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美国学者韦尔奇对科学探究作了如下的解释：“探究是人类寻求信息和理解的一般过程。从广义上说，探究是一种思维方式。科学探究是一般探究的‘子集’，它的对象是自然界，是在某种信仰和假设的指导下进行的。”即科学探究是对自然界的一种有理论指导的探究。另一美国学者彼得森对科学探究的特征作了更进一步的说明。指出科学探究要遵循一定的程序，采用一定的方法。他说：“科学探究是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。其特点是采用有秩序的和可重复的过程，简化调查研究对象的规模和形式。运用逻辑框架作解释和预测。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动。”简单地说：科学探究是指人们通过一定的过程和方法对客观事物和现象进行探索、质疑和研究。从上述学者所作的定义中，我们可以从两方面对科学探究进行理解：一是科学探究的基本程序，二是科学探究的基本精神。科学探究的基本程序表明科学探究要先做什么，后做什么，再做什么，是具体的、外显的“形”；科学探究的基本精神是推动科学活动的动力，是科学活动永无止境的精神源泉，是抽象的、内隐的“神”。科学探究的“形”与“神”是紧密联系、相互依存的。因此只有从“形”和“神”两方面来理解，才能把握科学探究的全貌，科学地实施和开展探究教学。
(一)模拟科学探究的“形”
探究教学是围绕科学探究活动而展开的。因此要与真实的科学探究相接近，就必须首先呈现出科学探究的“形”，或者说与科学探究保持“形似”。为此，我们可以通过模拟科学探究的基本程序开展探究教学。1，学生参与围绕科学问题、事件或现象展开探究学习，探究活动与学生原有认识紧密相关。教师设法激起学生认知冲突，激发他们的求知欲望；2，学生通过动手实验探究问题，形成和检验假设，解决问题，解释观察结果；3，学生分析、解释数据，对自己的观点进行综合，利用各种资源构造解释客观世界的模式或模型：4，将所学知识运用于新情境，以拓宽理解，形成新技能；5，教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法。探究教学在模拟科学探究的“形”时既要考虑科学探究的基本规范，又要考虑学生现有能力水平及发展要求，建构和采用以学生的能力水平为基础，适合学生发展要求的探究教学模式。
[具体的探究教学实例]
1，指导式的科学探究
指导式的科学探究，顾名思义就是在老师指导下进行的科学探究。教师充分分析学生的情况，预测探究过程中会出现的种种问题，在此过程中适时、适度地进行暗示和指导，使科学探究顺利进行。
指导式的科学探究非常灵活，实用性也很强，课堂效率较高。对于刚刚接触科学探究的学生和对于问题较复杂、操作难度大的科学探究比较适用。
如：探究凸透镜成像规律
先由照相机拍照这个现象引导学生提出问题：什么情况下凸透镜(照相机)成倒立、缩小的像?什么情况下凸透镜(照相机)成倒立、放大的像?
猜想假设：学生有生活经验：照相时人要站在离照相机1—2米远的地方，于是有同学提出上述猜想。
设计实验：学生分组根据自己提出的假设讨论设计实验方案，教师组织部分小组进行交流，共同完善实验方案。
进行实验：学生两人一实验小组，四人一学习小组进行科学探究。教师进行个别指导，利用简单表格记录和整理实验数据。
分析论证：两个组的数据合在一起虽然多一些，但都是零星分散的。由于学生不可能做出物像连续变化的实验，所以很难得出比较完整和客观的结论，学生处于无奈的地步。这时。教师利用多媒体反复播放模拟实验的动画，学生的注意力高度集中，思维处于极其活跃的状态，教室里鸦雀无声。一会儿，有些同学眼睛突然发亮，嘴里发出“顿悟”后的欢呼。一个规律被发现了!
