時間：2023-07-13 09:22:56
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇科學探究的一般過程，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
現在大家對科學課的觀察實驗活動是比較熟悉的。早年的自然課、常識課里就有不少觀察實驗活動。今天的科學探究活動過程中也有許多觀察實驗活動。問題是不少人把觀察實驗活動與科學探究活動等同起來，以為科學探究活動就是觀察實驗活動。這么一來，問題就大了。科學課的科學探究活動包括科學探究活動的研究，沒有了或者說生長不起來了，就會被一般的觀察實驗活動取代了。
科學課的科學素養目標是在科學探究活動過程中達成的。傳統的課堂教學過程包括一般的觀察實驗過程，承擔不了科學素養培養的任務。所以，我們有必要厘清科學探究活動與觀察實驗活動。
科學探究活動和觀察實驗活動是彼此之間有聯系的活動，科學探究活動過程中可能包含有觀察活動和實驗活動。但它們又是不同性質的活動，觀察活動不一定是科學探究活動，實驗活動也不一定是科學探究活動。
例如，老師指導學生加熱燒杯中的水，直到燒杯中的水沸騰。學生觀察到了水的蒸發與沸騰，完成了加熱實驗。這就只是一個加熱燒杯中的水的實驗活動，或者說只是一個蒸發與沸騰的觀察活動。再如課堂上常見的：老師請1號同學把一勺食鹽加入水杯，請2號同學攪拌，請3號同學觀察，請4號同學記錄；再請1號同學加鹽……最后請4號同學匯報溶解了幾克食鹽。能說學生經歷的是一個科學探究活動過程嗎？當然不能。孩子們所經歷的也只是一個觀察實驗的過程。
科學課程開設至今，已經有十年左右的時間過去了。許多科學課的活動還大體停留在一般觀察實驗活動水平，原因當然不止一個，但與許多人在觀察實驗與科學探究活動之間劃上等號肯定是有關系的。諸如此類的溶解、加熱等觀察實驗活動，都可以說是科學活動，但還不是科學探究活動。至關重要的原因在于精髓的“探究”的缺失。在這些觀察實驗中，活動主體并沒有進入“探究”的層面，活動本身也欠缺可以稱之為“探究”的過程。說活動主體并沒有進入探究層面，有活動中的學生基本處于被動地位為證。說活動本身欠缺“探究”的過程，反映在課堂教學中，便是普遍存在的忽略直至取消交流研討的過程。所以，在現階段，我們不妨把學生的活動參與狀態是屬于“主動參與”、“自主參與”還是“被動參與”，作為課堂教學活動走向科學探究活動的重要觀察標志。觀察“參與狀態”，這是學習主體角度的一個觀察標志。道理很簡單，如果是個學生被動參與的活動，老師說一就做一，老師說二才做二，大抵就成為毋須動腦筋，毋須思維參與的活動，當然不會是科學探究活動了。反過來，主動參與的狀態反映出學生是有動機、有想法，也就是有思維參與進來了；自主參與則更深入到計劃、比較、選擇、決策等思維層面了，僅就活動主體思維參與的角度說，也向著科學探究活動的方向發展了。
現階段的課堂教學活動，走向科學探究活動的第二個觀察標志是“活動空間”。觀察“活動空間”，這是主要活動角度的一個觀察標志。也是出自當前科學課堂教學中普遍存在的問題：課堂教學過程中設計、預留給學生的活動空間過小的問題。
就像“100毫升水能溶解多少克食鹽”這樣的活動，原是一個需要活動小組制定計劃，制定這個計劃又涉及對能溶解多少鹽的預測，預測又可能影響到調整研究的問題，改為50毫升的水能溶解多少克鹽……這個活動空間比較大的探究活動，確實留著根據學生的實際情況，作適當的活動空間調整的余地。但在許多課堂上，老師們以自己的詳盡指導與安排，把這個活動變成“請1號同學把一勺食鹽加入水杯，請2號同學攪拌，請3號同學觀察，請4號同學記錄；再請1號同學加鹽……最后請4號同學匯報溶解了幾克食鹽”，把這個活動的空間壓縮成簡單的活動操作與數字統計。實際上是把一個蘊含有豐富發展內涵的科學探究活動，肢解成一個價值意義不大的教學一個能溶解多少鹽的結果的活動了。試想一下，無論是加鹽的、攪拌的、觀察的、記錄的、還是匯報的，這樣的一個過程，除了最終確實知道了100毫升水能溶解多少克食鹽之外，還有什么有價值的長進與發展呢？
第三個走向科學探究活動的重要觀察標志就是“交流研討”。不妨把它稱之為活動結構層面的觀察標志。同樣出自當前科學課堂教學中普遍存在的問題：交流研討不起來，或者沒有交流研討過程，以致前面的觀察、實驗、測量、考察、調查等活動，上升不到科學探究活動的高度，不能獲得科學探究活動的效率與效果。
所以，這些年來我特別關注課堂教學過程中的交流與研討問題，特別關注課堂教學過程中的活動空間問題，特別關注學習主體的主動參與和自主參與問題。建議各位老師也多加關注研究。課堂上的科學探究活動是怎樣的？提供幾個方面供大家參考：課堂上的科學探究活動是一個學生主動參與和自主參與的活動，是一個學生具有一定自主空間與自主時間的活動，是一個學生思維積極參與的活動。
課堂上的科學探究活動是由幾個連續活動側面組成的活動。觀察是一個活動側面，實驗是一個活動側面，交流是一個側面，研討是一個側面……所以，它是一個可以不斷深入，不斷延續，不斷進行下去的活動。它是由一個起始目標引導，由新的發現、新的問題支持而持續發展的活動。它是一個有可能向不同方向發展，也可能向同一方向發展的活動。
