要回答這個問題必須先回答「要學生學科學的目的何在？」
1. 學習很多科學知識，做一個很有學問的人。
2. 學習怎樣操作儀器作實驗，奠定基本操作技能，應付工業社會的基本工作要求。
3. 學習基本的科學知識、學會科學思考方法，奠立解決問題的基本能力，作為未來學習的基礎。
你認為哪一個目的對我們一般的學生最有用？ 或是你還有其它想法？
在傳統的科學教學中，老師通常先介紹理論及數學公式，然後講解例題，接著做習題，再視時間許可到實驗室作實驗。而實驗則依據實驗課本進行，先講原理，然後依據實驗步驟操作，填寫數據表格，回答討論問題，完成實驗報告。
這樣的教學方式是演繹式的，而教學的起點則是已經抽象化的理論，遠離了學生的經驗，所以除了抽象能力強的高成就學生以外，其它學生很難跟上老師的講解，因為他們無法將老師所教與他們的經驗聯結，所以無法進行有意義的學習。
這樣的實驗則是驗證式的，食譜式的，學生按表操課，只是用來驗證課本理論的正確性，而往往當實驗結果與理論預測有差距時，我們常常以實驗誤差或理論與實際總是有差距來帶過！其實，我們有沒有深思過，理論與實際有差距的真正原因何在？也許是理論有問題，不夠完備，也許是實驗時的變因考量不夠周詳，變因沒有控制好。當實驗結果與理論不合時，我們稱為「異例」，那是科學發展的契機，對學生而言，功利一點來說，那是科展得獎的契機！食譜式的實驗是模仿式教學，可以培養學生的操作技能，增加學生的經驗，強化學生對理論的記憶，可是對學生(尤其是中、低成就學生)的概念理解助益不大。
如果科學教育的目的是在培養學生的科學思考與問題解決的能力，那麼科學的教學最好就像科學家由探究來發展知識一樣，學生就要像科學家一樣以探究來學習，這樣學生才有機會培養科學思考與問題解決的能力。
那麼要如何進行探究式教學呢?
探究，簡單的說就是問一個問題，然後設計實驗去解決這個問題。所以探究有三個要素：問題、實驗步驟以及結果。根據這三個要素是否已知(或由老師提供)，探究可以分成幾個層級：
第○級：問題已知、實驗步驟已知、結果已知(這就是目前大部分的實驗教學狀況)。
第一級：問題已知、實驗步驟已知、結果未知。
第二級：問題已知、實驗步驟未知、結果未知。
第三級：問題未知、實驗步驟未知、結果未知。
以上的「已知」和「未知」指的是老師或教科書有否提供。
第三級和第二級適合老師指導學生進行專題研究(例如科學展覽作品)，第一級及第二級適合老師進行課堂教學，老師可以事先安排好課程教學的問題，或引導學生提出問題，再與學生討論該怎麼進行實驗，也就是說利用引導式探究來進行課程。
探究的方法有歸納、演繹、或假設推論(Abduction，這個翻譯紛雜，有稱溯因、逆推、假設、借繹、外推等，莫衷壹是，基本上就是由蛛絲馬跡來做猜測，然後再尋求更多證據支持。)，一般而言，最容易讓學生上手的是歸納式的探究教學，是很好用的教學方法。下圖是探究教學的模式：
第一步是準備：
老師必須事先規劃好與課程相關的問題(無論是誘導學生提出老師要的問題或老師直接問問題，都必須先規劃好。)，然後準備必要的器材，器材盡量簡單且取得容易，必要時(太複雜或取得不易)以影片或動畫輔助或取代。
第二步是探索：
就是進入探究教學，首先提問題，和學生討論如何進行實驗，再來就是學生進行探究，做觀察和記錄，然後小組進行討論，由結果歸納出結論，提出解釋及證據，再來請各組進行報告，老師再總結解釋或說明理論或由學生的經驗數據提出關係式。這個循環可以持續下去，直到完成課程主題。
第三步是超越：
許多老師讓學生動手做實驗，學生玩得很開心，結果一出來就結束了，這樣很可惜，學生不見得學到東西，可能功虧一饋﹗老師必須趁這個時候再把學生的實驗結果做統整說明，並要求學生將剛剛學到的概念應用來解釋日常生活的現象，或舉例說明。
底下是老師們的經驗分享，歡迎大家來討論！
□泳泰老師:
探究在自然科學的學習中，採演了相當重要的角色，學生往往可以從中真正了解所學。但探究式教學需要有時間讓學生去探索、去推論，且需要老師精心設計，讓學生可經由活動的設計輕鬆且清楚的學習。所以我在探究式教學的部分，並不是每堂課都使用，而是以主題式的方式來使用，配合教學進度及實驗課程來實施，以動手做實驗為基礎，讓學生經由動手做的過程，去發現問題，提出設假，並設法解釋，在動手做的過程中學會探究的方法。所以在我的教學中動手做是與探究式教學交互使用的。而動手做的實驗，大部分是在研究所的課程中所學到，在加上同學及同事的提供。不過動手做與探究要結合也不是那麼容易，尤其是動手做時學生的秩序的控制是不容易的，需要經驗的累積及實際的練習。所以實際上在探究式教學這方面，本人還有待加強，也希望大家能提供更寶貴的意見。
