在义务教育阶段,培养学生良好的探究能力以及思维习惯,并最终提升学生的科学素养,是科学课程的重要使命。信息技术的飞速发展,为科学探究学习活动的开展提供了重要的技术支持。信息化环境不仅能够促进师生的交流协作,进行及时高效地指导,而且有助于学生构建知识、记录学习过程、开展多元化评价。面对新时代的学习需求,积极构建信息化环境下的教学情境,促进学生的全面发展,是21世纪教育领域的重要命题。认知工具能够帮助使用者感知、加工、记忆以及问题解决等认知过程,丰富或重构认知结构,促进使用者高阶思维能力。其拓展学习者思维、支持知识建构等优势,为科学探究学习活动的开展提供了契机。基于此,本研究将基于认知工具的学习平台与探究学习活动结合在一起,构建基于认知工具的科学探究学习平台,为信息化环境下的探究学习活动开展提供可操作的策略和方法。本研究主要分为四个阶段：文献理论梳理、问卷访谈和课堂观察、准实验研究以及评价分析。在分析国内外文献及调研分析的基础上,本研究阐述了探究学习、认知工具和学习环境的相关理论,调查分析了信息化环境下中学科学探究学习活动的开展现状及建构科学探究学习平台的可行性和必要性,提出了基于认知工具的中学科学探究学习活动过程模型,并设计开发了基于认知工具的探究学习平台,在西大附中初二(5)班推广应用,通过前后测结果以及问卷调查等途径,考察并分析了该平台的应用效果。研究表明：在中学科学探究学习活动中应用基于认知工具的学习平台是有效可行的,各种认知工具的优势,尤其是思维导图,能够很好地支持探究学习的各个过程。长期利用基于认知工具的探究学习平台开展课堂和课外探究学习活动,能够有效地促进师生的交流,培养学生良好的思维习惯、提升学生的合作能力,并提高学生的探究能力。