課堂上的科學探究活動還往往開始于一個問題的探究，結束于更多問題的提出。真正的科學探究活動不是越探究，問題越少；不是探究到最后，所有的問題都解決了；而是越探究問題越多，不要期望所有的問題都能解決。下課的時間快到了，怎么問題越來越多呢？有的老師覺得下不了臺了。實際上有可能，這正是科學探究活動成功的反映。所以，我們還可以特別提出一條：開始于一個問題的研究，結束于大量的問題涌現，這往往是科學探究活動進展取得成功的一種反映。
因為科學探究活動的這些特點，比如說它是一個主體自主參與、思維參與的活動；它是一個由幾個連續活動側面組成的活動等，決定了科學探究活動需要充分的活動時間與活動空間。所以，我們一直在呼吁要給學生充分的自主活動時間與自主活動空間。如果老師把活動空間壓縮得很小，活動的性質就變了，就不是科學探究了。在課堂教學改革中，時間分配的改革與活動空間設計的改革成了首當其沖的改革。
六、科學課的一般過程
科學課的一般過程，大抵可以分成五個部分：導入活動，主要活動，交流研討，補充性活動，整理小結。我們可以把五部分組成的一般過程畫成一張流程圖。
導入活動：在課開始的時候，把學生的注意力導引至課的主要活動，知道接下去要做什么以及怎么做，一般在5分鐘左右的時間完成。這也是“導入活動”方框畫得很窄的原因。5分鐘時間里完成對課的主要活動的準備與指導，不是一件容易的事。因此需要抓住最重要的東西。
當前的問題是這一塊占用的時間太多。有的老師會花二三十分鐘時間做活動前的指導，學生開始活動時，課只剩下不多的幾分鐘時間了。幾分鐘的活動會是科學探究活動嗎？幾分鐘的時間里學生能做什么？所以，改革的第一步是把老師的指導壓縮成一個簡短的導入。
主要活動：一節課里如果安排多個觀察實驗活動，每個活動的時間就只有幾分鐘了。幾分鐘的活動很難成為一個探究活動。所以，要盡可能地把活動整合起來，設計成一個活動。這個活動就是課堂教學過程中的主要活動。《磁鐵的磁性》案例中，“觀察條形磁鐵的磁性”就是經過整合設計的一個主要活動。
40分鐘的課只進行一個主要活動，這個活動能分配到多少時間？也就15～20分鐘。就科學探究活動來說，時間仍然太少。不管怎么說，從幾分鐘的活動到十幾、二十分鐘的活動，有利于科學探究活動推進一步。
交流研討：活動后的信息處理加工是一個共享與分析、整理主要活動中獲得的信息，包括整理各種發現、想法、問題的過程。某種意義上可以說，前面的主要活動是為交流研討作的準備。我們卻往往把這最重要的一個環節忽略了，幾乎不給它以時間和地位。許多課里所謂的交流研討中，只要符合老師想法的數據（或說法）一出來就完事了，并不是真正的交流研討。
主要活動與交流研討是構成課堂科學探究活動過程的兩個主要層面，承擔著科學課堂教學目標達成的重任。學生的認識發展主要是在這個過程中完成的?？茖W探究能力的發展、情感態度價值觀領域的發展也是在這個過程中完成的。在一般過程圖中，主要活動和探究研討用了兩個大方框，表示它們是科學教學過程中最重要及最需要時間投入的部分。
補充性活動：不一定每節課都有。在交流研討過程中有分歧與異議，有必要進一步確認時，就需要補充活動了。例如，有孩子說蘿卜遇上碘酒不會變色，蘿卜里沒有淀粉。有孩子說蘿卜遇到碘酒會變色，蘿卜里含有淀粉。產生分歧爭議了，做一個補充活動就會發現：切過馬鈴薯的小刀被淀粉污染了，再去切蘿卜，蘿卜上沾染有淀粉了。原來，遇上碘酒變色的還是淀粉。爭論多長時間都難解的問題，安排一個補充活動就解決了。
整理小結：交流研討的最后階段是整理歸納一節課的結果。所以，整理小結其實是交流研討的一部分。在無須安排補充活動的過程中，科學課的一般過程就變成這樣的流程了：
在課的最后，可以用學生達成的共識，以及學生對所達成的共識的表述作為小結。就像《磁鐵的磁性》課例一樣，在展示與交流條形磁鐵磁性觀察記錄示意圖的基礎上，寫出自己歸納整理的“全班同學觀察條形磁鐵磁性的結果”，從中選出一份大家認可的表述，作為今天的觀察結果――課的小結。這樣的小結，比老師理出的結果更有意義，也比書本上的現成結果更有意義。
用學生自己取得的成果作為結果，老師們一定會不放心，總覺得孩子們寫出的東西沒有書本上的結論可靠與完整。其實，用不著怕學生的認識與學生的表述有這樣那樣的問題。人的認識本來就是一步步發展的。如果他們的認識有問題，他們的表述出了問題，正好是我們的教學契機。
案例六：《沉與浮》――
有一個典型的案例：這節課認識的是《沉與浮》。孩子們把一個個物體放在水槽中觀察。同時記錄下哪個物體是沉的，哪個物體是浮的。觀察完了，開始交流匯總：黑板上左邊寫的是沉的物體；右邊寫的是浮的物體。
接下去就是研究什么樣的物體是沉的，什么樣的物體是浮的了：讓我們一起找找浮的物體的共同特點，沉的物體的共同特點吧。孩子們仔細一看，找到左邊沉的物體都比右邊浮的物體輕的特點了：大頭針輕，它沉了，塑料塊重，它浮了。圖釘輕，沉了。木塊重，浮了。粉筆頭輕，沉了，玻璃瓶重，浮了。于是，孩子們對這節課的歸納小結出來了。我們觀察研究的結果是：所有的比較重的東西是浮的，所有的比較輕的東西是沉的。老師肯定了大家的觀察研究，肯定了大家得出的結果。下課了。
