探究性学习的课程实施模式很多，其中比较典型的有“动手做”学习模式和情境探索学习模式。
（1）“动手做”学习模式
“动手做”（Hands-on）是一种实施科学教育的模式，其特点是，教师通过设置适当的活动和任务，使学生投入到真实的情境中去，在亲自动手操作的实践过程中学习知识、掌握科学的思维方法、培养对科学的积极态度。
“动手做”强调通过做科学来学习科学。这种模式的基本程序是：提出问题――动手做实验――观察记录――解释讨论――得出结论――表达陈述。在这一过程中，学生通过亲自参加活动而学习，他们亲自动手做实验，并为理解实验所带来的东西而进行讨论。教师可以根据学生的提问或者进行实验的某些情况而提出建议。在美国，大部分动手做活动和课程都是整合到具体学科中，这些动手做的活动为学生提供了多样化的学习方式，使学生在真实世界中通过亲手操作的活动来学习知识。在法国的《小学科学教学动手做活动指南》中，还列出了“动手做”模式的实施要点。
（2）情境探索学习模式
情境探索学习模式的核心思想有两点：（1）为不同类型学习者设置适合于他们知识水平和心理特点的特定情境，引导他们进行积极的探索，并在探索过程中自主地选择适当的辅导内容和辅导方式；（2）通过在一系列精心设计的情境中进行探索，学习者不仅获得基本知识和基本技能，而且掌握有效学习的方法，发展创新意识和实践能力。通过将各种不同的情境和相应的探索活动有机结合起来，就可以实现多样化的情境探索学习。它能够充分发挥学生的学习主动性和创造性，使学生自主地获取知识，并在获得知识的同时，发展解决问题的能力和学习能力；可以有效地转变“教师讲、学生听”的传统教学模式，使教师从“知识传授者”转变为“知识探索指导者”。 教育工作者从实践中总结出开展探究性学习的一些基本策略：（1）力求展示科学家的探究过程,潜移默化地引导学生掌握探究的基本方法
结合相关教育内容,强调知识发生的过程,及时剖析科学探究的规范过程,挖掘其中的探究要素, 潜移默化地引导学生开展探究活动，使学生在探究的过程中掌握探究的基本方法。
（2）创设科学探究的情境,让学生全体参与探究过程
创设科学探究的情境，让学生发现并提出问题。探究以问题为导向，问题的提出源于仔细的观察,学生可以是课外随意的观察,也可以是对教师提供的背景材料的观察。教师提供的背景材料常常具有指向性和探究的可能性,如果能激起学生的认知心理冲突,更能诱发学生发现问题并提出问题,激发求知欲,增强学习动机。
精心设计教学程序,让学生全体参与到探究过程中来。学生作为探究过程的主体,其主体性贯穿于发现并提出问题、提出假说并预期结果、实验证实或证伪、解读数据并交流成果的探究全过程；体现在主动参与概念的形成、原理的建立、问题的解决和知识结构的构建等知识发生的全过程。探究的主过程要明确体现科学方法这一主线。
（3）精心构思,把思维品质的提升作为重中之重
探究式学习过程中的思维品质极为重要。引导探究过程时,应针对探究的每一过程,对思维品质的不同层面进行针对性培养。
狠抓“发现问题”环节,突出思维的敏锐性。探究从问题开始。发现问题的能力与个人知识积淀有关,更取决于思维的敏锐性。为提高学生思维的敏锐性,除创设引入探究时的问题情境外,还可以利用探究过程中出现的意外现象进行原因分析和反复实验查证,或利用课文中涉及的内容,不失时机地补充一些课外知识(经常是科学史中的实例) ,使学生受到思维敏锐性的培养。鼓励提出多种假说,培养思维的批判性和创造性。科学的发展源于怀疑的态度，没有思维的批判性,就不会有创新。要在探究的过程中鼓励和引导学生从多个角度去审视现象和问题,多维认识客观世界,从而“发现”新的科学规律。探究过程中,不同学生提出的假设可能是不同的,即使是看似荒谬的假设,只要有独到的理由,就应当鼓励。
