思维型探究教学的建构
在探究过程中，学生的主要任务在于从情境中发现并明确问题，围绕问题提出假设，制订计划，搜集证据，处理信息，得出结论，表达交流，反思评价，应用迁移。这些过程不是一套固定的步骤和线性方法，更不拘泥于科学实验这一种探究方式，而是一种以科学的思维方式链接起来的探究活动，具有很大的灵活性。矩道小学科学软件为学生创设学习情境，在探究过程中精选和设计学习材料，为学生搭建“脚手架”，引导学生达成学习目标，并启发学生进行应用迁移。
（一）情境创设与问题提出
情境创设可以使学生联系已有知识和经验去解决问题，鼓励学生独立思考、挑战权威、合作互动，从而形成一种学生主动学习、积极参与的生动活泼的教学氛围。
提出问题是学生感知情境，进行科学探究的导入阶段。在这一阶段，学生主要通过观察科学现象，将其与相关科学概念相关联，激活先验知识，结合对现象或环境中变量间关系的分析，在发散性思维的基础上从多个视角上提出不同的问题；比较和区分所提问题的可行性，进一步确定自己的研究问题，明晰学习目标。
（二）作出假设并制订计划
作出假设是基于研究问题提出假设的过程，其目的是阐明变量之间的关系。学生需通过因果推理、类比推理、演绎推理等逻辑思维，在已有科学观念基础上，提出可验证的假设，通过不断测试和修正假设来构建知识。
为了对假设进行证实或证伪，学生需要综合利用联想、发散、重组和辩证等多种思维方式制订计划，以便在后续探究过程中合理地分配时间、材料等各种资源。
（三）搜集证据与信息处理
在计划实施的初始阶段，学生使用不同的调查手段和工具，在观察的基础上，借助发散、比较、分析、综合等思维方式搜集证据。利用发散思维，从证据的类型、搜集方式等多维视角考虑证据的搜集：基于比较、分析、综合等思维方式，对证据的准确性和可靠性，及其对主张支持的切合性和充足性进行综合评估。
（四）得出结论与表达交流
得出结论主要是为了建立证据和主张之间的联系，阐释探究的基本结论。学生需要对实验现象、数据和相关文本信息进行推理；通过分析和综合多元因果关系进行假设检验和修正；考虑他们最初的研究问题或假设是否得到了研究结果的回答或支持。
表达交流是一个合作学习的探究过程，包括明确地向他人公开分享自己的证据和观点；通过与他人的交流和辩驳来捍卫自己的观点。
（五）反思评价与应用迁移
在一个探究过程完成之后，学生需要从背景知识出发，联系学习目标，以严谨的态度系统地对探究过程进行批判性的回顾；以分析、比较、概括等思维活动为基础，对探究过程进行反思和自我评价，同时为新的探究活动提出新的问题。
在一个探究过程结束之后，教师应为学生创建一个新的相关情境，以便学生能够将原有探究过程中所形成的科学观念、科学思维、探究与实践能力、科学态度与责任应用到新的情境中。
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