如果有老師認為這個結論有悖“沉與浮”的常識、常理，為了不“誤人子弟”，在孩子們得出這個結果的時候指出：實際上不是這樣的。你們都錯了，科學家的研究結果是怎樣的。那就真的實實在在地誤人子弟了――把孩子們“教”懵了：我們的觀察有問題嗎？沒有問題。我們的記錄有問題嗎？沒有。我們交流與整理有問題嗎？沒有。我們歸納有問題嗎？也沒有啊。確實是比較重的浮著，比較輕的沉了呀。那我們為什么錯了？我們錯在哪里了？這樣的糾正，無疑在教育孩子們：觀察、記錄、交流、研討、思考，再怎么認真也是沒用的。到底是怎么一回事還得聽老師的，看書上寫的，信“科學家”說的。這么一來，科學課的科學教學蛻變成為迷信書本、迷信權威的反科學教學了。科學的反面不就是迷信嗎？所以，這位上《沉與浮》的老師的肯定不僅沒有問題，還使課升華成為科學教學的經典案例。
第二天上課時，老師提出了繼續觀察研究的任務：上一節課我們研究的結果是：比較輕的物體沉下去，比較重的物體浮起來。今天，我們來作進一步的研究。老師為每個小組準備了一袋新的材料。觀察著、觀察著，許多孩子舉手了：老師，上節課的研究結果要修改，實際上并不是這樣的……孩子們在新的觀察與研討活動中，發現上一節課“重的浮，輕的沉”的認識，與今天的觀察事實不一致。最后，不僅修正了原先的認識，而且還發現上節課得出錯誤結果的原因，那是因為觀察材料的問題。從成人的角度說，就是觀察樣本、調查樣本的取樣問題了。這兩節課結構成一個典型的科學探究過程，合起來，給孩子們施加的科學素養的影響是多么積極、多么有價值、多么有意義??！
認識的過程一般都遵循著“實踐－認識－再實踐－再認識……”的總規律，但科學探究作為一種特殊性的認識，其認識過程模式一般為：
科學認識論強調，真正的學習已不僅僅是指知識本身，而且還包括獲得知識的過程和方法。知識的再生過程應當以適當的形式重演知識的生成過程；學生所認識的知識，雖然相對于人類而言是已知的，但對學生而言卻是未知的。因此學生要想認識知識，也必須按照認識的一般過程來進行探索。
二、高中化學探究教學的基本模式
探究教學的教學模式多種多樣，但是實質和特征都基本相同，只是在形式上略有差異。在高中化學的探究教學中應該根據教學目標、教學內容、學生的認知基礎等因素的不同進行選擇。一般來說主要包括“實驗探究”和“問題探究”兩種基本模式。
(一)實驗探究模式
“實驗探究模式”是指學生在教師的引發下，運用已有的知識和技能，充當新知識的探索者和發現者的角色，根據自己設計方案，通過實驗探索進行積極主動的分析和思考，去探求未知和解決問題的一種教學模式。其一般流程為：
其主要步驟包含：①在教師指導下進行有針對性的實驗，并對結果進行分析；②提出問題或問題的關鍵所在，從而明確問題；③根據自身已有的認知經驗提出解答問題的猜測和假設；④搜集資料或收集必要的材料設計實驗，驗證假設；⑤作出判斷，形成結論，并進行合理的評價并與他人交流。
案例1：褪色原因的探究
實驗情景：在NaOH溶液加幾滴酚酞溶液，溶液變紅，再加幾滴新制氯水，變無色。
提出問題：為什么試管中的酚酞最終變為無色?
提出假設：①NaOH與氯水中HCl、HCIO發生中和反應，使C(OH-)減小，酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其結構破壞而褪色。
實驗探究：①在含酚酞的NaOH溶液申，滴入HCl溶液至溶液褪色，返滴NaOH溶液，又呈紅色。
②在含酚酞的NaOH溶液中，滴入氯水至溶液褪色，再滴NaOH溶液，溶液不變紅色。
交流評價：學生在討論、交流基礎上獲得共識。
得出結論：新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色，是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)問題探究模式
“問題探究模式”是指以學生為主體，以學生主動探索問題的實踐活動為策略，使學生在學習中理解并初步嘗試科學研究的基本過程。此模式教學貫徹“問題解決”這一中心，其根本目的是為了能達到學生知識的主動構建。其一般流程為：
其主要步驟包含：①教師設計適當的問題情景，使學生發生認知沖突；②運用猜想與假設，與認知結構中的前概念建立聯系；③在對各種假設整理歸納的基礎上，鼓勵學生設計出合理的探究方案；④通過實驗探究或邏輯推理，驗證假設，尋求認知沖突的解決；⑤引導學生以科學概念代替錯誤概念，達到認知重組。
案例2：苯的結構的探究
提出問題：苯分子具有怎樣的結構?
討論交流：學生討論交流，對給予的大量信息做初步的分類與思維加工。
形成假設：假設一：若苯分子為鏈狀結構。(試根據苯的分子式寫出二種可能的結構)
假設二：若苯分子為環狀的結構。(試畫出可能的結構)
設計方案：①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高錳鉀溶液褪色?
