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探究性学习是美国生物学家、课程专家、芝加哥大学教授施瓦布(J.schwab)首倡的，它是指从学科或现实生活中选择和确定研究专题，通过学生自主、独立地发现问题，以及实验、操作、调查、信息收集与处理、表达与交流等探索活动解决问题，培养学生的创新精神与实践能力。探究性学习承载着科学知识的掌握、科学技能的发展、科学方法的训练、科学精神的培养和科学思维习惯的养成等多重任务，是科学素养得以实现的保障。问题是探究性学习的主要载体，探究性学习主要围绕着问题的提出和解决来组织学生的学习活动。心理学家把问题的要素分为三个活动部分：
(1)初试状态：对问题作出给定条件或事先描述的状态。(2)目标状态：确定所希望达到的状态。(3)认知状态：从初试状态到目标状态必须采取的步骤。
这三个部分共同界定了所谓的“问题空间”。实施探究性学习，要求教师善于营造一个广阔的“问题空间”。
一、初试状态的创设
探究性学习实施的第一阶段首先要求教师为学生创设一定的问题情境或提出探究任务，即建立问题的初试状态。所谓创设问题情景，实际上就是教师在教学过程中，根据教学目的寻找与教学内容密切相关的、可以激发学生学习兴趣的材料，用新颖的方式和生动的语言创设出若干问题，让学生探讨发现并提出新问题；让他们怀着强烈的求知欲去进行探讨。下面结合初中生物学科的特点，谈谈生物教学中问题情境的创设方法。
1 通过原有的知识储备引出新问题来创设问题情境
在生物教学中，教师可根据本节课的内容介绍一些生物现象或提出一些相关的生物学问题，要求学生用原有的知识、经验去解释。学生会发现自己的知识欠缺，不能解决教师提出的问题，从而产生强烈的求知欲望。
2 通过观察实验和奇趣事例来创设问题情境
生物学本身是一门实验性很强的学科，没有实验，生物学就不可能取得如此辉煌的成就。同样，问题情境的设置也可以来自于实验。学生通过亲自观察实验现象发现问题，并通过实验进行探究。
生物科学史上有很多生动、有趣的事例，也可以用来创设问题情境，启发学生进一步探究的兴趣。如在教授“遗传病和人类健康”时，可先讲英国维多利亚女王与血友病的故事，指出血友病的成因。然后提问：什么是遗传病?遗传病有什么特点?遗传病有何危害?怎样预防遗传病?这些问题情境的设置不仅能引起学生学习的极大兴趣，而且培养了学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
3 通过对某一问题的不同看法来创设问题情境
学生对某一生物学问题，往往有不同的看法并引起争论。如在教授“性别和性别决定”时，学生对性别是由什么决定的?生男孩的几率大还是生女孩的几率大?等问题持有多种错误的看法，学生会对这些问题产生浓厚的兴趣，并进行激烈的讨论。这样有效地激发了学生的探究热情，有利于探究性学习的顺利进行。
4 通过生活实践和社会调查来创设问题情境
现在的新生物教材中有许多内容与学生的日常生活是密切相关的，教师可以通过让学生参加生活实践或社会调查来创设问题情境。如在教授“鸡蛋的结构”时，可让学生在家里先行观察蛋的结构，比较鸡蛋与人类卵细胞的差异，学生观察比较后提出问题：为什么鸟类的蛋有坚硬的外壳和丰富的卵白、卵黄?蛋的哪个结构发育成雏?蛋是怎样形成的?又是怎样受精的?从而在学习的过程中更好地掌握鸟类的蛋的结构与陆生生活、体外发育相适应的特点。这样，层层深入引导学生开展各项探究性学习活动，能很好地激发学生主动探究知识的热情，提高学生的科学素养和科研能力。
二、认知操作的引导
探究性学习强调以学生的自主性、探究性学习为基础，学生被置于学习的主体地位。在探究性学习中，问题的认知操作即问题的解决过程中，教师应是引导者，教师的作用重在建立诱发学生自主探索动机的最佳“心理场”。教师应充分相信学生的主观能动性和潜力，努力让他们成为一个发现者、研究者和探索者。教师在引导的过程中要注意以下几点：
1 引导回忆旧知识，提供解决问题的基本知识储备
当要解决的问题基本明确后，学生会本能地向着问题的方向去检索、识别。而后，提取贮存于大脑记忆里的相近、相似的“模块”，用这些“模块”来解决问题。复习旧知识实际是为问题的解决作必要的准备。
2 让学生自己“爬坡”
