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一、模式界定
小学科学信息技术条件下的“问题突破，自主探究”学习模式是以多元智能理论为指导，利用信息技术的优势，提高学生自主探究能力的学习模式。其中“问题突破”是自主探究学习的切入点，是指利用教学情境提供的可进行深入探究的材料，发现其中的探究性问题，并展开合理猜测与假设。“自主探究”是自主探究学习的归宿，是指学生根据提出的猜测与假设，能够制订出切实可行的探究计划，利用已有的知识经验进行自主探究。该学习模式可以分为四个流程：观察材料，提出问题——进行猜想，提出假设——设计方案，自主探究——汇报成果，自主发思。此模式下的自主探究学习是利用信息技术和丰富的探究资源，在教师的有效指导下自主提出有价值的探究问题，再设计出切实可行的探究计划，最后进行深入的自主探究。
二、操作模式
教育家夸美纽斯曾说：“一切知识都是从感官开始的。”科学探究过程首先是从观察探究材料开始的，学生天生的好奇心是科学学习的起点，教师必须利用学生对探究材料产生的兴趣进行引导，使其转化为积极的探究欲，并根据自己的知识能力和生活经验提出可探究的问题。在这一环节中，教师必须利用探究材料创设出各种教学情境，使学生通过观察后能够提出有价值的探究问题。在教学中，教师要营造出宽松的学习氛围，激活学生的科学思维，利用已有的知识基础和生活经验提出有探究价值的问题。
策略一：利用教学情境，提出疑问
巴尔扎克说过：“打开一切科学大门的钥匙都毫无疑义的是问号，开发学生的潜能，必须鼓励学生从质疑开始。”然而學生的问题意识并不是凭空产生，而是需要一定的情境。富有启发性的教学情境可以激发学生的学习欲望，它所蕴含的科学信息能沟通学生的生活经验与知识背景，开启学生的科学思维，提高学生的问题意识。
策略二：利用认知矛盾，提出疑问
学生对科学知识的学习离不开自己的生活经验和原有的知识水平，当新知与之出现矛盾产生失衡状态时，心中自然会产生疑问，而这种疑问正是学生自主探究的动力源泉，
例如，在教学《一切都在运动中》一课时，由于学生对运动和静止的概念有一定的了解，但并没有理解这两个概念的真正内涵，教师便利用多媒体课件出示两张对比画面，引导学生观察两张画面中哪些物体发生了运动？学生通过认真观察，发现了一些物体发生了位移，据此判断出运动的物体。教师抓住时机，引出问题：你是怎样判断出这些物体是运动的？学生根据大树是静止的，从而判断出物体运动的标准。这时教师再次利用多媒体动画课件，将画面变成地球上的一个点，然后提出问题：刚才画面中的大树静止不动，可地球是运动的，那么大树是静止的，还是运动的？学生一时无语，不知如何解释，此时学生提出可探究的问题：怎样判断一个物体是否在运动？学生通过认知上的矛盾冲突，抓住了新知的生长点，完成了新知的主动建构。
策略三：利用观察分析，提出疑问
李四光说过：“观察是得到一切知识的一个首要步骤。”对探究材料进行观察分析是自主探究的开始，是科学探究重要的学习方法之一。观察不仅要调动多种感觉器官，更重要的是要抓住探究材料的特点进行重点观察。
环节二：进行猜想，提出假设
当提出了有价值的探究问题后，必须结合自己的知识经验，发挥小组合作学习的力量，抓住疑问点、矛盾点，相似点进行猜想，提出合理的假设，这是进行自主探究的前提。
策略一：结合生活经验，抓住联系点
学生对科学知识的认知并不是一片空白，日常生活中接触了大量的科学现象，了解到了一些科学常识，这些都是学生学习科学的重要基础。课堂教学中，教师可以联系学生的生活实际创设问题情境，进而进行猜想，提出假设。
策略二：找出认知冲突，抓住矛盾点
学生的知识水平还处于较低的阶段，对一些事物、概念的认识还较模糊，教师便以此为切入点，为学生提供有结构的探究材料，创设出认知冲突情境。认知冲突情境中的矛盾往往能激起学生的探究欲望，是学生持续深人探究的动力源泉。教师可以引导学生认真观察材料，找出其中与自己认知水平相悖的矛盾点，据此进行合理的猜测与假设。教师要根据学生提出的问题，了解学生的前概念，抓住学生在认知上存在的问题，有针对性地调整教学方法，让学生通过亲身探究过程体会、领悟，从而建构新知识。
