《全日制义务教育数学课程标准》（以下简称《课标》）首次将科学探究作为中学生的学习目标（内容）与重要的教学方法之一列在内容标准中，“旨在将学习的重心从过于指出知识的弘扬和积累向知识的探究过程转化，从中学生被动接受知识向主动获取知识转化，进而培养中学生的科学探究能力、实事求是的科学心态和勇于创新的探求精神”。《课标》和新教科书早已将过去教学中的许多演示实验和中学生实验，明晰写为中学生的探究活动，如中学生实验“观察水的沸腾”变为“探究水的沸腾”，演示实验“观察平面镜成像”变为“探究平面镜成像的特征”初中物理实验探究专题，演示实验“电流跟电流、电阻的关系”变为“探究内阻上的电压跟电流的关系”，“阿基米德原理”的演示实验变为“探究压强的大小等于哪些？”等。
通过三年的课改实践，化学班主任早已对科学探究有了一定的认识，多数班主任就能较好地组织中学生举办科学探究，但同时在实验过程中我们也发觉科学探究的教学还存在较多的问题。
一、对科学探究的认识问题
有较多的班主任没有认真学习《课标》，不能挺好地用数学课程理念指导自己的教学，对内容标准的学习不落实，因而对科学探究的作用和地位认识不清，主要表现在：
1．对科学探究的内涵认识不足，甚至觉得科学探究就是做化学实验。内容标准中的科学探究是指在班主任的指导和启发诱导下，以中学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行的数学教材为基本探究内容，以中学生周围世界和生活实际为参照对象，为中学生提供充分自由抒发、质疑、探究、讨论问题的机会，让中学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种科学的教与学组织产生，它即是数学教学的内容，也是数学教学的重要方式之一。化学是一门以观察和实验为基础的自然学科，化学实验是人们为了检验理论、发现问题、解决问题而进行的有目的的创造性的实践活动，它是数学课程的重要组成部份，也是数学教学的重要方式之一。其实，科学探究的过程通常包含了化学实验，但并不等同于实验。
2．对科学探究中的能力培养不明晰。科学探究活动重在培养中学生的科学探究能力，包括：初步的观察能力、初步的提出问题的能力、初步的信息搜集能力、初步的信息处理能力、初步的剖析概括能力、初步的信息交流能力。而化学实验教学重在培养中学生的基本技能，在课程目标的“知识与技能”中明晰提出了中学生通过化学实验教学应达到的目标：“具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和检测工具，能检测一些基本的数学量。会记录实验数据，晓得简单的数据处理方式，会写简单的实验报告，会用科学术语，简单图表等描述实验结果”。
3．对科学探究的过程认识不清。数学学是一门实验科学，所以科学探究通常也是以化学实验为基础的，它由提出问题、猜想与假定、制定计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个要素构成，而这七个要素的结构关系是环环相扣，彼此推动的。在中学生的科学探究过程中，可以涉及全部或部份要素。
二、科学探究教学中的问题
1．不注重对教材的学习剖析。新教材按照《课标》的要求，将往年教材中较多的中学生实验和演示实验改为科学探究，这种改变的目的是哪些？在教学中怎样彰显等问题，班主任在课前须要认真的剖析理解。
2．科学探究的组织问题。因为班主任在认识上的不足，在教学中首先面临的就是组织问题，较多的班主任只是将中学生进行了分组，之后按要素进行探究活动。科学探究是中学生在自主学习基础上的合作学习，因而怎么要充分发挥小组各成员的作用，让中学生进行有效的合作，是我们必须研究解决的重要问题。
