有关资料表明，中国学生在知识的学习和掌握方面比较系统，基本功比较扎实，但是在分析和解决实际问题的时候容易循规蹈矩，而在面对新的环境和错综复杂的局面时，在新观点、新思路、动手解决实际问题的创新精神和能力等方面就显得十分的薄弱.2011版《课程标准》提出了物理课程的三维培养目标，而要达到这些课程教学目标，都离不开科学探究的教学活动过程.为了将学习的中心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转移，改变学生一味被动地接受知识，缺乏自主获取知识的意识和途径的状况，从而多方面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，教育部将科学探究的内容列入了2011版《课程标准》.科学探究既是学生的学习目标，又是教师重要的教学依据，所谓科学探究就是让学生经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，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，从而达到培养学生的科学探究精神、实践能力以及创新意识的目的.
　　而在原来的教材和大纲当中，特别注重基本知识和基本技能的“双基”培养，并且由于教育理念上的封闭和各种教学资源的欠缺，教科书成为教学的中心，教师的作用就是讲解教科书，即只重视了知识的传授，而没有强调学习的过程.新《课程标准》则强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识.
　　实施适合学生发展的教育，是教育的根本追求.就此而言，教学的本质是“对话与交流”，教学的关键是“激发学生对问题的兴趣和对解决问题的追求”.而在科学探究的过程中，教师和学生得以自由、充分地交流，分享彼此的思考成果，沟通相互的感情体验，并最终达到共识、共享、共进，实现师生各自的生命价值.
　　科学探究的形式多种多样，其中主要有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作等七个环节，这样充分地体现了“教师为主导，学生为主体”的教学理念，从而使学生更好地掌握物理知识和提高运用知识解决实际问题的能力.
　　1提出问题
　　下面以“探究凸透镜成像的规律”为例来谈一谈科学探究中的“提出问题”.在科学探究的“提出问题”之前，笔者给学生设置了这样一个物理情境：
　　用凸透镜来观察近处的物体（课本上的字、自己的手指等）、远处的物体（窗外的景物——树、窗外的楼房等），引导学生实验和观察（可以适当对比平面镜和凹透镜的成像情况）.然后让学生分组讨论凸透镜的作用.小结：凸透镜能成放大和缩小的像.自然过渡到“提出问题”.
　　通过学生的实验和观察，让学生讨论并提出自己想知道的问题：（1）为什么看近处物体时，看到的像是放大的？看远处的物体时，看到的像是缩小的？ （2）为什么看到的像有时是正立的，有时是倒立的？然后师生共同讨论并总结出本节的探究课题——凸透镜所成像的大小、正倒跟物体的位置有什么关系？
　　2猜想与假说
　　猜想与假说环节让学生根据经验和已有的知识，对问题的成果提出猜想和对探究的方向及可能出现的实验结果进行猜测与假设，使他们认识到猜想与假设在科学探究中的重要性.在教师的引导下，学生分组进行讨论：像的大小、正倒跟物体的位置究竟有什么关系？此时教师将学生猜想出的各种可能板书在黑板上：（1）物体离凸透镜越远，成的像就越小，且像是倒立的；（2）物体离凸透镜越远，所成的像就越小，且像是正立的；（3）物体离凸透镜越近，成的像就越大，像是正立的；（4）物体离凸透镜越近，成的像就越大，像是倒立的.（注意：此时应积极引导学生提出各种合理的猜想，但不要对猜想做出正确或错误的评价）同时让学生联想使用照相机照相时和投影仪投影时的情形来进行对比.
　　3设计实验
　　设计实验环节让学生尝试选择科学探究的方法及所需的器材.利用实验桌上摆放的器材，各小组自己设计一个实验装置（学生也可以仿照课本上的装置，同时让学生交流所选器材的用途，此举可以更好地理解实验的目的和接下来的操作）.让各个实验小组介绍自己的设计，使学生得以相互交流以达到取长补短的目的.引导学生自己设计实验的表格.
　　4进行实验
　　实验验证环节要使学生能通过观察和实验收集数据，会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据.最终使学生认识进行科学实验与收集数据对科学探究的重要性.