史實情景：介紹化學史實。
討論交流：學生討論并預測結論。
結論階段：確切地表示苯分子的結構。
三、高中化學探究教學的基本程序
1．創設問題、引發探究。學生的學習過程就是一個不斷發現問題、分析問題、解決問題和再去認識更高層次問題的過程。問題對于學習過程來說，有著至關重要的引導作用。以問題為中心，圍繞科學的并能激發學生思維的問題展開教學，也是探究教學的重要特征。創設探究情境就是創設一種提出問題、探索問題的教學情境。
2．活動探究、探索問題。明確問題之后，教師要組織學生圍繞問題進行活動探究，該過程是整個探究教學的關鍵環節，它一般包括猜想假設、制定計劃、收集證據、解釋結論、評價交流幾個基本要素。探究活動中可以突出其中的一個或幾個要素，各個要素的順序也可以因探究的內容不同作適當調整。
3．評價教學、完善探究。教學評價是教學各環節中必不可少的一環，一般包括學生自我評價與教師評價。學生自我評價就是學生對探究學習過程和結果的反思與評價、表達與交流的過程。評價的內容主要涉及學生的探究活動準備情況、對探究內容的興趣度、探究過程中的參與度、探究活動中合作交流情況、對探究活動結果的正確性及滿意度等。教師評價是教師對學生探究學習進行評價，可以采用書面測試、活動表現評價等方式。
四、高中化學探究教學中的兩個關鍵：假設與驗證
探究教學的過程一般包括“提出問題－查詢資料－建立假設－實驗驗證－形成結論－評價交流”等幾個基本環節?；瘜W是以實驗為基礎的學科，其探究活動的核心應該是“建立假設”與“實驗驗證”兩個環節。
(一)建立假設
“假設”是指學生根據已有的學習經驗，對需要探究的問題猜想出來的一種或多種可能的答案或結論，它是科學探究的重要特征之一。教師要對學生提出的假設不要做太多的評價，但是要引導他們對種種假設進行整理歸納，教師對學生因知識上的欠缺而產生離題的假設要給予必要的啟發，為學生提出恰當的假設鋪路搭橋。一般可以運用歸納法、演繹法、分類法、類比法等方法引導學生提出假設，現以歸納法為例予以說明。
案例3：鹽類水解的探究
實驗情景：醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液分別滴加酚酞和石蕊試劑。
明確問題：醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液酸堿性為什么不同?
分析討論：醋酸根與水電離的氫離子結合生成弱電解質醋酸，所以溶液顯堿性。
歸納假設：某鹽離子能與水電離出的氫離子結合生成弱電解質，則溶液顯弱堿性；某鹽離子能與水電離出的氫氧根離子結合生成弱電解質，則溶液顯弱酸性。
實驗驗證：通過實驗驗證假說的正確性，明確適用范圍并形成理論體系。
交流運用：應用于解決實際問題。
(二)實驗驗證
任何假設與猜想都必須通過實驗進行驗證，在這個過程中要把假設變成可行的、具體的實驗方案。學生要選擇實驗的用品和設計實驗的步驟，對學生而言這一步難度較大，教師不僅要給予學生知識上的鋪墊，還要給學生探究方法上的指導。學生自行設計實驗方案后，首先要討論其安全性；可行性、簡約性。對有些不能解決的問題教師要及時給予點撥，激活學生思路的中斷點，引導學生克服思維定勢，尋找解決問題的方法。在點撥學生時，不宜多講更不能代勞，只要把關鍵的問題點到即可。
案例4：苯酚與鈉的實驗探究
設計方案1：直接加熱苯酚，使其熔化，然后再加入鈉進行反應。
學生評價：苯酚有毒、易氧化，苯酚在加熱時顏色會發生變化，而影響實驗效果。
設計方案2：用乙醇把苯酚溶解，形成苯酚溶液，然后再加入鈉進行反應。
義務教育《化學課程標準》中明確指出：義務教育階段的化學課程應“以提高學生的科學素養為主旨，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，培養學生的科學探究能力，使學生獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能”。通過探究活動，可以使學生親歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，從中獲得有關的化學知識和技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學研究的方法，領悟科學的思想和精神。因此，教學中積極組織學生開展科學探究活動，對于培養學生科學思維的品質，乃至人的終身發展至關重要。
為使學生盡快了解科學探究的一般過程，培養和發展學生的科學探究能力，筆者認為，科學探究教學中應注意以下幾點：
一、應聯系學生自身實際，消除對“科學探究”的畏難情緒，引導學生了解探究活動的一般過程
一般來說，科學探究的基本過程包括六個要素：提出問題，進行猜想和假設，制定實施計劃、設計實驗，實驗與觀察、獲取事實與證據，檢驗（反思）與評價、表達與交流。由于初中生對“科學探究”的內涵、實質并未真正理解，再加之初學化學，因此他們對這個“科學探究”感到很深奧，要完成這探究活動會很困難，畏難情緒油然而生。此時就需要教師聯系學生自身實際加以引導。通過引導，讓學生認識到科學探究的意義和基本過程，能從日常生活或化學學習中提出問題，進行初步的探究活動。
其實，探究活動就發生在學生身邊，每個學生都經歷過很多探究活動，不管這種活動是多么的簡單。例如，某個學生在寫字時，發現圓珠筆突然寫不出字了，他會怎么辦？他可能會先檢查一下筆尖是否損壞，如果沒壞，他會接著把筆芯取出來，看一看筆芯中是否有“油”。如果真是“油”沒了，就換一支新的筆芯。