3．注重探究要素，轻中学生探究行为的彰显。班主任在教学中比较机械的根据科学探究的七个要素进行，但对中学生在各要素中的行为并不注重，如在“提出问题”环节中，怎样启发引导中学生按照材料、自己的经验等提出有价值的问题，怎样通过讨论确定探究的问题等。另外在不同的学习阶段，按照不同的探究内容，适当突出不同要素的探究活动，如在早期应通过创设问题情景，精彩导出，重点培养中学生提出问题的能力，到九年级应重点培养中学生的科学合理的推测与假定能力和评估的能力。
4．对科学探究能力的培养，注重某方面的结果而不是过程。如“信息搜集能力”的培养，班主任常常注重中学生搜集了哪些信息，而不注重中学生是怎样搜集到这种信息的；如“提出问题的能力”的培养，中学生常常会提出较多的问题，但与中学生的知识、经验和教学的内容相关且有探究价值的问题不多，这与班主任不注重怎样创设问题情境，启发中学生提出探究的问题的过程有较大关系。
5．过于指出推论的正确，不注重探究的过程。在教学中班主任和中学生都比较注重能够得出正确的推论，因而对中学生在各过程中的行为关注不够，导致中学生探究能力培养的不落实，忽略科学心态、科学方式等的教育。为了让中学生充分体验探究的过程，要注意不要为了赶时间而在中学生还没有进行足够的思索、操作、分析时就轻率得出推论，而应当安排足够的时间让中学生就各类看法、各种观点进行充分的交流和讨论，同时一定要给中学生尝试错误的机会。
6．在探究过程中班主任的指导不当。一方面，班主任指导过度，中学生难以实现真正意义上的自主学习和自主探究；另一方面，班主任指导不到位或完成放手，中学生的探究和学习活动零乱无章，盲目无序，因而未能完成学习任务。在中学生探究活动中，班主任应当明晰自己的作用，何时介入，怎样指导，何时提供背景资料或信息，提供哪些信息等，真正把自己定位于中学生学习的组织者、引导者和合作者这一角色。
7．不注重对科学探究的评价。教学评价变革是课程变革的重点内容，班主任对中学生的探究过程的评价中的问题，一是没有进行评价；二是评价不及时；三是评价方式不正确；四是评价方法单一，如只有班主任对中学生的评价，而没有自我评价和中学生间的互相评价等，因而没能充分发挥评价的激励和推动作用。
科学探究作为新增的教学内容，同时作为一种致力转变中学生的学习方法，培养中学生的科学探究能力、实事求是的科学心态和勇于创新的探求精神的教学过程与技巧，班主任怎样组织中学生举办科学探究，实现教学目标，这对班主任的教学提出了较高的要求。下边以人教版数学教科书八年级（下）第六章第四节《欧姆定理》为例，谈一谈我们的一些做法。
一、认真阅读《课标》，确定教学目标，剖析和对比教材的变化并结合中学生具体情况确定教学的重、难点和教学方式等
《课标》明确要求：通过实验探究电压、电压和内阻的关系，理解欧姆定理，并能进行简单估算，彰显了三维教学目标。而原《教学大纲》要求：把握欧姆定理，晓得导体中的电压决定于导体两端的电流和导体的内阻；能熟练地运用欧姆定理剖析解决简单的电路问题。仅对知识与技能方面作了要求，相比之下，新《课标》更能突出“以人为本”的思想，尽管在知识与技能方面增加了要求，但更指出中学生多方面的发展，愈加突出过程与技巧，愈发重视合作、交流等新的学习方法和注意中学生科学世界观的产生。
教材方面，原教材此内容放到高中学习，第一节直接运用“控制变量法”利用演示实验研究“电流跟电流、电阻的关系”，第二节在以上实验推论的基础上学习应用欧姆定理，即便这些学习方法使中学生很被动，新教材将此内容放到了初中（下），欧姆定理编排在中学生学习了电压、电压、电阻等概念，电流表、电流表、滑动变阻器使用方式以后，它既符合中学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定理作为一个重要的数学规律，反映了电压、电压、电阻这三个重要的热学量之间的关系，是热学中最基本的定理，是剖析解决电路问题的金锁匙。欧姆定理是热学中的教学重点，也是高中教学内容的重点之一。在整个热学中起承上启下的作用。教材先安排探究：“电阻上的电压跟电流的关系”，让中学生完整地体验对一个问题进行科学探究的全过程，再由中学生讨论、概括，师生共同归纳，总结出欧姆定理，并能正确叙述和理解欧姆定理，学会用物理公式叙述化学规律，能进行简单的估算。教材把这两个内容合成一节，但按照《课标》的要求和实际情况，一直要用两节课的时间完成，这儿注重谈第一个内容即科学探究的教学。
