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随着知识经济、信息社会的到来，人类的生存环境与生活质量越来越依赖于科学技术的发展及其合理的应用。物理学作为一门基础自然科学，如果不改进传统的以传授自然科学知识为主的教学模式，就无法焕发物理教育内部的生机和活力，素质教育便无法真正实施，国民的科学素质将难以提升。因此，在物理教学中，以素质教育为理念的科学探究教学研究，将是社会发展对教育要求的必然。
本文共分六章。
第一章主要阐述了科学探究教学是当今物理教学改革的呼唤，包括本文的选题背景和价值意义两部分。
第二章主要展开了对物理科学探究教学的理论探讨。其中阐释了它的四个理论基础：哲学、心理学、教育学以及系统方法论基础，定义了物理科学探究教学的具体涵义以及其应达到的教学目标，并指出了其教学特征和应遵循的原则。
第三章的第一节首先探讨了国外的几种科学探究教学模式，并结合中国的国情和中学物理教学的现状以及笔者在中学物理教学的实践，提出了自己的有效的物理科学探究教学模式——八环节模式，即创设问题情境、科学提出问题、猜想预期结果、设计实验、实验探究记录数据、数据处理得出结论、评估结论及小组交流应用创造，接着就该模式阐述了其具体的实施策略。第二节着重论述了物理学中适合科学探究教学的内容，即基本概念和规律、探索性实验、日常生活现象以及物理前沿技术等。
第四章探讨了物理科学探究教学中情感培养的涵义(心理学角度)和实践(爱、行、实、美四个方面育情)。第五章的前三节分别阐述了物理科学探究教学评价的意义、特点和原则。第四节根据其实施过程及素质教育评价理念制定了评价的标准，即10个科学指标。
第五节就10个科学评价指标和具有针对性的评价方法，探索出了“定性半定量”的评价体系，并对其与传统教学评价作了比较。
第六章指出了物理科学探究教学存在的问题及建议。