這么一個簡單的、習以為常的過程，其實就是一個探究活動。因為它包括了探究活動的一般過程：發現問題——圓珠筆寫不出字了；提出問題——怎么會寫不出字？作出假設——可能是筆尖壞了或沒“油”了；制定和實施計劃——檢查筆尖和筆芯；得出結論——筆尖壞了或沒“油”了；最后解決問題——換筆尖或筆芯。類似的例子只要我們稍加啟發，學生肯定會舉出很多很多。在此基礎上，再引導學生進行具體的分析，使他們逐步了解探究活動的一般過程。這樣學生就會感到探究活動并沒有想象中的那么難，不僅增強了完成探究活動的信心和勇氣，而且激發了參與探究活動的興趣和熱情。
二、應重視探究技能的規范化訓練，提高學生的化學科學素養
科學探究不同于以往的化學實驗。以往的實驗是學生按照教師或教科書規劃的“路徑”進行驗證性的操作，至于“為什么”則不去思解。而科學探究是讓學生運用觀察、實驗、調查等方法廣泛獲取信息，從日?，F象和化學學習中提出問題，作出猜想或假設，設計實驗或有關的活動方案，尋求解決問題的依據或證據，定性或定量地處理有關的信息和資料，從而提出解決問題的合理建議。
科學探究的方式方法是多種多樣的，觀察是科學探究的一種基本方法，也是發現問題、提出問題、探索奧秘、獲取知識的前提。然而科學觀察不同于一般的觀察，要有明確的觀察目的，要掌握一定的觀察方法，要有良好的觀察習慣。更重要的是要由目的性觀察變為思維性觀察。為了達到這個目標，在科學探究教學中應特別注意從下列幾個方面培養學生的觀察技能：（1）既觀察實驗結果，又觀察實驗過程中發生的各種現象；（2）既要抓住觀察重點，又要全面觀察；（3）既觀察主反應的現象，又兼顧副反應的現象；（4）注重對異?，F象的觀察，以培養學生分析問題、解決問題的能力、意志和品質；（5）注重實驗現象的對比觀察，以培養學生探究知識的科學方法。在觀察的基礎上，還應再組織學生互相討論，交流看法和體會，讓學生在熱烈的討論中迸發出思維的火花。
三、應倡導發展性評價，發揮評價促進學生科學探究能力發展的功能
倡導發展性評價，突出評價促進學生發展的功能是此次新課程改革提出的新的評價理念。因此，對學生的評價不僅要關注他們的學業成績，而且要發現和發展學生多方面的潛能。
要改變過去單純通過紙筆測驗、考試檢查學生對知識、技能掌握的情況，倡導運用多種評價手段和方法，評價學生在情感態度、價值觀、創新意識和實踐能力等方面的進步與變化。為此，在對學生科學探究能力評價時要注意以下幾點：
1.評價主體的多樣性
學生科學探究活動的評價者可以是教師，也可以是學生個人或學生小組，還可以是學生家長、教育主管部門、科技管理部門以及社區有關組織等。在這個多層次、多角度、開放性的評價網絡中要特別重視讓學生參與評價活動，重視學生自我評價對學習活動的促進作用。
2.評價內容的全面性
化學課程以培養和發展學生的科學素養為主旨，因此對學生的評價應涵蓋科學素養的各個方面。不僅要對學生知識掌握結果進行評價，更需要對學生的創新意識、合作精神、情感態度、價值觀、實驗操作技能、探究能力、分析問題的思路、知識的理解和認知水平以及表達交流技能等進行全方位的評價。
3.評價作用的激勵性
小學科學探究式教學，是一個讓兒童親歷科學探究的學習過程，它大致包括根據情景、觀察到的現象和可以獲得的信息，從兒童已有的知識，對問題的了解和已具有的科學概念（想法）出發，提出問題，對問題的解答進行猜測，為證實猜測提出假定，設計試驗或進行觀察、收集和整理數據，得出結論和進行交流，提出新的問題……
我們認為學生的探究式學習應該是一個完整的過程。因此，我們的探究式教學在讓學生掌握核心的科學知識和概念，同時培養學生的批判性思維、尊重事實、尊重別人、合作而主動積極的科學態度，這些方面的培養是不可分割的。
當然，我們對小學生的科學探究式學習也不能拔高要求，科學課程標準中指出：在小學階段，對科學探究能力的要求不能過高，必須符合小學生的年齡特點，由扶到放，逐步培養。在具體的教學實施過程中，可以涉及科學探究的某一個或某幾個環節，也可以是全過程。因此，有效評價科學課堂教學的質量是一項靈活性比較大的工作，不同的教學內容就有不同的教學重點和教學環節。
1 理性思維的定義
理性思維是一種建立在證據和邏輯推理基礎上的思維方式，是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維。高中階段主要培養的學生的理性思維有歸納、演繹、類比、建模等。
1.1 歸納與演繹
歸納和演繹都是一種推理和思維方式，前者在個別中發現一致，后者在一般中發現個例。歸納與演繹的實質表明，它們是兩個方向相反的認識方法，既是對立的又是統一的。人們對事物的認識往往從個別開始，然后擴展到一般，再從一般進一步認識個別。一些概念的形成就是歸納的結果，對這些概念進行檢驗和運用體現了演繹的思維方法。
1.2 建立模型
建模是為了理解事物，從而對事物所作出的一種抽象。生物學中的模型有物理模型、數學模型和概念模型。從廣義來看，概念的建構過程就是建立模型的過程，概念的形成就是模型的形成過程；從狹義來看，建模是研究系統的重要方式，凡是用模型描述系統的因果關系或相互關系的過程都屬于建模。
1.3 類比推理
類比推理是科學研究中常用的方法，是從特殊推向特殊的推理，也是根據兩個或兩類對象部分相同的屬性，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。簡稱類推、類比。如聲和光有不少屬性相同：直線傳播，有反射、折射和干擾等現象，由此推導出：既然聲有波動性質，光也有波動性質。這就是類比推理。