交流评价：同学们选择自己擅长的方式表述研究的过程和结果，有的用文字记录，有的用语言表达，有的用图画表示……然后再倾听其他同学的不同观点和评议，积极与其他同学交换意见，反思自己的探究过程，对探究过程和结果进行评议。最后将探究的结果与假设相比较。
在小学六年级上学期，探究如此复杂的规律，学生普遍感觉很困难。探究活动实验难度大、发现规律难，设计实验和表格、应用规律解决问题等等这些对于学生来讲都非常困难。最困难的是对收集的数据进行分析和论证，归纳总结出规律。因此这样的探究教学就需要老师在探究活动的各环节中作适当的指导，利用学生感兴趣和熟悉的照相机启发他们提出问题和猜想：利用小组讨论和集体思辨来引导学生设计实验：制作多媒体动画课件模拟实验，在学生们基本完成实验后，进入分析论证阶段，反复播放模拟实验的动画课件，以此来激活学生的思维、引发思维的飞跃。这一步最重要、最有价值、最富魅力，但也最困难。激励同学之间交流、争议、综合不同意见等有助于激起灵感；敦促同学的合作与交流，贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而完成各单个小组难以完成的复杂任务。
在这样的探究教学中，教师的指导非常必要，但要把握好指导的度。教师的介入过早、指导过多，学生被教师牵着鼻子走，使科学探究变成验证型的实验，阻碍了同学们本可以自由发挥、发现的机会；过晚介入和指导过弱，则让学生很久地处在无助无奈的状态，失去了探究的兴趣和意义。所以教师的指导要适时，尽量让学生自己去完成探究，保证科学探究的本质。
2，开放式的科学探究
开放式的科学探究是学生自主地开展非指导性的探究。从探究问题的确定、问题的提出、材料的选择、步骤的设计、结果的分析、结论的得出等都是以学生自己为主来完成的。
采用开放式的科学探究，要求学生对科学探究活动有一定的了解，具有一定的认知能力和较丰富的感性经验，同时探究活动所需的器材比较简单、安全，操作比较方便。
如：探究透镜的特点及作用
玩一玩：两位同学为一组，任意拿两个不同的透镜，来“玩一玩”透镜，“玩”的过程中你看到什么?你想到了什么?你做了些什么?你得出什么结论?都一一写下来。
说一说：各小组把看到的、想到的、做到的、得出的结论和产生的问题进行交流。
想一想：对提出的问题、观察的现象和得出的结论进行分析和归纳。
议一议：反思探究的过程。对结论进行评价和论证，发现新的问题。
做一做：进行实验，验证别的小组得出的结论是否正确，尝试对新的问题进行探究。
对于透镜的研究难度不大。可探究的点多，实验操作简单，规律的概括直观。因此采用开放性的“玩一玩、说一说、想一想、议一议、做一做”的方式展开探究活动，学生所经历的每一个步骤都是开放的，体现出很强的自主性、个性和创新意识，虽然没有完全模拟科学探 究的“形”。但仍体现了科学探究的本质——用来解决自然或科学领域问题的一种思维方式。它追求知识的确凿性，即对任何理论不轻信盲从，不迷信权威，而是用证据来证明。
科学探究教学不是统一格式的教学模式，而是一种开放的教育思想。它给学生提供摆脱束缚，敢于质疑，勇于创新的学习环境，使学生批判性的思维能力得到充分的发展。探究活动的形式是多样的，设计也是多样的。活动过程中还会出现多种变化，因此探究教学的设计是动态的设计。应当根据教学的具体目标、教学内容、学生的特点和教学资料等情况来把握，但总体上应随学习的不断深入逐渐提高开放的程度，开放式的探究更有利于培养学生创新能力和研究问题的能力。
当然。探究教学的开展会受到诸多因素的影响，但所确立的科学探究程序和学生认知方式无疑是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特性，失去探究教学的基本规范；忽视后者探究教学就会缺乏心理基础，难以落到实处。因此说，科学课程的探究教学应以学生发展水平为基础对科学探究程序进行模拟。
(二)渗透科学探究的“神”