指导实验设计,培养思维的启发性和创造性。在实验设计的环节上,最需要培养思维的启发性和创造性。实验设计能力的提高不是一蹴而就的,应循序渐进。以教材中的学生实验为依托,分析实验设计的基本过程,对学生的思维过程具有启发性。
强调运用思维的概括性去总结规律。探究式学习过程中教师应尽量提供不同的实验材料让学生由此及彼、由特殊到一般地总结规律。 在教学过程中开展探究性学习时，应注意以下几点[7]：
（1）在各科目中都可以开展探究性学习。
探究性学习是一种强调学生自主积极投身其中的学习方式，在各个科目中均应大力提倡。不仅在小学科学、中学科学（物理、化学、生物）科目中，而且在语文、数学、英语、历史、地理、艺术（音乐、美术）学习中，均应倡导探究式的学习方式。探究性学习是各科课程教学研究的共同课题。
（2）不同学段对探究的水平有不同的要求。
在这方面，科学探究领域的研究已经比较深入，如：①小学阶段
小学低年级学生的科学探究活动主要是以系统的观察、对常见物体的摆弄、测量为基础，对物体及其属性的检验和定性描述（物体的性质、这些性质随时间的变化、当物质相互作用时所发生的变化），从事分组和分类的活动，思考这些物体之间的共同之处和不同之处，以及对自然现象进行观察和跟踪记录。随着年龄的增长，学生可以设计和完成简单的实验来探究科学问题了。到了4年级，许多学生已经可以接受科学实验的概念了。学生要学会采用简单的设备和工具（如尺子、温度计、钟表、天平、弹簧秤、放大镜等）收集数据，并学会以口头方式、图示方式或书面方式报告和交流研究过程和研究结果。
小学阶段的重点是培养观察能力、描述能力、根据观察结果进行解释说明的能力。应该鼓励年幼的儿童谈论和画出他们的所见、所闻和所想。年龄大的学生应该学会记日志、使用仪器并记录他们的观察结果和测量结果。对于小学生来说，应该强调科学探究的经验和对假设的思考，不要过分强调科学术语的使用、科学结论和信息的记忆。
②初中阶段
对初中学生的要求有所提高，如学生除了应该学会系统的观察外，还应该能够进行精确测定（定量描述），并会确定和控制变量。学生还应该学会运用计算机查询、检索、收集、存储、组织、总结、显示并解释数据，并在此基础上预测和构建模型，还应该学会通过批判性和逻辑性思维建立证据和解释之间的关系。同时，学生还应该学习把数学运用在科学探究的各个方面，并认识到不同性质的问题需要进行不同的科学探究。
③高中阶段
对于高中生，则要求他们阐明问题、方法、对照组、变量的选择与控制（如识别不产生影响的变量、影响较小的变量、对结果有负面影响的变量）、实验的误差，要求他们对指导科学探究的概念和理论框架进行思考和说明。高中学生的探究活动最终应该构造出一种解释方案或一个模型（模型可以是物理模型、概念模型或数学模型），由于高中生了解了更多的科学概念和过程，因此就要求他们的解释更加精致。
（3）把探究性学习与现代技术（如多媒体和互联网）相结合。
有条件的地方和学校在指导学生开展探究时，可以从几个方面运用多媒体和互联网等现代技术。一方面，学生可以从互联网上寻找信息和资料为自已手头的探究服务；另一方面，学生可以运用某些计算机软件对数据进行处理。其次，我国的许多网站中出现了“基于互联网的探究性学习”，学生可以在互联网上注册，选择探究课题，申请指导教师，在开展探究的过程中学生随时通过互联网记录下自己的进展情况，由网站安排的指导教师随时对学生的探究计划和行动进行质询和指导。
（4）探究性学习的评价应以形成性评价为主。
探究性学习的评价旨在通过评价促进学生探究水平的不断发展和提高。从评价方法来看，学生的探究素质往往难于通过纸笔测验来加以评价，因为纸笔测验中无法显示出探究素质的水平。因此宜采用档案袋的方法来评价，或直接给学生一个探究任务，根据他们的实际表现来加以评价。
从评价的内容来看，重点应放在学生在探究过程中表现出来的对探究过程和方法的理解，对探究本质的把握，不能把是否探究出结论或结论是否正确作为唯一或最主要的评价指标。