2 科學探究的定義
科學探究強調的是學習和研究的一種方式，同時也是一種學習科學知識、發展理性思維、形成科學態度和精神的過程?？茖W探究是一種綜合的能力，其本質是提出問題和解決問題，其核心內涵包括探究的問題、方法、過程、結果和交流，以及科學態度和精神。學科教學中的科學探究一般包括提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流等環節。
3 在概念教學中，培養學生科學探究能力和理性思維的教學策略
關于概念教學，很多教師還只知道“概念獲得”的理念，該理念強調對概念和事實的片面記憶，忽視對概念的深刻理解。那么如何實現概念的有效教學呢？通過開展探究性教學活動，教師可以有效幫助學生改變他們錯誤的前科學概念，達到建構正確科學概念的目標。建構生物學概念時，離不開觀察、實驗、調查、比較、分類、歸納、演繹、分析與綜合等多種科學方法。在此過程中，教師既可以讓學生體驗概念建構的過程，加深對概念的理解，又能培養學生理性思維。
3.1 歸納和演繹舉例
歸納法常用于促進學生建構新概念，這需要教師呈現或組織學生收集具有代表性、多樣化的具體材料。演繹法則指在概念學習之后，學生將概念應用到具體情境的問題中。時至今日仍有部分教師習慣在概念教學初期采用演繹推理的方法；但這種“結論+演繹”式的概念教學是灌輸式教學的典型做法，不利于培養學生主動獲取和學習概念的本質屬性。例如，關于“原核細胞”的學習，教師不宜先給出其定義，然后再通過細菌、藍藻來講解、舉證；而應先呈現細菌、藍藻、支原體的細胞模式圖，讓學生比較、辨別，最后歸納出三者之間的共同屬性。而概念的應用可以安排在“真核細胞”學習之后，通過對大腸U菌、酵母菌、葉肉細胞和小腸絨毛上皮細胞結構示意圖的識別、比較與分類，讓學生在問題解決中成功應用概念。
3.2 類比舉例
事理類比是最常見的類比形式，通過師生對話，激勵和引導學生從自己的生活經驗出發進行類比。例如，“細胞的減數分裂過程”是一個教學難點，教師的反復講解、動畫的演示、圖像的識別仍不能讓學生越過這道“坎”。那就不妨向學生講一段“牛郎織女鵲橋會”的故事：每年七月初七，牛郎和織女在鵲橋上相會互換信物最終又分離。接著，話鋒一轉進行類比說理：同源染色體就好比牛郎織女，在減數第一次分裂中它們互相聯會，發生互換，然后再相互分離。這樣熟悉而動人的故事，讓學生非常容易地理解減數第一次分裂中染色體的主要變化――聯會、互換與分離。經過上述類比，學生茅塞頓開，這就是類比的魅力。有研究者提出的類比教學法基本步驟為：介紹目標概念――回顧類比物――識別兩者之間的相似性――類比映射――指出非類比性――得出科學概念。
3.3 模型建構舉例
“倡導探究性學習”是新課程的基本理念，而模型構建本身也是一種科學探究活動。模型構建是一種常見的高中生物教學方式，模型建構的一般步驟是先給出學生需要完成的任務，再讓學生自主探究，完成模型構建。如在減數分裂的概念教學中，教師事先準備好減數分裂整個過程的若干圖片，讓學生按照減數分裂各個階段的特征為模型進行排序，標出發生同源染色體分離、非同源染色體自由組合、非姐妹染色單體交叉互換的階段。該教學活動有利于學生從不同視角了解分裂過程、掌握分裂特點、運用分裂規律，注重思維方式的訓練，提升了學生的生物學素養。
4 結語
探究性教學活動有利于培養學生的理性思維，提高沉重的探究能力。通過研究性學習的實踐，激發了學生自由創新的熱情，培養了學生獨立思考、探究新事物的科學精神，同時提高了學生協作能力和社會交際能力，正好填補了課堂教學的不足。
1 教材分析
1.1教材地位
關于光合作用的知識，學生通過對初中生物教材的學習和實驗，在知識和能力方面已經有了一定的基礎，本節課的設計要符合高中生的認知特點，在原有的基礎上有所提高，也為學生分析和探究能力的提高奠定基礎。
本節課涉及一些經典實驗，通過這些實驗的再現和學生的親身體驗，讓學生沿著科學家的探索歷程自主學習，不僅僅是了解科學史中有關光合作用的基本概念，更重要的是讓學生體驗科學探究的過程，進一步了解科學概念的發生和發展，引導他們更加深入地從產物、條件和場所等方面進行探究，從而構建出完整的光合作用概念，為進一步深入學習光合作用打基礎。
1.2教學重點
光合作用的發現及研究歷史過程中的各實驗步驟、結論、優缺點。
1.3教學難點
光合作用的發現過程中各實驗如何巧妙地連接起來，如何過渡，如何引導學生進行思考探究從而得出正確結論。
2 教學目標
2.1知識目標
說出科學家對光合作用原理的認識過程，并能簡述出光合作用的原料、產物、條件和反應場所。
2.2能力目標
模仿科學家發現光合作用的過程，幫助學生掌握科學探究的一般原則，重點是對照實驗原則和控制變量原則；
學會運用科學探究的手段發現問題、解決問題，發展科學探究能力。
2.3情感、態度與價值觀目標
體驗科學探究歷程，認同科學概念是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的；
認同科學家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意見中的合理成分，還要具有質疑、創新及勇于實踐的科學精神和科學態度；
學會參與、合作和交流探究的內容和結果；
認識到技術的發展在科學研究中的作用，尊重科學且用發展的觀點看待科學、樹立辨證的科學觀。
3 教學方法