在问题解决的过程中，教师一般不要直接向学生表达自己的观点或提供有关的信息，尽量给学生充分的自主学习和讨论时间，只有当学生确实“爬”不上去时，才适时加以点拨。教师在给以点拨时，要用启发式。启发的问题设计从内容上应注意符合维果茨基的“最近发展区理论”，层层设问，循序渐进；从形式上应注意发散性和探究性。
3 建立多维互动的交流空间
交流与合作是新课标倡导的“主旋律”，建立学习小组是增进交流与合作的有效方式。教师可以让学生自由搭配，只要觉得在一起能够有效地学习、有效地合作，就可以组合在一起，以便建立良好的小组成员关系。小组中的成员分工由学生自己决定，要求分工合理，每人都应承担一定的任务，并为小组争光，为小组承担责任。教师要注意监督学习小组的活动，并对小组及小组各成员采取多元评价方式，以确保所有的学生都参与到活动中，要鼓励学生外显他们的思维过程。并鼓励他们相互评论。
4 注意调控、评价及学法指导
问题解决的过程并非是一个按照事先确定的顺序机械地进行下去的过程。随着问题的解决、活动的深入和新问题的暴露，已有的想法很可能会发生改变，并产生一些新的想法，原先被认为很有希望的途径很可能被揭示为没有前途的“死胡同”，此时必须做出评估、调整，重新进行“问题提出”。因此，教师必须时刻关注学生所面临的困难，关注其是否真正弄清了题意?在已进行的工作中是否存在隐蔽的错误，随时提醒学生切莫“心中无数”，要经常反思实验过程。在指导探究，解决问题的过程中，教师还要注意学法指导，对培养学生的自学能力，提高学生素质大有裨益。
三、目标状态的拓展
问题的目标状态应是新问题的开始。如在“探究水分对霉菌生活的影响的活动”中，学生提出：温度对霉菌的生活有没有影响?阳光对霉菌的生活有影响吗?不同的培养材料培养出来的情况相同吗?等一系列问题。这时，教师应该鼓励学生去实验、去探索、去研究，以延伸课堂教学，开展探究性学习，使课内理论的知识、理论上的解题思路，通过实践、探索、论证，更好地被学生掌握。在课堂教学结束前，教师应拓展新知识，启发学生带着更多的问题走进教室，走进探究性学习。
罗杰斯认为：“成功的教育依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系，依赖于一种和谐的安全的课堂气氛。”因此，营建探究学习的“问题空间”还需要创设一个宽松、和谐的教学环境。“亲其师，则信其道”，师生感情融洽，教学就容易取得理想的效果。同时，教师要注意保护学生的自尊心，运用多元评价方式客观地评价学生，及时有效地鼓励学生大胆质疑，敢于挑战权威，敢于标新立异，促使他们形成敢想、敢问、敢说、敢做的心理品质，真正理解和掌握探究学习的学习方法。
(1)初试状态：对问题作出给定条件或事先描述的状态。(2)目标状态：确定所希望达到的状态。(3)认知状态：从初试状态到目标状态必须采取的步骤。
这三个部分共同界定了所谓的“问题空间”。实施探究性学习，要求教师善于营造一个广阔的“问题空间”。
一、初试状态的创设
探究性学习实施的第一阶段首先要求教师为学生创设一定的问题情境或提出探究任务，即建立问题的初试状态。所谓创设问题情景，实际上就是教师在教学过程中，根据教学目的寻找与教学内容密切相关的、可以激发学生学习兴趣的材料，用新颖的方式和生动的语言创设出若干问题，让学生探讨发现并提出新问题；让他们怀着强烈的求知欲去进行探讨。下面结合初中生物学科的特点，谈谈生物教学中问题情境的创设方法。
1 通过原有的知识储备引出新问题来创设问题情境
在生物教学中，教师可根据本节课的内容介绍一些生物现象或提出一些相关的生物学问题，要求学生用原有的知识、经验去解释。学生会发现自己的知识欠缺，不能解决教师提出的问题，从而产生强烈的求知欲望。
2 通过观察实验和奇趣事例来创设问题情境
生物学本身是一门实验性很强的学科，没有实验，生物学就不可能取得如此辉煌的成就。同样，问题情境的设置也可以来自于实验。学生通过亲自观察实验现象发现问题，并通过实验进行探究。
生物科学史上有很多生动、有趣的事例，也可以用来创设问题情境，启发学生进一步探究的兴趣。如在教授“遗传病和人类健康”时，可先讲英国维多利亚女王与血友病的故事，指出血友病的成因。然后提问：什么是遗传病?遗传病有什么特点?遗传病有何危害?怎样预防遗传病?这些问题情境的设置不仅能引起学生学习的极大兴趣，而且培养了学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
3 通过对某一问题的不同看法来创设问题情境
