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《科学》新课标指出，从小就必须注重培养学生良好的科学素养，通过科学教育使学生逐步领会科学的本质，乐于探究，热爱科学，并树立社会责任感;学会用科学的思维方式解决自身学习、日常生活中遇到的问题。科学的思维方式需要在教学过程中潜移默化，逐步培养，是一个长期的过程。
学生的思维打开了，被现象所吸引，是一个良好的开端。在课的实施中，更要组织学生进行有目的的探究与思考。思维，是个很抽象的概念。要组织学生有效思考，我们必须通过一些行之有效的外部指导来实施，从学生的活动中去引导学生思考，识别学生是否在思考。
一、组织学生有顺序地观察
科学教学中，学生观察越仔细，就越能发现和提出问题，也能更多地思考和探究，学生的自主性和探究性表现得也更充分。教师有顺序地出示材料，让学生带着问题有顺序地观察，观察的发现可以是预料之中的，也可以是活动中的一些意外情况。
比如《校园的树木》一棵的教学时，学生带着想要了解的内容来到校园里实地观察一棵树，在观察之前，教师有必要指导学生对问题进行整理和归类。比如：这棵树有多高？有多粗？叶子是什么颜色的？树上开花了么？树叶茂密吗？树皮是什么颜色的？树皮是粗糙还是光滑的？等等。教师指导学生对问题进行分类：哪些问题我们要远一点观察更容易解决？哪些问题我们要近一点观察更容易解决？从而让学生由远到近观察一棵树，并进行记录。
在组织学生有顺序的观察的同时，也要鼓励学生一些意外的发现。因为很多科学的发现都是一种偶然，我们不要抹杀孩子独特的眼光，在一些意外的发现中，我们可以看到很多思维的亮点。在孩子观察过程中，教师可以问“你发现了什么？”“你能解释这种现象吗？”“你还看到了什么？”“这是不是就是妈妈经常说的……？”“与你想的一样吗？”等等，来引导孩子进行思考。
二、指导学生有目的地操作
这里的有目的，并不仅仅围绕课堂教学的目标，而是重在让学生带着自己想要知道什么为目的。教师要通过提问来引发和促进学生思考。如“你在想什么？”“你认为应该怎么做？”“为什么會这样？”“如果……会……”等等。教师通过想学生提出类似这样的问题来促进学生思考，在解决问题的过程中，学生使用推论或推理来发展他们的思维。
为了解决马铃薯在液体中的沉浮原因，学生会根据自己的猜测设计出一些实验。马铃薯的沉浮是因为马铃薯大小不一样吗？学生会思考把同一个马铃薯分别放入两种液体中，发现同一个马铃薯在一种液体中是沉，而在另一种液体中是浮。知道马铃薯的沉浮与马铃薯的大小没有关系。马铃薯的沉浮是因为液体多少不一样吗？学生会思考取两种同样多的液体来进行实验，发现沉的马铃薯依然沉，浮的马铃薯依然浮，也可以取同一种液体分成不一样多的两份来进行实验，知道马铃薯的沉浮与液体的多少也没有关系。通过一系列的实验，从而逐一排除一些无关因素，把问题的焦点聚集到两种液体本身。
三、指导学生能真实地记录
虽然我们的活动指导希望学生能有顺序地观察，但学生的发现往往是无序的。指导学生把活动过程中一些凌乱的，无序发现与思考记录下来，使学生又一次审视自己思维的过程。 “我们该怎么记录这些发现呢？”“你认为哪些是重要的？”要求学生在收集整理数据资料的过程中，首先要做到及时，在探究发现的第一时间作好记录;其次要“忠实的记录研究事实”，就是在记录过程中应该实事求是，避免掺杂自己的想法和意见，应讲究真实性;再者要求记录者能通过记录所获得的信息，能进一步分析事实隐含的理性内容。这不仅能促使学生深入思考和分析一些科学现象，促进学生加深对科学现象的理解，促进学生科学思维的发展，也是使学生牢固掌握知识的有效途径。
记录有利于孩子的回忆和反思，面对自己的记录本，能反思自己在以前的科学学习中的情况，良好的记录有利于学生养成实事求是、严谨的科学研究习惯，使学生具备更好的科学素养。让学生把自己的观察与想法记录下来，为进一步探索提供依据。这就要求老师精心设计学生的活动记录纸，针对不同的活动，设计不同的记录纸，不要每堂课都是同一模式的记录纸。
四、指导学生有针对地讨论
探究交流是形成科学认识的重要环节，也是让孩子用自己可以理解的语言表达方式来表达自己认识的过程。学生在实验探究中不仅观察了现象，记录下数据，还获得许多成功和失败的内心感受和体验。他们急于想表达，这是孩子的天性。在实验、观察结束后，教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会，鼓励学生凭现象思考，拿证据说话，学会定向地观察和分析，养成科学的思维方式和习惯。在交流和表达的过程中，极大的反映出一个学生的思维是否活跃，是否对参与的活动有了思考。尤其是在教师没有刻意把讨论方向限于得到某种结论时，学生讨论的生动性和丰富性显得格外彻底。这时，学生的思维是最活跃的，学生对于知识的理解会更透彻，记忆也会更持久。
我们在指导学生思考时，教师只控制问题和现象出现的顺序和出现的最佳时机，学生在观察，发现，讨论时，教师不要为了尽快得出既定的结论而过多地控制和打断学生的思维。这将会扼杀学生思维的积极性，不要让学生形成这样一种态度：老师说什么我们才可以做什么，我自己的发现不是老师所需要的，反而会被老师批评。
