知识的探究热情。
2 在“探究情境的体验”中培养学生的探究能力
创设探究情境，能给學生提供自我探索、自我思考、自我创造、自我表现和自我实现的实践机会，能激发学生对新知识学习的热情，并在这种热情的驱使下产生一种迫切要求获取新知识的欲望。
(1)借助实验情境，在实践操作中培养探究能力。科学是以实验为基础的学科。新课程将“科学探究”作为改革突破口，并大力倡导实验探究活动，以提高学生的实验能力；要落实这一目标，首要环节就是要创设实验探究情境。
在实验探究教学中，可以通过调整实验顺序，增加或改进实验，变验证实验为探究实验等方法创设探究情境。培养学生的探究能力。
例如，让学生设计测定空气中氧气体积比的方法。其中一位学生的设计方案着实可嘉：他用一圆纸片放在木盆的水面上，纸片中央放5根左右的火柴头，在点燃的一瞬间迅速罩上一个玻璃杯，过后水面很快上升了115。这些实验情境，正是教育家布鲁纳提出的，教学不应该“奉送真理”，而应该教人发现真理。学生在实验过程中，无意识地达到了培养观察、思维、创造能力和探究能力的目的。
(2)借助问题情境，在“问题解决”中培养探究能力。心理学理论认为：个体熟知或未知事物在特定环境下，能够激发认知个体的认知冲突，使认知个体感到原有知识不够用，造成“认知失调”。人的大脑为求得这种认知平衡，便会从疑惑、惊奇、差异的情感中，产生一种积极探究的愿望，以促成失去的认知平衡迟早恢复，以达到思维的最佳状态。依据该理论，及时地创设问题情境，让学生利用自己原有知识去发现问题、解决问题，提高他们的探究能力。
①通过日常生活熟知的问题情境培养学生的探究能力。实践表明：当学习的材料来自现实生活，并且为学生所熟知，学生的学习兴趣就会倍加高涨，课堂才会表现出巨大生命力。初中科学的学习内容，源于生活又要回归生活，这就要求教师要立足学生真实的生活情境，选择真实材料，提出相关的科学问题，努力为学生创设一个贴进生活实际的“生活化”问题情境。
例如，在学习《声音的产生》这课时，教师敲击音叉，把音叉放耳朵边听，然后用音叉接触风铃，风铃清脆地响起来。清脆的铃声不但深深地吸引了学生，而且使学生马上产生了铃声是怎样产生的、音叉又是怎么作用的等问题。
②通过设疑，开拓思维来培养学生的探究能力。一切概念、定律和原理建立就实质而言，都是学生思维的结果。在思维过程中，由于个体思维能力的差异，其结果往往表现为不同形式。
例如，在学完电热器这节，了解了焦耳定律后，教师出示问题：电炉丝烧断了，若剪去一段再接入原来的电源上，在相同的时间内电炉产生热量跟原来相比较则：
A，增多 B，减小
C，一样多 D，无法判断
学生大多认为R减小，根据O=1Rt，所以O减小。教师设疑：如果R减小，O减小前提是什么?再回看这题，R减小而u不变，根据I=U／R可知I增大，那么热量变化就不能判断。所以判断R变化而引起Q变化必须控制其他量不变(控制变量法)。学生恍然大悟，可用Q=Ut／R,当u、t相同，R减少，热量增多。通过教师的步步设疑，使学生对于焦耳定律及电功率的中间关系更清晰，开拓了学生的思维，培养了学生的探究能力。
③通过课堂的生成资源，培养学生探究能力。学生个体差异性大，课堂教学的不确定因素很多，往往会出现一些新矛盾、问题和情境，课堂教学不一定按照预期的设想向前推进。
例如，在七年级上册“探索食物中营养成分”时，出现了这样的情况：学生不按照教材实验规定次序和材料来完成，有的学生将碘液滴在鸡蛋清里成花生种子上，有的学生直接将花生种子在酒精灯的火焰上燃烧，还有学生把碘液滴在从自己口袋里掏出的饼干之类的食物上等等。此时，教师若抓住机会，便能利用这一“意外”，和学生共同分析得出：即便是一种食物其营养成分也不是单一的，只是占的比例不同。
但教师假如只考虑完成预定“计划”而不惜打消学生的学习兴致，竭 力阻止，轻易抛弃了开放中动态生成的新情境、新资源，不但阻碍了教学目标的完成，还不利于学生科学探究能力的培养。
三、开展探究学习要遵循的原则
开展探究学习，培养探究能力要遵循如下原则：
1 探究性
无论是设计实验方案、实验过程还是结果的交流评价和论证都要体现探究性，没有必要告诉解决问题的具体方案和方法，也不要告诉解决问题的线索，究竟如何解決问题，需要学生主体积极地寻找解决问题的途径，获得问题的答案。
2 独立性
要发挥学生的主体性，引导学生主动发现问题，主动分析解决问题。通过这一过程，使思维得以发散、培养。例如，在研究“影响压力作用效果的因素”的实验中，课前先布置学生自己准备器材，并让学生分组，然后着手让学生小组合作实验，包括设计实验流程、实际操作等。
3 合作性
