当前我们所处的知识经济时代对人的培养提出了新的要求,“终身学习”、“学习型社会”、“素质教育”、“核心素养”等应运而生,而这一切得以实现的有效途径便是基于科学探究的教学。基于科学探究的教学在注重科学知识学习的同时注重科学过程与方法的掌握、科学精神的熏陶以及问题解决能力的培养等,对提高学生的科学素养具有重要意义。基于科学探究的教学的意义深入人心,可源于现实中各种条件的限制,基于科学探究的教学的应然与实然还存在很大差距,为缩小这种差距,作为一线教师的我们可以做的而且能够做到的唯有坚定信念,以学生为本,践行基于科学探究的教学,方能改变所处的小环境,无数个小环境叠加便是整个全中国科学教育的新面貌。本研究课题的确定立足于教学实践与理论分析,从实践中发现:在“氮的循环”一章节的教学中,教师普遍采用讲授式的教学方式,而该教学方式下的学生普遍存在学习兴趣不高,学业成绩不良,科学素养缺失等问题,而“氮的循环”内容本身具有很高的探究价值,适合探究式教学,故开启了基于科学探究的氮的循环教学设计与实践研究,旨在设计出能够提高学生学习兴趣、提升学业成绩,培养科学素养的“氮的循环”教学设计,进一步总结出基于科学探究的元素化合物知识教学设计的一般方法和教学策略,以指导教学实践。首先进行了有关“科学探究”、“氮的循环”、“教学设计”的文献阅读,建构了相关的理论基础,再在此基础上通过对山东省泰安市宁阳四中的师生进行访谈、问卷调查以了解分析学情,通过对课程标准、教材内容进行分析与解读,确定了七个探究活动和每个课时的教学目标、教学重难点,并设计了针对七个探究活动的教学过程,最后在实习学校开展实践研究,选取知识与探究能力测验成绩水平相当的两个平行班,分别设置为实验班与对照班,实验班采用基于科学探究的氮的循环教学,对照班采用常规方法教学,教学后对学生进行侧重知识与探究能力考查的氮的循环习题测试,测试结果表明实验班和对照班的成绩存在显著性差异,并通过对实验班学生进行个别访谈和其探究活动表现、答题情况进行具体分析,定性与定量相结合评价基于科学探究的氮的循环教学设计,结果表明:基于科学探究的氮的循环教学能够提高学生的学习兴趣、提升学业成绩,培养科学素养。最后进行整个研究过程的反思,总结出了基于科学探究的元素化合物知识的四点教学策略:(1)联系实际,创设情境(2)充分发挥核心概念的指导作用,培养学生的迁移应用能力(3)重视思维过程与操作过程训练的探究活动的开发设计与实施(4)在自主学习中掌握物质知识,构建认知框架因为研究者的研究能力水平还有很大的提升,加之研究开展时间、条件的限制,本课题研究内容还不够深入,研究方法还不够客观科学,针对于此,笔者进行了反思,在文末总结了研究的不足,提出了研究的展望,以待今后努力提升自己,克服条件开展进一步的研究。