依据所教中学生认知事物的特性及已有知识的经验，确定教学的重点：设计实验与进行实验、分析与论证；难点：剖析实验数据得出推论以及评估。
按照本节课的特性，中学生应通过讨论、交流、合作，提出探究问题，完成探究过程。由学法定教法，班主任要创设问题情景，采用引导法、讨论、交流等教学方式，让中学生最大限度地参与探究的全过程，使班主任的主导性和中学生的主体性有机地结合。
二、课堂教学设计思路及施行过程
1．设置情景，迸发疑惑。学完《电阻》后，布置了与本节探究有关的预习作业，即让中学生小结上面学习的电路中三个基本数学量：电压、电压、电阻，想一想它们之间有哪些关系？这样处理为本节探究作了一个铺垫，不致让中学生觉得很忽然。上课一开始向中学生展示：一个灯泡接一省电池和接两节电瓶照度的对比实验。依照此情景，让中学生归纳出：电流是产生电压的缘由，由此可知在导体两端的电流越高，通过它的电压越大；同时联系实际，剖析家庭电路100W的灯泡比40W的灯泡亮的缘由，让中学生意识到：内阻是导体对电压的制约作用，由此可知，导体的内阻越大，流过它的电压还会越小。既有课前的打算，又有课时的情境设置，引导诱发中学生的探究欲望，自然步入状态，培养中学生的观察能力和剖析问题的能力。三个化学量的定性关系有了，班主任趁势诱发中学生提出问题：假若晓得一个导体的内阻值和加在它两端的电流，能否估算出它的电压呢？即：电压与内阻、电压之间有哪些定量关系呢？这是培养中学生的科学心态和勇于提出有价值的问题的勇气。
2．各抒己见，大胆猜测。提出探究课题后，鼓励中学生大胆猜测，在这儿，不管中学生如何猜，首先应鼓励，非常是初中的中学生，在具体施行过程中，中学生很踊跃。我鼓励她们展开想像的翅膀吧，而后用同学式的口吻说：大家能说出推测的理由吗？对这一问题，好多的中学生都不知怎么回答（在期终考试题中，这一问的得分率也是最低的），要么沉默，要么答的不着边。于是班主任引导中学生将此问题与所学的知识和已有的认识相联系来作答，并告诉中学生，推测和假定也应当有根有据，合乎情理，这样可以在探求真理的路途中少走弯路。
3．合作交流，设计实验。做出推测后，让中学生分小组讨论实验方案和设计实验电路图。之前，我提示：既然研究内阻上的电压跟电流的关系，请思索：①我们应当采取哪些方式研究？②实验室给的是电阻不同的定值内阻，应针对某一定值内阻进行，还需检测哪些数学量？如何测？用哪些仪器测？③你怎么改变电流？④选择哪些电路图研究更合理些？在这儿，一定要处理好班主任的指导与中学生自主探究的关系，不能说的太多，甚至完全包办替代，也不能纵容不管，让中学生随心所欲。因为初一中学生知识预备不足，适当的提示和指导是必需的，教材中没有直接运用“控制变量法”来处理，而只是让中学生研究“固定内阻情况下，电压与电流的关系”，这样处理，主要考虑要增加探究的难度。在教学中，对学有余力的中学生，指导她们直接运用“控制变量法”进行更深入细微的研究。在这个过程中，既讲求全体中学生的发展又张扬中学生的个性，通过讨论，推动生生之间的情态和信息交流，互相启发、促进，达到共同提升，培养合作能力的目的。
4．进行实验，搜集数据。通过集体讨论，交流后，中学生根据探究小组进行实验。新学期伊始，我便按照中学生的学习基础、行为习惯、兴趣爱好等方面的差别将班级中学生分成若干小组，但不以学习成绩为惟一标准，每组3—4人，组内的角色分工明晰，有负责统筹组织的主任，有负责发言的，有负责记录的，另一方面，组内角色轮流转换，上一次你当主任，这一次你就负责记录，依次类推，这样促使组内的中学生取长补短，相互帮助，相互启发，可以各抒己见、质疑，进而营造了中学生自主抒发、共同学习的活动气氛，使每位中学生都得到机会均等的全面练习，又能充分彰显分工与协作。实践三年，疗效特别好，有的平常少言寡语，学习成绩不好的中学生提升都很大，只要一说探究，便十分激动，表现出成功的喜悦。