□育豪老師:
化學實驗有如煉金術，純粹由實驗中是不可能建立正確的化學觀念的，那會淪為煉金術，比如化學最革命的觀念－化學鍵，就是由量子力學去計算得到（量子力學誕生後20年），而並非由實驗得到試探與認知。但試探性的實驗教學可以帶給學生興趣與成就感，如KMnO4在水中可以解離出鉀離子與高錳酸根離子，這個實驗可以讓學生體會在高錳酸鉀的粒子裏包著兩顆粒子。但目前我還是認為高中化學的理論與教學，需要革命性的更改，比如要面對與對學生解釋為什麼規律中會有例外如HF有最強的氫鍵照理說沸點應比水大但事實正好相反（教學手冊說這是實驗上的”結果”，但沒能提出解釋），但教師們要有更高的量子力學素養或非線性動力學或是複雜系統的概念。
□苙媜老師:
例如摩擦力，讓學生透過體驗摩擦力的過程，試著去想想和摩擦力有關的因素可能有哪些，再動手執行實驗課本上的實驗，探討摩擦力和受力面積、正向力、接觸面性質的關係，並整理成表格，向同學報告！
□俊豪老師:
我們學校在今年開始實施數理資優培訓，自然培訓方式就是以探究式實驗教學。
有許多老師擔心探究式教學會耗掉太多時間，其實歸納式探究教學與傳統的演繹式教學的差別是在教材呈現的順序上，傳統演繹式是先講原理然後舉例說明(或實驗)及應用，而歸納式探究教學則是先講實例(由簡單實驗提供)，然後歸納出原理，再應用。所以如果內容一樣時時間上差別不大，但是學生的學習效果不同，傳統演繹式的教法，學生大多只能聽(如果他還沒神遊四方)，但是如果反過來，學生就能動腦去歸納，換句話說學生較可能主動參與學習。下面舉一個白努利原理的教學實例(教學現場在工博館夢想號展示廳)，供大家參考。
下面是學習單，對象是國小三年級。如果是國中或高中你會怎樣設計?
阿力（S，三年級）按了大吹風機的開關，把球擺在大吹風機上，球浮了起來（如圖），搖晃了一下把手球掉了，撿起來放回去，再推一下把手，球又掉了。（老師T介入）。
T：你知道，球為什麼會浮起來？（喚起舊經驗）
S：因為有風吹球。
T：你怎麼知道？(要求證據)
S：（把手放到出風口），我的手被吹到。
T：我們把吹上來的風叫「氣流」，好不好？(介紹名詞）
S：好，叫氣流。
T：你試試看，把球放到氣流的左邊，球會怎樣？(探索與觀察)
S：掉下來！
T：右邊呢？
S：掉下來！
T：老師把球放到很靠近氣流的地方，球會怎樣？
S：掉下來！
T：來，老師試試看，注意看喔！(概念衝突)
S：哇！被吸過去！我試試看！
S：很靠近的時候就被吸過去！
T：那，球要怎樣才不會掉下來？（歸納）
S：要有風吹到球，還有球很靠近風也可以！
T：那就是球的旁邊都有風，或是老師剛剛說的，旁邊有氣流，就不會掉下來囉？
S：對！
T：老師把大吹風機推斜了，球放在這裡（在吹風機斜上方，正對吹風口），會不會掉？（中介問題、概念應用）
S：會！
T：你試試看！
S：不會！
T：有什麼東西讓球不會掉下來？（解釋）
S：有風！剛剛我拿球的時候，有風吹到我的手。（證據）
T：那，你知道要怎麼做球才不不會掉下來，才能投籃嗎？
S：知道！我試試看。（推了把手，球又掉了，撿球。）
T：為什麼又掉了？（反思）
S：不知道！
T：你慢慢推好嗎？（鷹架）
S：好！（慢慢推吹風機）不會掉耶！我要投籃囉！（用力慢慢推斜）進了！耶！進了！
T：慢慢推時，有什麼東西讓球不會掉下來？（要求解釋、反思）
S：風把球夾住了！
T：風把球夾住了是什麼意思？(追問)
S：…
T：球靠近風時，球會怎樣？
S：被吸過去。
T：球兩邊都有風時，球會怎樣？
S：被夾在中間。
T：推太快會掉時，是什麼東西沒辦法讓球不掉下來？（要求解釋、概念精煉）
S：風，我想，是風夾不住球吧！
…
T：你的意思是說，球會飄浮是因為氣流把球夾住，如果推得太快，氣流夾不到球，球就掉了。用你學到的東西填一下學習單！（概念整理）
…
因為只是國小三年級，所以沒介紹白努利定律，如果是國中生或高中生，你會怎樣引入白努利定律？在實驗結束後，你會怎樣讓學生把剛剛所學的概念再強化？歡迎提出你自己的想法！
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