　　让学生根据自己的设计和实验的要求，将仪器组装好并进行实验.学生将点燃的蜡烛放在光具座上（蜡烛距离凸透镜不同的位置处），调整光屏到凸透镜之间的距离（注意：此时可以解释记录像距的原因），使烛焰在光屏上得到一个最清楚的像.然后观察像的大小、倒正的情况.此时，学生将实验中测得的数据填入表格中，最后将各小组的实验数据进行汇总，这样做的目的是为了培养学生合作学习的精神.
　　5分析与论证
　　此环节要使学生能初步描述实验数据，能进行简单的因果推理，经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程.所以认识分析与论证在科学探究活动中是不可缺少的.
　　（1）引导学生分析实验数据，将物距和焦距进行比较，得出凸透镜成放大、倒立的像的条件和凸透镜成缩小、倒立的像的条件.然后各个实验小组进行相互交流.同时引导学生对实验当中出现的数据错误进行分析并纠正.
　　（2）小结：当物距大于二倍焦距时，凸透镜能成倒立、缩小的像；当物距大于一倍焦距时，凸透镜能成倒立、放大的像.（利用投影仪投影小结的内容）
　　（3）针对小结的内容，学生通过分组讨论得到凸透镜成放大的像和缩小的像的共同特点：都是倒立的、能够用光屏承接到的（即由实际光线会聚而成的）实像.
　　（4）问题：把蜡烛放在距离凸透镜多远的地方，在光屏上看不到烛焰的像？怎样观察才能看到烛焰的像？像在什么位置？此时的像是放大的还是缩小的？像是正立的还是倒立的？这个像与前面在光屏上得到的像有什么区别？学生通过实验操作并回答：这个像是正立、放大且在光屏上得不到的（不是由实际光线会聚而成的）虚像. 　　（5）通过本节课的探究活动，你能回答探究开始之前提出的问题，总结出凸透镜成像的规律吗？教师引导学生总结出凸透镜成像的规律：①当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像；②当物距在一倍焦距到二倍焦距的范围时，成倒立、放大的实像；③当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像.
　　（6）应用：在实际生活和生产中，哪些仪器利用了凸透镜成倒立、缩小实像的规律？ 哪些仪器应用了凸透镜成倒立、放大实像的规律？哪些仪器应用了凸透镜成正立、放大虚像的规律？学生讨论后回答，同时利用投影仪投影答案.
　　6评估
　　评估是“科学探究”的第六个环节，该环节在教学中经常被遗忘，师生都很少对做过的探究实验进行有效的评估，因此就缺少了这方面的体验.为了培养学生有评估探究过程和探究结果的意识，教师可在教学中有意识地列出一些可能影响实验结果的因素，以供学生思考选择，从而能够循序渐进地引导学生学会分析误差和原因.例如：（1）点燃的蜡烛中心、凸透镜中心、光屏中心不在同一高度线上；（2）点燃的蜡烛位置倾斜了；（3）凸透镜的镜片磨损了；（4）风把烛焰吹歪了；（5）光具座的长度选择有什么要求.
　　通过科学分析和评估，引导学生分析了误差存在的原因和出现的错误，从而知道这个实验得出的结论是正确的.
　　7交流与合作
　　各个实验小组把实验过程的结果写成实验报告，并分别在班上报告本组的实验结果，进行讨论和交流.由于课堂时间的限制，不可能将这一环节处理好，因此就要求学生在课余时间就这节课得出的结论结合实际来回答或解决一些简单的问题，例如：你能解释“物理情境”中的问题吗？在照相时，为了使照片上人的像大一些，人应该靠近还是远离照相机一些？
　　通过交流与合作，给学生提供了一个展示自我的机会，使他们体验到成功的喜悦，学会了在合作的过程中注意既坚持原则又尊重他人，从而认识到科学探究中交流与合作的重要性.
　　对于科学探究活动，并不是要求各个环节都必须做到，但是循序渐进的原则是必须要遵循的，在科学探究活动中，不能只为了赶进度、赶时间，否则会造成学生没有足够进行思考的余地，而草率地得出实验的结论.为了让学生能够充分体验科学探究的过程，多鼓励学生发现问题，提出问题，解决问题让每个学生在不同的学习活动当中都能发挥出自己的长处，实现交流与合作，笔者认为应该安排充足的时间和空间，给学生一个展示自我的平台.