采用探究式教學，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學方法，并配以多媒體輔助教學，引導學生模擬科學發現過程，進行分析、討論、歸納和總結。學生通過觀察教師提供的部分科學家實驗的視頻、討論有關的問題、閱讀相關的學案材料，達到自主、合作地學習。
4 教學過程(表1)
5 教學反思
(1)重視科學史教育。通過對光合作用發現史的探究，讓學生沿著科學家的探索思路，領悟科學的思維方式，著重了解科學發現和創新的過程，讓學生了解科學家發現問題、分析問題和解決問題的思路，逐漸掌握科學研究的一般方法，以培養學生的探究能力。
同時，幫助學生學會如何正確地思考、解決問題，并領悟科學是一個不斷探索的過程，正確的科學結論的得出是建立在大量的實驗基礎上的，隨著人們認識水平的不斷提高，前人得出的結論會被后人不斷完善。對光合作用的探索還在繼續，還有很多未知的領域和廣闊的研究空間。因此，通過科學史教育能培養學生的合作意識，加深學生對科學本質的理解，培養學生科學態度和樹立正確的價值觀。
(2)基于科學發現史的探究式學習，對教師提出更高的要求。要求教師必須精心地設計、充分地準備、巧妙地引導、靈活地應變，做好教學內容的一切準備、組織、過渡和銜接等。
教學設計了兩條線索：一是科學家的研究成果逐一揭示出光合作用的過程，采用板書和磁性教具結合，逐步呈現出光合作用的反應式，并將科學家與反應物、產物、動力、場所等聯系起來，將對光合作用過程的探究串聯起來，使各內容之間形散而神不散；另一線索是分析和應用實驗設計的一般原則，以副板書的形式呈現出“對照原則”、“控制變量原則”等。
(3)教師在設計時時刻遵循以學生為中心的原則，教師重在對學生的引導。將學生分成若干討論小組，讓學生充分討論、發言，教師只在探究的方法上，加以適當點撥，始終以實驗設計的幾大原則作為判斷實驗設計是否正確、如何設計正確實驗的標準，讓學生養成良好的探究習慣。
(4)教學設計充滿詩情畫意，以兩首小詩，首尾呼應；板書設計，以光合作用反應式為中心，科學家對光合作用的探究過程為線索，詳略得當，一目了然，使課堂洋溢著濃濃的科學與人文結合的氣息。
論文摘要：隨著新課標課程的實施，課程改革也隨之開始，生物開設開放性探究實驗可以}I導學生積極參與科學探究的過程，轉變傳統的以講授為主的教學方式和學生的以接受為主的學習方式，讓學生參與教學當中，把學習變成人的主體性、能動性、獨立性的不斷生成、發展、提升的過程。在教學中實施開放性探究實驗主要價值應體現培養學生科學探究方法和創新思維，發展學生的能力，養成尊重事實，探索真理的科學態度。
生物開放性探究實驗應具有的特征：(1)自主性。開放性探究實驗需要學生自己設計并完成實驗，就要求學生熟悉教材內容，并能運用實驗設計的原則方法和原理設計出合理的實驗方案。并會觀察實驗現象、分析實驗原理、解釋實驗原理、得出實驗結果。這樣，才能夠最大限度地激發學生學習的興趣和創造的潛能，也能充分體現學生學習的自主性，符合現代主體性教育理論的要求；(2)探究性。開放性探究實驗不同于驗證性實驗，這使得實驗中出現什么現象，學生不能直接從課本中找到答案，只能通過細心的觀察和思考得出。正因為其步驟、過程的多樣性，結論的非唯一性，對于開拓學生視野，養成求異思維品質，提高創新意識和實踐能力是十分有效的；(3)開放性和靈活性。開放性探究實驗對于所探究的問題，可以提出不同的假設；可以有不同的探究方法；可以有不同的材料用具；實驗設計、操作的獨立性，只要能夠解決問題就行。開放性探究實驗的意義在于：有利于培養學生的創新思維和創新能力。開放性探究實驗注重探究式學習，這有利于學生體驗科學探究的一般方法，養成科學探究的態度，學習科學探究的方法。
生物開放性探究實驗教學的難點
(1)實驗設計難。由于學生以前沒有這樣的經驗，同時受學生年齡的限制，他們的思維往往有較大的局限性。因而，學生難以完成一個比較完整合理的實驗設計方案。
(2)實驗完成難。由于以往認識的偏差和條件的限制，對學生動手能力的培養不夠，而且學生對實驗儀器的認識和控制能力較差，因此，學生獨立完成實驗較難。
(3)實驗分析難。限于學生的思維能力，學生獨自分析實驗結果、探索和思維獲取結論。學生獨自分析實驗結果、得出正確結論比較困難。特別是對實驗中某些條件的忽視或控制不好而造成的實驗結果的偏差，難以得出合理的解釋。
然而對于我校這樣一些硬件設施較差的學校來說，可以采用簡便的方法和現成的材料進行開放性探究實驗，甚至可以根據自己學校的實際情況，結合課程教學，取消或增加一些開放性探究實驗，針對生物開放性探究實驗，學生有選擇實驗器材的余地，設計的實驗方案和操作過程也多種多樣性，這大大拓展了學生思維的空間，從而使學生的創新思維和創新能力不斷提高；同時開放性探究實驗也需要教師積極參與，這促進了相互交流，加深了師生友誼，達到教學相長從而有的放矢地開展素質教育。
生物開放性探究實驗課的教學環節?？茖W探究通常包括通過實驗來探究、通過調查來探究等不同形式。生物學實驗教學在生物學教學中有著十分重要的地位，教師應積極提供機會，讓學生親自嘗試和實驗進行探究，并將其內容要求盡可能多地滲透到各主題內容的教學活動中去。以探究為本的生物學實驗教學與一般意義上的探究是有區別的，也與科學家從事的科學探究有著明顯的不同。中學生物學開放性探究實驗是基于中學生物學實驗前提下的，由教師給予學生指導的科學探究活動。在科學上，實驗的結果、結論或許早就有了，但為什么還要組織學生去探究呢?因為要教會學生科學探究的一般方法，考察學生在實驗過程中的操作表現，思維表現，學習能力表現等。開放性探究實驗一般以小組合作開展，提倡“以問題為中心，自主探索，小組交流，重在發展”，它要求學生既要對所研究的課題開展學習活動，同時又要對實驗過程開展學習活動。
