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本研究主要是从理论与实践结合的角度探讨STS课程中科学探究活动如何设计、实施与评价的问题。本文主要分五部分，前两部分主要是研究的理论基础。第一部分是问题的提出，包括研究背景、研究意义、研究的总体思路和核心概念界定四个方面，对研究的总起有比较明晰的思路。第二部分是科学探究的理论基础和文献综述，以此奠定本调查研究的理论基础，也为实践的开展提供理论依据。
第三部分主要是进行问卷调查和结果分析。针对STS课程在实际教学中存在的问题，笔者设计了《中学教师科学素养与教育观调查问卷》，以北京和深圳两市初二教师为母群体，采用目的取样和随机取样相结合的方法，在北京和深圳分别选取两所中学（分别是重点和非重点）的教师进行问卷调查。利用SPSS统计分析工具对收集的数据进行分析，得出结论。调查结果显示理科教师的科学素养显著高于基础学科教师的科学素养，但与文科教师之间的科学素养没有显著差异。理科教师的科学素养问卷得分比文科教师科学素养问卷平均得分高。通过对各主要学科教师的科学素养问卷得分进行分析，结果表明，化学教师的科学素养得分最高，标准差也较小。不同教龄的教师之间，科学素养得分没有差异。另外，在调查中发现，许多教师认为当前我国的科学教育存在以下问题：科学教育过于强调灌输与记忆；科学教育忽视科学价值与科学研究态度；科学教育缺乏科学伦理与科学道德的培养。
第四部分是该研究的的行动研究部分，也是本次研究的重要组成部分。笔者以理论分析为基础，以实践调查存在的问题为依据，设计了两个单元的内容《水--流动的乐章》和《饮水与健康》到实践中运用。深入学校教学实际，运用校本STS课程于实践中，探讨STS科学探究课程如何设计、实施以及评价等问题，并将在实践中得到的经验进行总结、归纳，形成理论框架。
第五部分是本研究的结论和建议部分，通过此次调查研究发现教师的专业成长以及角色定位需要得到相关单位的重视；同时，在进行STS科学探究的过程中，总结了提高学生科学素养的几点建议，一是培养学生的问题意识；二是培养学生猜想与假设能力；三是培养学生动手才做能力；四是培养学生合作与交流能力；五是培养学生合作与交流能力。