模拟科学探究的基本程序有助于确立和提高探究教学的规范性，使教师尤其是新手教师在开展探究教学时有章可循，防止探究教学被神秘化或泛化。然而这还不够。科学教学在模拟科学探究之“形”的同时，还应渗透科学探究的“神”，以便学生从探究学习过程中领悟科学探究的本质，形成正确的科学态度；否则探究教学就会演变成徒有形式的机械训练，无法使学生体验探究学习的乐趣，最终导致他们丧失学习科学的热情。
科学探究的基本精神内涵十分丰富，主要包括以下三个方面。第一，求知精神。这是科学探究的首要特征，是好奇心和求知欲引导人们进入科学的大门。第二，进取精神。这是假设得以建立的前提，而没有科学假设也就不会有科学验证活动。进而就不会有科学的产生和发展。第三。求实精神。探究活动要保证其科学性，假设就必须是可以被检验的，并经得起检验。
[体的策略]
1，自觉无知——培养学生的求知精神
我们以往的教学以向学生呈现他们不知道的或新内容开始，教学活动结束时希望他们已掌握这些内容，然后根据其从无知到已知转变的程度评价其学习成功与否。这种教学最关心的是“学生掌握了哪些知识技能”，探究教学如果受这种目的观支配。必然会使学生认为探究的目标和理由在探究过程之外，不可避免地导致学生把教育看作是难以回避的困难，而不是人类精神的一种体现。因此，探究教学要求学生向反方向移动：教学应从学生的已知开始，发现已知的局限和矛盾，教学结束时学生仍沉浸在多角度看问题的兴奋之中，并在把所得结论运用到新情境的过程中发现新问·题，产生新的探究兴趣。换言之，学生原来的理解受到挑战，并由此形成问题，他们的思维超越寻求答案这种公认的任务。他们对问题感兴趣，被探究精神所支配，成为酷爱探究的人。
如《折形状》一课，教材是这样设计的——观察物体的形状，说说它们的形状有什么特点：把纸折成一定的形状(如圆柱形、四棱形、三棱形)，比一比哪种形状承受力大；研究蛋壳的承受力大小。其实学生对形状与承受力的关系是有一些生活经验的，这样的设计对学生的挑战不大，比较单调，很难激起学生强烈的探究欲望。我在教学时对学生的探究活动进行了重新设计，整节课就围绕一个问题展开——请学生按小组将2张16K大小的纸折成一定的形状，比哪组折出的形状承重的物体最多?并要求学生在活动的过程中要不断记录修改的过程和自己的发现。因为学生在活动前都有一定的经验背景，但又不是非常清晰和完整，最主要是没有亲自实验过，因此在进行此探究活动时，他们的已知经常受到冲击，原有的知识与实践产生矛盾，这些就促使学生自觉地反思自己原先的想法，不断地想出更好的方法来达到最佳的效果：而这种效果的比较又是“没有最好。只有更好”，所以整个探究活动学生自始至终兴趣浓厚。他们的思维超越了寻求答案，他们对问题感兴趣，被探究精神所支配着。
2，鼓励发表不同意见——培养学生的进取精神
科学探究是一种有计划、有目的的活动，是在一定理论假设指导下进行的。探究学习同样应当如此，是由学生对问题所作的假设性解释，而不是一种散漫、徒耗精力的盲目试误过程。而且学生年龄越大，知识经验越丰富，探究能力越强，探究学习的这种目的性越应当加强。也就是说，探究教学应紧紧围绕假设的提出和检验来展开。由于学生的知识经验各异，认知水平有别。他们对同一现象或问题会形成不同的看法。提出不同的假设。，对此，教师不仅不应当加以限制，反而应当大力提倡和倍加尊重。只有这样，探究教学才有可能处在学生的最近发展区并走在发展的前面，学生才有可能开展丰富多彩而又切合实际的探究学习，经历曲折的探究过程，并由此获得各方面的最佳发展。如果教师因种种原因不给学生提供充分发表自己看法的机会，为走捷径，帮学生安排好探究的路线，把学生直接引向所要获得的学习结果，那么也就失去了开展探究教学的意义。
探究教学的倡导者和实验者萨其曼指出。课堂上学生感到自由和小压力是开展探究教学的两个重要条件。他认为教师必须认识到并非所有学生的知识基础都相同，都能以相同的速度学习，因而教师要允许和鼓励学生大胆提出和验证自己的想法。用自己的方式解决观察结果。而自由和小压力则允许学生在同一堂课内，以不同的思维方式和学习速度取得进步。萨其曼所提出的上述探究教学条件，实际上是让学生有提出和检验假设的自由，这将有利于培养学生的进取精神。