生物開放性探究實驗課的教學過程結構歸納為以下六個環節。
(1)背景下提出問題(2)假設(3)設計實驗(包括實驗A、B、C)(4)實施實驗(包括實驗A、B、C)(5)結論(6)表達交流。
以上六個環節可以解釋如下：
(1)教師提供背景材料或學生從日常生活、生產實踐或學習中發現與生物學相關的問題，并以書面或口頭表述這些問題。描述已知科學知識與所發現問題的沖突所在。
(2)應用已掌握的知識，引導學生對問題的答案提出可能的設想，估計假設的可檢驗性。
(3)制定探究計劃，提出實驗步驟，列出所需要的實驗材料與用具，選擇控制變量，設計對照實驗。
(4)實施計劃，觀察實驗現象，收集實驗數據，評價這些實驗現象和數據的可靠性。
(5)描述實驗現象，處理實驗數據，得出合乎實驗的解釋，形成結論。
(6)撰寫實驗報告，口頭或書面表達交流探究實驗過程、結果和結論。顯然，開展開放性探究實驗從整體上應體現上述六個環節。
開放性探究實驗應注意的問題：1、要重視實驗的探究過程。教材或教師提供給學生的實驗，是想讓他們去領悟科學的思想、體驗科學家研究自然界所用的科學方法。因此開放性探究實驗中探究活動的教學過程具有創新教育意義，十分重要。在教學中要花大力氣組織好在生物探究實驗中學生的分工合作、交流討論、分析總結。注意課堂內外實驗的結合。教材安排的實驗，通常要求在課內完成。但往往時間不夠，要在課外時間才能完成，需要課前收集材料、處理材料；有的探究活動需要組織學生外出參觀、訪問、調查等。所有這些教師都要在學期教學計劃中早有安排，真正做到開放性。2、要重視總結報告的撰寫和交流。培養學生通過文字描述、數字表格、示意圖、曲線等多種方式完成實驗報告，通過攝影、攝像，使報告更生動形象。組織各種形式的交流活動，培養他們的合作學習的精神和語言表達能力，讓他們體會到不同的實驗方法，會有不同的實驗結果，這也屬于開放性的一個方面。學生的很多感受和體會也得到了交流，同時有利于學生形成正確的情感態度價值觀。3、尊重、鼓勵學生。在開放性探究實驗中，學生會有各種想法，會提出種種問題，會得到各種不同的結論、甚至會是錯誤的結論。無論如何，教師都要應該尊重學生，愛護學生，善于發現他們的優點。當學生在實驗中遇到困難，有消極、畏難的情緒時，教師應及時找學生談心，鼓勵他們不畏艱難。
通過生物開放性探究實驗教學，學生有了充分想象和獨立思考的空間，培養了學生主動探究科學知識的精神。學生的個性、獨立性、協作性得到充分發展。學生的創新思維、創新能力不斷提高，這才是真正意義上的創新教育和素質教育。通過開放性探究實驗教學，我校學生學習生物學的興趣大大增加，生物學成為他們最歡迎的學科。
參考文獻
一、對于猜想的科學認識
猜想，是對研究問題結果的估計或設想，無數的發明都來源于科學家大膽的猜想?？茖W探究中的猜想一般來說應該具有兩個特征：一是有一定的科學依據，即它是根據科學理論研究者的已有知識經驗和一定的事實而提出的；二是有一定的推測性，雖然有一定的經驗基礎或理論依據，但在其被證實之前，它仍只是一種對研究問題答案的推斷和假設。
中學階段對于猜想的學習要求是：能應用已有的知識和經驗對所觀察的現象作假設性解釋；能區分什么是猜想和假設，什么是事實。在科學教學中，教師要鼓勵學生圍繞問題，根據以往的經驗，說出自己的估計、猜想的過程，主題是讓學生調動已有的經驗，對事物的變化趨勢進行預測。在這過程中，教師不要粗暴的干預學生的假設，應當讓他們充分發表自己的意見，他們才會在實驗的過程中，有一種更加求實的精神，并渴望通過實驗尋求答案。
學生們提出的各種猜想越多，離發現科學結論的距離就越近。科學有時就是這樣，即使某種猜想是錯誤的，也會為別人進一步的猜想提供靈感，讓其余的人少走一條求證的彎路。同樣，學生的猜想也許是錯誤的，但在探究過程中卻逐步養成了他們正確的科學研究態度和方法，這是終身受用的。他們只有理解了科學探究的過程，將來才能在沒有老師指導的情況下，獨立自主地進行研究。而在探究的過程中，猜想無疑是極為重要的部分，可以說猜想決定了下一步探究的方向。
二、猜想中的心育藝術
科學教師在引導學生進行猜想時，從心育的角度來看，我覺得可以從以下兩個方面入手：一要遵循學生的年齡特征和心理發展水平，引導學生合理猜想；二要培養學生的想象力、創造力和對探究正確知識的堅定信念。具體地說，我們應注意以下幾點： 1．尊重學生的猜想，哪怕是不完善
在猜想活動中，有時會出現我們預想不到的答案，此時，教師要遵循的一個原則就是蹲下身來，與學生交流：“你為什么這么想呢？”“你是怎么想的？”也許學生真有這樣大膽的想法，也許是學生根本就沒弄清老師的意思。海爾加德認為：“我們應該善于發現新思想，也許有時不能容忍一些蠢念頭。但決不能把未證實的觀點斥為愚蠢，把不完善的想法斥為錯誤?！苯處熂热唤o了學生機會，就應該多傾聽學生的想法，哪怕是不完善的。我們不能說：“你的猜想是錯誤的?！币驗榧热皇遣孪?，還沒到實驗證實的階段，你就不能否定任何一個哪怕最幼稚的猜想和假設。
只有當教師真正做到了尊重學生，讓學生感到老師是非常理解他的，才能使學生產生高度的心理安全和輕松愉，他們才會真正的敢說、敢想、敢探究、敢創造。在學生的精神世界里，有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。作為教師，一定要讓學生永遠擁有這份“需要”，敢于猜想，大膽猜想。
2. 提供可能的支持，哪怕是最簡單的