学生对某一生物学问题，往往有不同的看法并引起争论。如在教授“性别和性别决定”时，学生对性别是由什么决定的?生男孩的几率大还是生女孩的几率大?等问题持有多种错误的看法，学生会对这些问题产生浓厚的兴趣，并进行激烈的讨论。这样有效地激发了学生的探究热情，有利于探究性学习的顺利进行。
4 通过生活实践和社会调查来创设问题情境
现在的新生物教材中有许多内容与学生的日常生活是密切相关的，教师可以通过让学生参加生活实践或社会调查来创设问题情境。如在教授“鸡蛋的结构”时，可让学生在家里先行观察蛋的结构，比较鸡蛋与人类卵细胞的差异，学生观察比较后提出问题：为什么鸟类的蛋有坚硬的外壳和丰富的卵白、卵黄?蛋的哪个结构发育成雏?蛋是怎样形成的?又是怎样受精的?从而在学习的过程中更好地掌握鸟类的蛋的结构与陆生生活、体外发育相适应的特点。这样，层层深入引导学生开展各项探究性学习活动，能很好地激发学生主动探究知识的热情，提高学生的科学素养和科研能力。
二、认知操作的引导
探究性学习强调以学生的自主性、探究性学习为基础，学生被置于学习的主体地位。在探究性学习中，问题的认知操作即问题的解决过程中，教师应是引导者，教师的作用重在建立诱发学生自主探索动机的最佳“心理场”。教师应充分相信学生的主观能动性和潜力，努力让他们成为一个发现者、研究者和探索者。教师在引导的过程中要注意以下几点：
1 引导回忆旧知识，提供解决问题的基本知识储备
当要解决的问题基本明确后，学生会本能地向着问题的方向去检索、识别。而后，提取贮存于大脑记忆里的相近、相似的“模块”，用这些“模块”来解决问题。复习旧知识实际是为问题的解决作必要的准备。
2 让学生自己“爬坡”
在问题解决的过程中，教师一般不要直接向学生表达自己的观点或提供有关的信息，尽量给学生充分的自主学习和讨论时间，只有当学生确实“爬”不上去时，才适时加以点拨。教师在给以点拨时，要用启发式。启发的问题设计从内容上应注意符合维果茨基的“最近发展区理论”，层层设问，循序渐进；从形式上应注意发散性和探究性。
3 建立多维互动的交流空间
交流与合作是新课标倡导的“主旋律”，建立学习小组是增进交流与合作的有效方式。教师可以让学生自由搭配，只要觉得在一起能够有效地学习、有效地合作，就可以组合在一起，以便建立良好的小组成员关系。小组中的成员分工由学生自己决定，要求分工合理，每人都应承担一定的任务，并为小组争光，为小组承担责任。教师要注意监督学习小组的活动，并对小组及小组各成员采取多元评价方式，以确保所有的学生都参与到活动中，要鼓励学生外显他们的思维过程。并鼓励他们相互评论。
4 注意调控、评价及学法指导
问题解决的过程并非是一个按照事先确定的顺序机械地进行下去的过程。随着问题的解决、活动的深入和新问题的暴露，已有的想法很可能会发生改变，并产生一些新的想法，原先被认为很有希望的途径很可能被揭示为没有前途的“死胡同”，此时必须做出评估、调整，重新进行“问题提出”。因此，教师必须时刻关注学生所面临的困难，关注其是否真正弄清了题意?在已进行的工作中是否存在隐蔽的错误，随时提醒学生切莫“心中无数”，要经常反思实验过程。在指导探究，解决问题的过程中，教师还要注意学法指导，对培养学生的自学能力，提高学生素质大有裨益。
三、目标状态的拓展
问题的目标状态应是新问题的开始。如在“探究水分对霉菌生活的影响的活动”中，学生提出：温度对霉菌的生活有没有影响?阳光对霉菌的生活有影响吗?不同的培养材料培养出来的情况相同吗?等一系列问题。这时，教师应该鼓励学生去实验、去探索、去研究，以延伸课堂教学，开展探究性学习，使课内理论的知识、理论上的解题思路，通过实践、探索、论证，更好地被学生掌握。在课堂教学结束前，教师应拓展新知识，启发学生带着更多的问题走进教室，走进探究性学习。
罗杰斯认为：“成功的教育依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系，依赖于一种和谐的安全的课堂气氛。”因此，营建探究学习的“问题空间”还需要创设一个宽松、和谐的教学环境。“亲其师，则信其道”，师生感情融洽，教学就容易取得理想的效果。同时，教师要注意保护学生的自尊心，运用多元评价方式客观地评价学生，及时有效地鼓励学生大胆质疑，敢于挑战权威，敢于标新立异，促使他们形成敢想、敢问、敢说、敢做的心理品质，真正理解和掌握探究学习的学习方法。