小组合作学习，需要同伴之间的通力协作和相互配合，需要小组同学进行合理分工，在讨论和交流中取长补短，达成共识。
4 开放性
解决问题的途径和答案并不是惟一确定的，不但允许而且鼓励学生采用不同设计方案进行实验，不同方法进行解题，而且一题多变。学习资源也要开放，可多方面、多渠道收集信息。
5 民主性
努力营造民主、平等、和谐的氛围，教师要热爱、关心、尊重学生。其次，要注意发扬学生之间团结、互助、友爱的精神，开展互帮互助，使班级氛围和谐、轻松、愉快。
6 实践性
不是单纯让学生系统化地学习课本知识，而是让学生在现实生活中亲身参与问题的发现、提问、分析与研究，最后解决问题，这种学习是建立在现实生活中的。因此，教学中要使学生能在实践中学习，又能在学习中实践。
总之，培养学生的科学探究能力是一项艰苦长期的教学任务，要把科学探究贯穿教学的全部过程，无论是实验科学探究还是其他知识的学习形式都要有计划，针对教学内容实际，积极创设科学探究的教学情境，渗透科学探究要素，诱导学生积极参与探究活动，从中学习知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究方法，领悟科学的思想和精神，使学生真正成为学习过程的主人，提高学生的科学探究能力。
一、“探究学习”的概念
科学课堂教学中的“探究学习”，是指学生在教师的指导下，以主体的姿态带着探究的精神自主地参与学习的过程；以尝试发现，实践体验，独立探究，合作讨论等形式探索知识、发展思维能力和学习能力。
“探究学习”强调的是过程，强调一种主动探究精神和探究情境的融合，着眼点在于给学生有可持续发展的知识和能力。
“科学探究”是学生参与式的学习活动，通过积极动手、动脑，通过自主的探究活动。旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，让学生在科学探究活动中经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
二、“探究性学习”情境的创设
1 在教学导入的过程中激发学生的探究热情
课的开始好比提琴家上弦，歌唱家定调，第一个音定准了，就为演奏歌唱奠定了基础。一个好的“开场白”，能较快地激发学生探奇求异、探新揽胜的情趣，使学生在“心愤口悱”，愤悱相融氛围里去自觉思考、分析、推理、探究，使学生产生急于学、乐于学的良好情绪。
(1)以故事导人激发探究。在教学中选择趣味性强，源于生活的科学故事，不但能吸引学生的注意力，而且能激起学生的求知兴趣和探究欲望，将学生带入充满情趣的探究环境。
(2)以问题导人激发探究。问题激趣是一种应用最为广泛的激趣方式，是启迪学生思维的重要手段。问题可以激起学生的认知冲突，引发学生的求知兴趣，激起学生的探究热情。并产生解决问题的心理需求。教师要通过有现实价值的问题来引导学生深入探究。教学中精心设计的问题，关键要能激起学生强烈的求知欲，引发学生带着问题去看书、思考、讨论、探索。
(3)以实验导入激发探究。在科学教学中实验贯穿始终，实验是激趣的常见手段。让学生通过观察实验现象。引发问题，激起对问题的进一步思考和探究。如在学习“浮力”时，教师在一杯水中放人木块和铁块，结果木块浮在水面上，而铁块却沉入杯底。学生产生疑问，浮力大小到底与什么因素有关呢?从而激起对“浮力”知识的探究热情。
2 在“探究情境的体验”中培养学生的探究能力
创设探究情境，能给學生提供自我探索、自我思考、自我创造、自我表现和自我实现的实践机会，能激发学生对新知识学习的热情，并在这种热情的驱使下产生一种迫切要求获取新知识的欲望。
(1)借助实验情境，在实践操作中培养探究能力。科学是以实验为基础的学科。新课程将“科学探究”作为改革突破口，并大力倡导实验探究活动，以提高学生的实验能力；要落实这一目标，首要环节就是要创设实验探究情境。
在实验探究教学中，可以通过调整实验顺序，增加或改进实验，变验证实验为探究实验等方法创设探究情境。培养学生的探究能力。
例如，让学生设计测定空气中氧气体积比的方法。其中一位学生的设计方案着实可嘉：他用一圆纸片放在木盆的水面上，纸片中央放5根左右的火柴头，在点燃的一瞬间迅速罩上一个玻璃杯，过后水面很快上升了115。这些实验情境，正是教育家布鲁纳提出的，教学不应该“奉送真理”，而应该教人发现真理。学生在实验过程中，无意识地达到了培养观察、思维、创造能力和探究能力的目的。