如改革评价制度，教师不以统一或标准答案限制学生的思维，采用能反映学生真实表现与个性的评价方法，在课堂上教师的态度和评价的语言非常重要，对学生具有导向作用；消除权威对学生自信心的不良影响，改变唯上、唯书、唯师的传统文化氛围。创建重争鸣的课堂文化；营造融洽的课堂气氛，消除独断、专制的不良作风，鼓励学生敢于质疑，大胆表现，乐于标新立异，使学生在轻松愉快的课堂环境里养成勇于探索、勇于思考和勇于创新的习惯。
3，讲究证据——培养学生的求实精神
儿童在成长过程中自发形成了对周围世界的日常理解或日常概念，这些日积月累的观念有助于他们理解平常所见所感，但是这些观念不一定与科学概念一致，对学习科学既可能起促进作用，也可能起阻碍作用。科学教育的重要目的之一是帮助儿童从日常概念上升到科学概念，使他们在理解自然现象或问题时能像科学家那样思考。为此，探究教学要求从学生的现有知识经验或当前概念背景出发，通过设置问题情境使他们产生疑问，然后提出假设和检验假设来促进学生的原有观念发生转变。由于学生的日常概念能成功解释他们的经历，并与其他有关观念紧密联系在一起，因而相当顽固，很难发生转变。事实上，科学学习心理学研究表明，无论是使学生的错误观念发生转变，还是在其日常观念的基础上进一步形成科学概念，都非易事，需要有大量事实或证据作支撑。这要求在探究教学时，对于体现学生日常概念或理解的各种假设，无论多么幼稚可笑，教师都不要轻易作出否定或肯定性的结论，对学生进行压服，而要让学生通过多种途径收集证据来验证，从而促使学生在理解或领悟的基础上主动转变观念。如此，学生才有可能养成尊重事实、敢于批判和实事求是的科学态度。
如探究教学时教师可引导学生从以下几个方面来收集证据：一是观察，诸如观察植物、动物等自然现象，并描述它们的特征；二是测量，诸如测量温度、距离和时间，认真做好记录；三是实验，包括自然和实验室条件下的对比实验、模拟实验等；四是从校外专家、教学材料、网络以及社区可用资源中获得所需实证材料，把探究推向深入。这些都是为了给学生提供更多收集证据的机会。
科学探究学习的核心，是借其“形”而取其“神”，究其“神”而适其“形”，使学生经历一系列有意义的探究活动，最终提升每个学生的科学素养。
(一)模拟科学探究的“形”
探究教学是围绕科学探究活动而展开的。因此要与真实的科学探究相接近，就必须首先呈现出科学探究的“形”，或者说与科学探究保持“形似”。为此，我们可以通过模拟科学探究的基本程序开展探究教学。1，学生参与围绕科学问题、事件或现象展开探究学习，探究活动与学生原有认识紧密相关。教师设法激起学生认知冲突，激发他们的求知欲望；2，学生通过动手实验探究问题，形成和检验假设，解决问题，解释观察结果；3，学生分析、解释数据，对自己的观点进行综合，利用各种资源构造解释客观世界的模式或模型：4，将所学知识运用于新情境，以拓宽理解，形成新技能；5，教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法。探究教学在模拟科学探究的“形”时既要考虑科学探究的基本规范，又要考虑学生现有能力水平及发展要求，建构和采用以学生的能力水平为基础，适合学生发展要求的探究教学模式。
[具体的探究教学实例]
1，指导式的科学探究
指导式的科学探究，顾名思义就是在老师指导下进行的科学探究。教师充分分析学生的情况，预测探究过程中会出现的种种问题，在此过程中适时、适度地进行暗示和指导，使科学探究顺利进行。
指导式的科学探究非常灵活，实用性也很强，课堂效率较高。对于刚刚接触科学探究的学生和对于问题较复杂、操作难度大的科学探究比较适用。
如：探究凸透镜成像规律
先由照相机拍照这个现象引导学生提出问题：什么情况下凸透镜(照相机)成倒立、缩小的像?什么情况下凸透镜(照相机)成倒立、放大的像?