“科学探究不能只停留在形式上，在关注学生的动手同时，更要关注学生的思维发展。”缺失了思维参与的探究，是盲目的;缺失了思维参与的活动，更是浅薄的。科学教育的过程要真正体现科学探究的本质，就必须把焦点置于科学思维的激发和科学思维方式的培养上。
学生的思维打开了，被现象所吸引，是一个良好的开端。在课的实施中，更要组织学生进行有目的的探究与思考。思维，是个很抽象的概念。要组织学生有效思考，我们必须通过一些行之有效的外部指导来实施，从学生的活动中去引导学生思考，识别学生是否在思考。
一、组织学生有顺序地观察
科学教学中，学生观察越仔细，就越能发现和提出问题，也能更多地思考和探究，学生的自主性和探究性表现得也更充分。教师有顺序地出示材料，让学生带着问题有顺序地观察，观察的发现可以是预料之中的，也可以是活动中的一些意外情况。
比如《校园的树木》一棵的教学时，学生带着想要了解的内容来到校园里实地观察一棵树，在观察之前，教师有必要指导学生对问题进行整理和归类。比如：这棵树有多高？有多粗？叶子是什么颜色的？树上开花了么？树叶茂密吗？树皮是什么颜色的？树皮是粗糙还是光滑的？等等。教师指导学生对问题进行分类：哪些问题我们要远一点观察更容易解决？哪些问题我们要近一点观察更容易解决？从而让学生由远到近观察一棵树，并进行记录。
在组织学生有顺序的观察的同时，也要鼓励学生一些意外的发现。因为很多科学的发现都是一种偶然，我们不要抹杀孩子独特的眼光，在一些意外的发现中，我们可以看到很多思维的亮点。在孩子观察过程中，教师可以问“你发现了什么？”“你能解释这种现象吗？”“你还看到了什么？”“这是不是就是妈妈经常说的……？”“与你想的一样吗？”等等，来引导孩子进行思考。
二、指导学生有目的地操作
这里的有目的，并不仅仅围绕课堂教学的目标，而是重在让学生带着自己想要知道什么为目的。教师要通过提问来引发和促进学生思考。如“你在想什么？”“你认为应该怎么做？”“为什么會这样？”“如果……会……”等等。教师通过想学生提出类似这样的问题来促进学生思考，在解决问题的过程中，学生使用推论或推理来发展他们的思维。
为了解决马铃薯在液体中的沉浮原因，学生会根据自己的猜测设计出一些实验。马铃薯的沉浮是因为马铃薯大小不一样吗？学生会思考把同一个马铃薯分别放入两种液体中，发现同一个马铃薯在一种液体中是沉，而在另一种液体中是浮。知道马铃薯的沉浮与马铃薯的大小没有关系。马铃薯的沉浮是因为液体多少不一样吗？学生会思考取两种同样多的液体来进行实验，发现沉的马铃薯依然沉，浮的马铃薯依然浮，也可以取同一种液体分成不一样多的两份来进行实验，知道马铃薯的沉浮与液体的多少也没有关系。通过一系列的实验，从而逐一排除一些无关因素，把问题的焦点聚集到两种液体本身。
三、指导学生能真实地记录
虽然我们的活动指导希望学生能有顺序地观察，但学生的发现往往是无序的。指导学生把活动过程中一些凌乱的，无序发现与思考记录下来，使学生又一次审视自己思维的过程。 “我们该怎么记录这些发现呢？”“你认为哪些是重要的？”要求学生在收集整理数据资料的过程中，首先要做到及时，在探究发现的第一时间作好记录;其次要“忠实的记录研究事实”，就是在记录过程中应该实事求是，避免掺杂自己的想法和意见，应讲究真实性;再者要求记录者能通过记录所获得的信息，能进一步分析事实隐含的理性内容。这不仅能促使学生深入思考和分析一些科学现象，促进学生加深对科学现象的理解，促进学生科学思维的发展，也是使学生牢固掌握知识的有效途径。
记录有利于孩子的回忆和反思，面对自己的记录本，能反思自己在以前的科学学习中的情况，良好的记录有利于学生养成实事求是、严谨的科学研究习惯，使学生具备更好的科学素养。让学生把自己的观察与想法记录下来，为进一步探索提供依据。这就要求老师精心设计学生的活动记录纸，针对不同的活动，设计不同的记录纸，不要每堂课都是同一模式的记录纸。
四、指导学生有针对地讨论
探究交流是形成科学认识的重要环节，也是让孩子用自己可以理解的语言表达方式来表达自己认识的过程。学生在实验探究中不仅观察了现象，记录下数据，还获得许多成功和失败的内心感受和体验。他们急于想表达，这是孩子的天性。在实验、观察结束后，教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会，鼓励学生凭现象思考，拿证据说话，学会定向地观察和分析，养成科学的思维方式和习惯。在交流和表达的过程中，极大的反映出一个学生的思维是否活跃，是否对参与的活动有了思考。尤其是在教师没有刻意把讨论方向限于得到某种结论时，学生讨论的生动性和丰富性显得格外彻底。这时，学生的思维是最活跃的，学生对于知识的理解会更透彻，记忆也会更持久。
我们在指导学生思考时，教师只控制问题和现象出现的顺序和出现的最佳时机，学生在观察，发现，讨论时，教师不要为了尽快得出既定的结论而过多地控制和打断学生的思维。这将会扼杀学生思维的积极性，不要让学生形成这样一种态度：老师说什么我们才可以做什么，我自己的发现不是老师所需要的，反而会被老师批评。
“科学探究不能只停留在形式上，在关注学生的动手同时，更要关注学生的思维发展。”缺失了思维参与的探究，是盲目的;缺失了思维参与的活动，更是浅薄的。科学教育的过程要真正体现科学探究的本质，就必须把焦点置于科学思维的激发和科学思维方式的培养上。