5．剖析论证，得出推论。数据处理时，依照取得的原始数据启发中学生讨论，得出推论，引导中学生思索：数据之间有哪些关系？检测结果说明了哪些？能得出哪些推论？要和中学生一起总结实验的推论，鼓励中学生勇于提出不同的看法，敢于改正自己错误。中学生可能会得出I＝U/R，R＝U/I，U＝IR三种表达式，首先也要肯定中学生很聪明，之后引导剖析：由于我们研究的是电压与电流、电阻的关系，两者存在一个因果关系，所以我们最终采用I＝U/R这个关系式。在这个环节中，有某些物理基础好的组，还运用了图像法处理，通过剖析，也得到了正确的推论，我当即夸奖了该组的同事，给与适时的评价，提高她们学习的信心和自豪感。
6．评估交流，总结反省。要求中学生对自己的探究活动进行回顾、反思，什么问题搞清了，什么问题还不清楚，剖析实验偏差的缘由，操作中有没有失误，设计合不合理，检测结果是否可靠……。让中学生有意识地“自我评估”，学会自我发觉，及时总结，及时调整，先讨论，再交流，课后将心得感受写出来，有朋友提出：①测量过程中，改变电瓶的节数改变电流，假如电路闭合时间太长，检测会有偏差，可能是因为内阻发热导致的；②过程中应更换定值内阻反复实验，起码检测三组以上；③前面学习了滑动变阻器和串联电路电流的规律，在借助滑动变阻调节电流时，应尽量使定值内阻两端的电流成整数倍变化（如1V、2V、3V……），这样剖析处理数据时便捷些等等。这种都是中学生的智慧所在，中学生的点滴闪光点。班主任做好课堂记录，记录中学生的成长和变化，在适当的时侯公开夸奖或私下沟通，以达到激励中学生的目的。
在整个探究教学中初中物理实验探究专题，评价是容易被我们忽略的环节。虽然，当中学生一走入实验室，作为班主任，就应当留意观察，主要是去发觉中学生好的、积极的、新奇的、独特的表现，评价要即时。对于初学化学的中学生，应当对她们参与化学学习的欲望和参与状况进行积极的评价，并由此迸发中学生的学习兴趣，促使中学生学习数学知识。某些中学生刚进实验室，就很激动地立刻就动手操作，倘若是先前老师都会严厉地说：进了实验室不准动桌上的仪器。这使她们的学习欲望减少，甚至形成逆反心理。按照新的教学理念，老师则说：你对这个探究活动很感兴趣，我想你明天一定会很成功，但在操作之前，应该先做些哪些呢？这样评价促使中学生很容易接受。其实，评价方法好多，探究活动完后，让中学生完成探究报告，认真评估、交流，每位中学生先自评，班委之间互评，最后收上去，班主任依据实际情况进行综合评价，评价等级为：A—很好；B—较好；C—一般；D—较差；每次的探究报告置于每位中学生的成长记录档案袋中，其实，不是每位科学探究都这样评价，主要针对重要的探究活动，一些简单的，不太重要的进行口头评价即可。
应当说，在科学探究过程中，我们应当既注重探究的过程，也注重探究的结果；注重对资料的搜集、处理以及对结果的评价。在探究学生处于主要地位，班主任是组织者、参与者，也可以是指导者或评价者，同时也是学习者。实践过程中，中学生的改变和提升是显而易见的，中学生变“要我学”为“我要学”，充分展示自我，张扬个性，胆量变大了，能力提升了。因为评价体系变了，一些理论知识把握不太好但实践动手能力强的朋友，同样也很受你们的肯定，同样也会有挺好的发展空间。
科学探究作为一种新的教学内容和教学方式，正处于探求和实验阶段。只要我们强化学习、研究，努力实践，认真总结，让科学探究贯串于化学教学中，鼓励中学生积极参与科学探究，才能让中学生通过科学探究活动体验到学习科学的乐趣，了解科学研究的方式，培养她们的科学探究能力、实事求是的科学心态和勇于创新的探求精神，使她们更好地把握化学基础知识和基本技能。
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