猜想假设：学生有生活经验：照相时人要站在离照相机1—2米远的地方，于是有同学提出上述猜想。
设计实验：学生分组根据自己提出的假设讨论设计实验方案，教师组织部分小组进行交流，共同完善实验方案。
进行实验：学生两人一实验小组，四人一学习小组进行科学探究。教师进行个别指导，利用简单表格记录和整理实验数据。
分析论证：两个组的数据合在一起虽然多一些，但都是零星分散的。由于学生不可能做出物像连续变化的实验，所以很难得出比较完整和客观的结论，学生处于无奈的地步。这时。教师利用多媒体反复播放模拟实验的动画，学生的注意力高度集中，思维处于极其活跃的状态，教室里鸦雀无声。一会儿，有些同学眼睛突然发亮，嘴里发出“顿悟”后的欢呼。一个规律被发现了!
交流评价：同学们选择自己擅长的方式表述研究的过程和结果，有的用文字记录，有的用语言表达，有的用图画表示……然后再倾听其他同学的不同观点和评议，积极与其他同学交换意见，反思自己的探究过程，对探究过程和结果进行评议。最后将探究的结果与假设相比较。
在小学六年级上学期，探究如此复杂的规律，学生普遍感觉很困难。探究活动实验难度大、发现规律难，设计实验和表格、应用规律解决问题等等这些对于学生来讲都非常困难。最困难的是对收集的数据进行分析和论证，归纳总结出规律。因此这样的探究教学就需要老师在探究活动的各环节中作适当的指导，利用学生感兴趣和熟悉的照相机启发他们提出问题和猜想：利用小组讨论和集体思辨来引导学生设计实验：制作多媒体动画课件模拟实验，在学生们基本完成实验后，进入分析论证阶段，反复播放模拟实验的动画课件，以此来激活学生的思维、引发思维的飞跃。这一步最重要、最有价值、最富魅力，但也最困难。激励同学之间交流、争议、综合不同意见等有助于激起灵感；敦促同学的合作与交流，贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而完成各单个小组难以完成的复杂任务。
在这样的探究教学中，教师的指导非常必要，但要把握好指导的度。教师的介入过早、指导过多，学生被教师牵着鼻子走，使科学探究变成验证型的实验，阻碍了同学们本可以自由发挥、发现的机会；过晚介入和指导过弱，则让学生很久地处在无助无奈的状态，失去了探究的兴趣和意义。所以教师的指导要适时，尽量让学生自己去完成探究，保证科学探究的本质。
2，开放式的科学探究
开放式的科学探究是学生自主地开展非指导性的探究。从探究问题的确定、问题的提出、材料的选择、步骤的设计、结果的分析、结论的得出等都是以学生自己为主来完成的。
采用开放式的科学探究，要求学生对科学探究活动有一定的了解，具有一定的认知能力和较丰富的感性经验，同时探究活动所需的器材比较简单、安全，操作比较方便。
如：探究透镜的特点及作用
玩一玩：两位同学为一组，任意拿两个不同的透镜，来“玩一玩”透镜，“玩”的过程中你看到什么?你想到了什么?你做了些什么?你得出什么结论?都一一写下来。
说一说：各小组把看到的、想到的、做到的、得出的结论和产生的问题进行交流。
想一想：对提出的问题、观察的现象和得出的结论进行分析和归纳。
议一议：反思探究的过程。对结论进行评价和论证，发现新的问题。
做一做：进行实验，验证别的小组得出的结论是否正确，尝试对新的问题进行探究。
对于透镜的研究难度不大。可探究的点多，实验操作简单，规律的概括直观。因此采用开放性的“玩一玩、说一说、想一想、议一议、做一做”的方式展开探究活动，学生所经历的每一个步骤都是开放的，体现出很强的自主性、个性和创新意识，虽然没有完全模拟科学探 究的“形”。但仍体现了科学探究的本质——用来解决自然或科学领域问题的一种思维方式。它追求知识的确凿性，即对任何理论不轻信盲从，不迷信权威，而是用证据来证明。
