在科学探究的产物触目皆是的世界，具有良好的科学素养是每个人必不可少的需要。每个人每一天都有不少事情需要运用科学知识作出适当决策。每人都需要有能力有见地的参加就涉及科学技术的重大问题而举行的公开讨论和辩论。每个人都应该有机会去领略一番因领悟和探明自然界的事理而可能产生的那种兴奋之情和自我满足感。
如今有越来越多的工作需要高的技能，因而要求人们得会学习，会推理，会创造性思维，会做决策，会解决问题。了解科学，了解科学中的种种过程是掌握这类高级技能的一种根本性的途径。
美国《国家科学教育标准》就是向我们展示有良好科学素养的一国国民应该是什么样子。它对学生们在不同的年级段上需要知道些什么，懂得些什么以及能够做些什么才算有科学素养，作了简单的阐述。
这部标准不仅仅要求把"学科学作为一种过程",作为学生们学习诸如观察，推断和实验等诸种能力的过程。学科学的中心环节是探究。科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此中研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。
科学教育采用的教学新方法必须能反映科学本身的实际搞法，强调把科学探究作为获取知识和认识世界的一种方法。只有当学生们经常参与积极的探究活动时才能实现本标准的预期目标。在童年阶段，孩子们的好奇心促使他们通过观察和摆弄周围环境中的常见物体和材料来探究世界。当孩子们开始解释世界时，他们进行比较，描述和分类。要想为解释和自然世界奠定主题知识基础，就需要在漫长的时间积累丰富的经验。年幼的孩子们把他们的经历，理解和想法都带到学校，教师为孩子们提供了继续探究的机会，让他们在目标集中的环境下与其他孩子们一道使用简单的工具(如放大镜和测量装置)进行探究。
在参与探究时，学生们要能描述物体和事件，能提出问题，能作出解释，能根据现有科学知识对所作解释加以检验，并且能把自己的看法和意思传达给别人。学生们得会自己提出假设，会运用判断思维和逻辑思维，会考虑可能的各种解释。这样做就可以把科学知识与推理和思维的技能结合起来，从而可以能动的获得对科学的理解。
低年级学生可以培养一些简单技能，例如如何观察，测量，切断，连接，开和关，倾倒液体，握持，打结和挂钩等。从一些简单的仪器开始，学生可以使用尺子来测量物体和材料的长度，高度和深度，用温度计测量体温，用钟表测量时间，用天平和弹簧秤测量重量，用放大镜观察物体和生命体，用显微镜观察植物，动物，岩石和其他材料的细部。孩子们还要为开展调查研究而学习使用计算机和计算器的技能。
学生在利用数据进行解释时要进行思考。即使是在低年级阶段，学生也应该学会什么可以作为证据，学会判断他们用来作出解释的那些数据和信息有什么优点。学生应该把他们的解释建立在观察结果的基础上;随着他们不断开发认知他们应能够把解释与描述区别开来，也就是说面对结果要找出原因，哟啊根据证据和逻辑论证确立因果关系，特别是，学生应该能够评价通过简单试验所获得的数据，对这些数据进行归纳总结并且对试验重点因果关系形成一个逻辑论点。学生在作出解释之后，他们会求助于知识和所得到的证据来支持他们的解释。学生应该根据科学知识，经验和他人的观察结果对其解释进行检验。
学生应该开始培养交流，批评和分析自己和同学的工作的能力。交流可以采用口头方式，图示方式或书面方式。学生应该培养倾听和尊重其他同学提出的解释的能力。在回答问题的过程中学生应该参与讨论和辩论，最后修改其解释。
在探究的各个阶段上，教师的工作都是指导学生们的学习，把注意力集中于他们的学习，激发和鼓励他们的学习。教师要不断地通过提问题创造机会去激发学生思考，推动科学探究活动。教师要和学生们一起努力，共同营造一种能确保学生勇于发表的环境。教师要鼓励无拘无束的讨论，要组织各种科学活动，以使学生们在这类活动中都不能不去说明自己对问题的理解，阐释自己做这样或那样理解的理由，提出凿凿有据的论点，为自己的结论寻找理据，对彼此的科学解释提出批评和质疑。学生在碰到新材料，新现象时，放开思想讨论虽然对学生很有益但教师还是要介入进去，集中他们的注意力，引导他们思考问题，否则，这种讨论可能达不到透彻理解的目的。教师要给学生们以机会，让他们去提高他们评价和总结思考他们自己的科学成绩的能力。
学生们必须参与以探究为目的的研究活动，使他们同老师和同学一起相互启发相互促进。学生们需要将他们目前所掌握的科学知识同他们从多种渠道获得的科学知识联系起来;他们要把科学内容应用于新的问题里去;他们要参与解决问题，参与作计划，参与决策，参与小组讨论;他们还要参与跟能动的学习方法在原则上是完全一致的评价活动。学习者共同参与可以增进学习;这有助于促进理解，有助于增强学生们的研究能力，有助于提高对探究有导向作用的所提问题的质量，也有助于学生们总结经验。同学与同学的相互合作不仅能增进对科学的了解，而且也有助于对科学探究活动特别需要的技能，思想方法，行为方式和价值观念的多方面培养训练。
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