美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)，在參與完整和部分探究活動(dòng)的過程中培養(yǎng)并發(fā)展全體學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所需要的基本技能與對科學(xué)探究的本質(zhì)的理解。

中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所需要的技能包括以下方面。

1.明確界定可探究的問題。能夠從廣泛、模糊的實(shí)際問題中提煉、界定可進(jìn)行探究的問題，并運(yùn)用相關(guān)科學(xué)概念和定律指導(dǎo)探究。

2.設(shè)計(jì)并進(jìn)行科學(xué)探究。能夠明確研究目的，選擇適當(dāng)?shù)难芯糠椒?、?shí)驗(yàn)儀器，確定研究過程的主要步驟，注意確認(rèn)和控制變量，闡明研究中需要涉及的概念、原理，及時(shí)調(diào)整和修改設(shè)計(jì)方案。

3.運(yùn)用技術(shù)和數(shù)學(xué)工具收集、分析和解釋數(shù)據(jù)。各種技術(shù)工具(包括數(shù)學(xué)工具)的選擇與使用是由學(xué)生所探究的問題而決定的，數(shù)學(xué)在探究的各方面起到重要作用。利用計(jì)算機(jī)收集、組織和分析數(shù)據(jù)是研究的一個(gè)重要的組成部分。

4.運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行描述、解釋、預(yù)測和建構(gòu)模型。運(yùn)用一定的科學(xué)知識(shí)，描述和解釋所觀察到的現(xiàn)象，區(qū)別描述和解釋的不同，作出假設(shè)，建構(gòu)物理模型。在相互討論中修改、確定解釋方案和物理模型。

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