科学探究教学不是统一格式的教学模式，而是一种开放的教育思想。它给学生提供摆脱束缚，敢于质疑，勇于创新的学习环境，使学生批判性的思维能力得到充分的发展。探究活动的形式是多样的，设计也是多样的。活动过程中还会出现多种变化，因此探究教学的设计是动态的设计。应当根据教学的具体目标、教学内容、学生的特点和教学资料等情况来把握，但总体上应随学习的不断深入逐渐提高开放的程度，开放式的探究更有利于培养学生创新能力和研究问题的能力。
当然。探究教学的开展会受到诸多因素的影响，但所确立的科学探究程序和学生认知方式无疑是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特性，失去探究教学的基本规范；忽视后者探究教学就会缺乏心理基础，难以落到实处。因此说，科学课程的探究教学应以学生发展水平为基础对科学探究程序进行模拟。
(二)渗透科学探究的“神”
模拟科学探究的基本程序有助于确立和提高探究教学的规范性，使教师尤其是新手教师在开展探究教学时有章可循，防止探究教学被神秘化或泛化。然而这还不够。科学教学在模拟科学探究之“形”的同时，还应渗透科学探究的“神”，以便学生从探究学习过程中领悟科学探究的本质，形成正确的科学态度；否则探究教学就会演变成徒有形式的机械训练，无法使学生体验探究学习的乐趣，最终导致他们丧失学习科学的热情。
科学探究的基本精神内涵十分丰富，主要包括以下三个方面。第一，求知精神。这是科学探究的首要特征，是好奇心和求知欲引导人们进入科学的大门。第二，进取精神。这是假设得以建立的前提，而没有科学假设也就不会有科学验证活动。进而就不会有科学的产生和发展。第三。求实精神。探究活动要保证其科学性，假设就必须是可以被检验的，并经得起检验。
[体的策略]
1，自觉无知——培养学生的求知精神
我们以往的教学以向学生呈现他们不知道的或新内容开始，教学活动结束时希望他们已掌握这些内容，然后根据其从无知到已知转变的程度评价其学习成功与否。这种教学最关心的是“学生掌握了哪些知识技能”，探究教学如果受这种目的观支配。必然会使学生认为探究的目标和理由在探究过程之外，不可避免地导致学生把教育看作是难以回避的困难，而不是人类精神的一种体现。因此，探究教学要求学生向反方向移动：教学应从学生的已知开始，发现已知的局限和矛盾，教学结束时学生仍沉浸在多角度看问题的兴奋之中，并在把所得结论运用到新情境的过程中发现新问·题，产生新的探究兴趣。换言之，学生原来的理解受到挑战，并由此形成问题，他们的思维超越寻求答案这种公认的任务。他们对问题感兴趣，被探究精神所支配，成为酷爱探究的人。
如《折形状》一课，教材是这样设计的——观察物体的形状，说说它们的形状有什么特点：把纸折成一定的形状(如圆柱形、四棱形、三棱形)，比一比哪种形状承受力大；研究蛋壳的承受力大小。其实学生对形状与承受力的关系是有一些生活经验的，这样的设计对学生的挑战不大，比较单调，很难激起学生强烈的探究欲望。我在教学时对学生的探究活动进行了重新设计，整节课就围绕一个问题展开——请学生按小组将2张16K大小的纸折成一定的形状，比哪组折出的形状承重的物体最多?并要求学生在活动的过程中要不断记录修改的过程和自己的发现。因为学生在活动前都有一定的经验背景，但又不是非常清晰和完整，最主要是没有亲自实验过，因此在进行此探究活动时，他们的已知经常受到冲击，原有的知识与实践产生矛盾，这些就促使学生自觉地反思自己原先的想法，不断地想出更好的方法来达到最佳的效果：而这种效果的比较又是“没有最好。只有更好”，所以整个探究活动学生自始至终兴趣浓厚。他们的思维超越了寻求答案，他们对问题感兴趣，被探究精神所支配着。
