在科学课堂教学中，让学生经历研究式的认识过程，通过探究，让学生形成有关研究对象的基本概念，学会科学的探索方法，从中培养学生的科学素养与科学品质。这是我们科学课程《新课标》规定的目标。自主、合作和探究这三者是互相联系的，很难截然分开，也没有生硬的先后之分。自主学习是形成探究学习的基础，是内部动力，合作学习是形成探究学习的重要条件，探究学习则是课堂教学的核心。

1、探究从问题开始

“科学始于问题”。在小学科学教学中，教师完全可以引导学生像科学家那样从问题开始经历过程。当然不同于科学家的探究的是学生所碰到的大多数问题是人类实践中已经解决的问题，但对学生而言它们仍然是新的问题。一个人的知识生长过程是人类知识生长过程的缩影，学生的学习也从问题开始是培养学生科学素养的极好途径。

引发问题，可以在教师引导下，让学生通过观察某种现象发现问题，自己提出问题。以教学《压缩空气》一课为例。一上课，教师便出示一支空气枪，“啪”的一声子弹射了出去。“想玩吗？”“一边玩一边想有什么问题？”这样学生探究的兴趣一下子被激发起来，并且学生在兴致勃勃地玩空气枪的过程中发现了许多问题，因为一部分学生玩成功了（空气枪的子弹能射出去），而一部分学生没玩成功（空气枪的子弹不能射出去），这样学生就能提出自己发现的问题：“子弹为什么能射出去？”“子弹为什么不能射出去？”学生带着自己发现的问题，兴趣盎然地进入了下一步的探究活动。

引发问题的方法有多种多样，可根据学生不同年龄特征，采用不同的方法。可以是在教师的引导下，让学生通过观察某种现象发现问题，自己提出问题。也可以运用悬念、实验、故事、游戏等富有趣味性的教学手段；还可以教师提出具有启发性的问题。课堂教学中，“从问题开始”的具体方法是各种教学手段与发问主体的多种组合。“问题”为学生经历自行探究的过程打下了基础。

2、带着问题，大胆假设

恩格斯曾说过：只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假设。牛顿也曾说过：“没有大胆的假设就做不出伟大的发现”。“假设”作为科学认识过程序中的基本环节，在培养学生创造性思维，自行探究的学习过程中有着不可替代的作用。提出假设就为问题的解决搭起了从未知到已知的桥梁。当学生发现问题后，他们很想知道“为什么？”他们的脑海中即会出现一个个猜测性的答案。《压缩空气》一例中，学生的推测是，“可能与空气有关”、“与空气的多少有关”等等，这是学生理性思维能力的自发表现。这种理性思维能力是学生天然具备的，教师的功能只在于把它引领到了“假设”的水准上来。这就是通常说的“开慧”或“开智”。

因此，教师要鼓励学生大胆地作出假设。纵然孩子们提出的假设可能不够合理与深刻，但是这毕竟是孩子基于他们已有的认识与经验而对未知所做出的推测；同时，这也是从问题此岸过渡到答案彼岸的桥梁。即使孩子走了弯路，这种体验与经历也是难能可贵的，它促使孩子反思出错的原因，而探究学习中最主要的价值正在于其对孩子成长发展所起的作用。

3、让学生自己设计、操作实验，体验探究的过程

我们认为，实验的目的是培养学生尊重实践的科学品质。我们放手由学生自己设计实验并不在于要他们得出“科学的结果”，而在于让他们明了主观的假设最终是要由实践来检验的，从而培养他们尊重实践的科学品质。

首先，教师要鼓励学生大胆设计，尤其要表扬那些别出心裁、有独特创意的学生；也要鼓励那些学习有困难的学生，指导他们不断尝试。探究是面向全体的，探究的能力，不折不挠的态度以及创新精神都是要依赖于学生自己的实践才能逐步形成的。

其次，教师准备的实验材料要尽可能典型、丰富。当学生提出假设后，教师要向学生提供有结构的材料，以启发学生从多角度、多层面来思考实验的方法。同时，教师在观念上要充分相信学生是有能力设计实验，并对预想的假设予以证实、证伪的。

最后，还要保证学生实验探究的活动时间，使探究活动深入有效。

在上述前提下，便可引导学生设计实验，体验探究。学生的智慧之窗被打开以后，思维的泉流便奔涌而出。他们设计的实验方法可谓是五花八门、屈出不穷。例如《物体的热胀冷缩》一课中要证明：空气也有热胀冷缩的性质。学生设计出的实验方法有：①用塑料装满空气，封住口，放在热水里，看塑料袋会不会鼓起来；②把充气不足的皮球放在热水里，试一试它的弹力有没有变化；③往气球里吹气，扎住口，放在热水里看气球会不会有所变化；④把气球套在烧瓶口，给烧瓶加热，看气球会不会鼓起来；⑤将针筒的活塞拉到针筒的中间，封住针筒进气口，把针筒放在热水里，看活塞会不会弹上来等等。

由于实验是学生自己设计的，他们在动手操作实验时也特别认真。我们看到学生的思维十分活跃，神情也是十分地专注。经过这一阶段的探究，他们对自然事物的认识又向前推进了一步。

这里有必要要强调的是：要让学生有充分的时间进行探究。例如教学《压缩空气》一课，让学生通过玩注射器，（代替空气枪）来探究空气枪的秘密，解开“空气枪的子弹为什么能射出去？”这一问题。由于有足够的时间让学生自己探究，学生的玩法多种多样，并发现了其中不少的秘密。学生在交流中，争先恐后地说道：“堵住出口，推活塞，针筒里的空气被压扁了。”“堵住出口，推活塞，针筒里的空气被缩小了。”“用手堵住筒口，很难把活塞推下去，活塞自己会弹回来。”“压扁空气有弹性，会把活塞弹出来。”“压扁的空气会产生弹力，把活塞弹出来。”等等，学生的思维在飞跃。由于学生经历了探究的过程，并始终充当着探究的主体，因此，“压缩空气”这一概念，便不是教师灌输的，而是孩子们在探究的过程中自己领会、掌握的。学生通过自己的研究解决了空气枪的子弹为什么能射出去的原因，并深刻 掌握了“压缩空气具有能量”这一知识点。

总之，在探究过程中，教师务必时刻提醒自己，避免越俎代庖。孩子很多的设计都是教师事先不曾料想的，虽然有些设计可能是不够严密，不够科学，但是也总比单纯的直接或间接的模仿要好。呵护孩子科学探究的兴趣与意识，培养孩子科学探究的能力，督促其从挫折中进行反思等才是探究性学习的价值所在。