(2)借助问题情境，在“问题解决”中培养探究能力。心理学理论认为：个体熟知或未知事物在特定环境下，能够激发认知个体的认知冲突，使认知个体感到原有知识不够用，造成“认知失调”。人的大脑为求得这种认知平衡，便会从疑惑、惊奇、差异的情感中，产生一种积极探究的愿望，以促成失去的认知平衡迟早恢复，以达到思维的最佳状态。依据该理论，及时地创设问题情境，让学生利用自己原有知识去发现问题、解决问题，提高他们的探究能力。
①通过日常生活熟知的问题情境培养学生的探究能力。实践表明：当学习的材料来自现实生活，并且为学生所熟知，学生的学习兴趣就会倍加高涨，课堂才会表现出巨大生命力。初中科学的学习内容，源于生活又要回归生活，这就要求教师要立足学生真实的生活情境，选择真实材料，提出相关的科学问题，努力为学生创设一个贴进生活实际的“生活化”问题情境。
例如，在学习《声音的产生》这课时，教师敲击音叉，把音叉放耳朵边听，然后用音叉接触风铃，风铃清脆地响起来。清脆的铃声不但深深地吸引了学生，而且使学生马上产生了铃声是怎样产生的、音叉又是怎么作用的等问题。
②通过设疑，开拓思维来培养学生的探究能力。一切概念、定律和原理建立就实质而言，都是学生思维的结果。在思维过程中，由于个体思维能力的差异，其结果往往表现为不同形式。
例如，在学完电热器这节，了解了焦耳定律后，教师出示问题：电炉丝烧断了，若剪去一段再接入原来的电源上，在相同的时间内电炉产生热量跟原来相比较则：
A，增多 B，减小
C，一样多 D，无法判断
学生大多认为R减小，根据O=1Rt，所以O减小。教师设疑：如果R减小，O减小前提是什么?再回看这题，R减小而u不变，根据I=U／R可知I增大，那么热量变化就不能判断。所以判断R变化而引起Q变化必须控制其他量不变(控制变量法)。学生恍然大悟，可用Q=Ut／R,当u、t相同，R减少，热量增多。通过教师的步步设疑，使学生对于焦耳定律及电功率的中间关系更清晰，开拓了学生的思维，培养了学生的探究能力。
③通过课堂的生成资源，培养学生探究能力。学生个体差异性大，课堂教学的不确定因素很多，往往会出现一些新矛盾、问题和情境，课堂教学不一定按照预期的设想向前推进。
例如，在七年级上册“探索食物中营养成分”时，出现了这样的情况：学生不按照教材实验规定次序和材料来完成，有的学生将碘液滴在鸡蛋清里成花生种子上，有的学生直接将花生种子在酒精灯的火焰上燃烧，还有学生把碘液滴在从自己口袋里掏出的饼干之类的食物上等等。此时，教师若抓住机会，便能利用这一“意外”，和学生共同分析得出：即便是一种食物其营养成分也不是单一的，只是占的比例不同。
但教师假如只考虑完成预定“计划”而不惜打消学生的学习兴致，竭 力阻止，轻易抛弃了开放中动态生成的新情境、新资源，不但阻碍了教学目标的完成，还不利于学生科学探究能力的培养。
三、开展探究学习要遵循的原则
开展探究学习，培养探究能力要遵循如下原则：
1 探究性
无论是设计实验方案、实验过程还是结果的交流评价和论证都要体现探究性，没有必要告诉解决问题的具体方案和方法，也不要告诉解决问题的线索，究竟如何解決问题，需要学生主体积极地寻找解决问题的途径，获得问题的答案。
2 独立性
要发挥学生的主体性，引导学生主动发现问题，主动分析解决问题。通过这一过程，使思维得以发散、培养。例如，在研究“影响压力作用效果的因素”的实验中，课前先布置学生自己准备器材，并让学生分组，然后着手让学生小组合作实验，包括设计实验流程、实际操作等。
3 合作性
小组合作学习，需要同伴之间的通力协作和相互配合，需要小组同学进行合理分工，在讨论和交流中取长补短，达成共识。
4 开放性
解决问题的途径和答案并不是惟一确定的，不但允许而且鼓励学生采用不同设计方案进行实验，不同方法进行解题，而且一题多变。学习资源也要开放，可多方面、多渠道收集信息。
5 民主性
努力营造民主、平等、和谐的氛围，教师要热爱、关心、尊重学生。其次，要注意发扬学生之间团结、互助、友爱的精神，开展互帮互助，使班级氛围和谐、轻松、愉快。
6 实践性
不是单纯让学生系统化地学习课本知识，而是让学生在现实生活中亲身参与问题的发现、提问、分析与研究，最后解决问题，这种学习是建立在现实生活中的。因此，教学中要使学生能在实践中学习，又能在学习中实践。
总之，培养学生的科学探究能力是一项艰苦长期的教学任务，要把科学探究贯穿教学的全部过程，无论是实验科学探究还是其他知识的学习形式都要有计划，针对教学内容实际，积极创设科学探究的教学情境，渗透科学探究要素，诱导学生积极参与探究活动，从中学习知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究方法，领悟科学的思想和精神，使学生真正成为学习过程的主人，提高学生的科学探究能力。