2，鼓励发表不同意见——培养学生的进取精神
科学探究是一种有计划、有目的的活动，是在一定理论假设指导下进行的。探究学习同样应当如此，是由学生对问题所作的假设性解释，而不是一种散漫、徒耗精力的盲目试误过程。而且学生年龄越大，知识经验越丰富，探究能力越强，探究学习的这种目的性越应当加强。也就是说，探究教学应紧紧围绕假设的提出和检验来展开。由于学生的知识经验各异，认知水平有别。他们对同一现象或问题会形成不同的看法。提出不同的假设。，对此，教师不仅不应当加以限制，反而应当大力提倡和倍加尊重。只有这样，探究教学才有可能处在学生的最近发展区并走在发展的前面，学生才有可能开展丰富多彩而又切合实际的探究学习，经历曲折的探究过程，并由此获得各方面的最佳发展。如果教师因种种原因不给学生提供充分发表自己看法的机会，为走捷径，帮学生安排好探究的路线，把学生直接引向所要获得的学习结果，那么也就失去了开展探究教学的意义。
探究教学的倡导者和实验者萨其曼指出。课堂上学生感到自由和小压力是开展探究教学的两个重要条件。他认为教师必须认识到并非所有学生的知识基础都相同，都能以相同的速度学习，因而教师要允许和鼓励学生大胆提出和验证自己的想法。用自己的方式解决观察结果。而自由和小压力则允许学生在同一堂课内，以不同的思维方式和学习速度取得进步。萨其曼所提出的上述探究教学条件，实际上是让学生有提出和检验假设的自由，这将有利于培养学生的进取精神。
如改革评价制度，教师不以统一或标准答案限制学生的思维，采用能反映学生真实表现与个性的评价方法，在课堂上教师的态度和评价的语言非常重要，对学生具有导向作用；消除权威对学生自信心的不良影响，改变唯上、唯书、唯师的传统文化氛围。创建重争鸣的课堂文化；营造融洽的课堂气氛，消除独断、专制的不良作风，鼓励学生敢于质疑，大胆表现，乐于标新立异，使学生在轻松愉快的课堂环境里养成勇于探索、勇于思考和勇于创新的习惯。
3，讲究证据——培养学生的求实精神
儿童在成长过程中自发形成了对周围世界的日常理解或日常概念，这些日积月累的观念有助于他们理解平常所见所感，但是这些观念不一定与科学概念一致，对学习科学既可能起促进作用，也可能起阻碍作用。科学教育的重要目的之一是帮助儿童从日常概念上升到科学概念，使他们在理解自然现象或问题时能像科学家那样思考。为此，探究教学要求从学生的现有知识经验或当前概念背景出发，通过设置问题情境使他们产生疑问，然后提出假设和检验假设来促进学生的原有观念发生转变。由于学生的日常概念能成功解释他们的经历，并与其他有关观念紧密联系在一起，因而相当顽固，很难发生转变。事实上，科学学习心理学研究表明，无论是使学生的错误观念发生转变，还是在其日常观念的基础上进一步形成科学概念，都非易事，需要有大量事实或证据作支撑。这要求在探究教学时，对于体现学生日常概念或理解的各种假设，无论多么幼稚可笑，教师都不要轻易作出否定或肯定性的结论，对学生进行压服，而要让学生通过多种途径收集证据来验证，从而促使学生在理解或领悟的基础上主动转变观念。如此，学生才有可能养成尊重事实、敢于批判和实事求是的科学态度。
如探究教学时教师可引导学生从以下几个方面来收集证据：一是观察，诸如观察植物、动物等自然现象，并描述它们的特征；二是测量，诸如测量温度、距离和时间，认真做好记录；三是实验，包括自然和实验室条件下的对比实验、模拟实验等；四是从校外专家、教学材料、网络以及社区可用资源中获得所需实证材料，把探究推向深入。这些都是为了给学生提供更多收集证据的机会。
科学探究学习的核心，是借其“形”而取其“神”，究其“神”而适其“形”，使学生经历一系列有意义的探究活动，最终提升每个学生的科学素养。