策略三：利用类比迁移，抓住相似点
学生的学习是将新的知识内容纳入到自己已有的知识结构中的构建过程，教师应当把学生原有的知识经验作为新知识的生长点，利用类比迁移的方法建立起两者之间的联系，引导学生抓住其中的相似点进行猜测与假设，进行主动地建构知识。
环节三：设计方案，自主探究
小学科学是以探究学习为主的学科，在探究的过程中设计探究方案是自主探究重要的一环。由于学生的学习基础、生活经验、思维方式、主观能动性等方面的不同，自主探究的能力存在着差异。在引导学生自主探究学习时，教师要指导学习方法，让学生逐步学会自主探究学习。
（一）探究方案的内容
实验器材、实验步骤、探究结论。
（二）设计探究方案的程序
程序一：相互讨论，制订方案。
讨论是学生思维相互碰撞的过程，在这一过程中学生可以发挥各自所长，充分表达自己的观点，经过争辩相互补充、启发，进而制订出合理的探究方案。
程序二：师生研讨，完善方案。
学生是科学学习的主体，只有充分发挥学生学习的主动性，学生才能完成所学知识的意义建构，然而学生的生活经验和知识基础还处在初级阶段，因此教师必须充分发挥主导作用，为学生的探究方案提供必要的指导。
例如，在教学《水在加热和冷却后》一课时，学生相互讨论制订出了尚不完善的探究方案，此时教师充分肯定学生制订的探究方案的可行性，并提示两点：（1）塑料的导热性较差。（2）直接将冰块放人容器中的温度不足以低到形成霜。学生再次展开讨论，决定将塑料瓶换成易拉罐，但无法解决第二个问题，教师及时介绍冰块加食盐制冷的方法。经过师生共同研讨，最终完善了设计方案。
环节四：汇报成果，自主反思
《学记》中说：“学然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。”学生的自主反思是学生对自己课堂学习进行有效调控的基础，是学生主动建构知识的主要表现形式。待自主探究结束后，小组便开始展开成果汇报，对于不同观点其他同学可以大胆提出质疑。通过质疑、争辩，学生的科学思维在碰撞的过程得以深化。在探究后学生经历反思，这样可以从中感悟到探究方法的科学性，收获的是科学探究的经验。学会自主反思是对自己学习状态的自我反省，是学生进入自主探究状态的重要标志。
自主反思可以从以下角度入手。
角度一：反思自己的学习方法
科学探究离不开良好的学习方法，在探究过程中通过观察、比较、分析方法等提出问题，然后利用讨论、联想、联系原有知识基础、生活经验等方法进行猜测与假设，再通过师生讨论等方法设计探究方案，进而展开自主探究。
角度二：关注自己的学习效果
对自己学习成果的关注是学生自主学习的重要表现，通过关注学习效果可以激发学习的主动性，找出学习上的差距，寻求解决的办法，主动进行弥补。
角度三：关注自己的学习态度
学习是学生主动建构知识的过程，而积极的学习态度是促进学生主动建构的前提。只有学生以积极的学习态度参与到课堂教学中来，这样才能以饱满的热情，坚强的意志，主动地进行科学探究活动。
小学科学信息技术条件下的“问题突破，自主探究”学习模式是以多元智能理论为指导，利用信息技术的优势，提高学生自主探究能力的学习模式。其中“问题突破”是自主探究学习的切入点，是指利用教学情境提供的可进行深入探究的材料，发现其中的探究性问题，并展开合理猜测与假设。“自主探究”是自主探究学习的归宿，是指学生根据提出的猜测与假设，能够制订出切实可行的探究计划，利用已有的知识经验进行自主探究。该学习模式可以分为四个流程：观察材料，提出问题——进行猜想，提出假设——设计方案，自主探究——汇报成果，自主发思。此模式下的自主探究学习是利用信息技术和丰富的探究资源，在教师的有效指导下自主提出有价值的探究问题，再设计出切实可行的探究计划，最后进行深入的自主探究。
二、操作模式
教育家夸美纽斯曾说：“一切知识都是从感官开始的。”科学探究过程首先是从观察探究材料开始的，学生天生的好奇心是科学学习的起点，教师必须利用学生对探究材料产生的兴趣进行引导，使其转化为积极的探究欲，并根据自己的知识能力和生活经验提出可探究的问题。在这一环节中，教师必须利用探究材料创设出各种教学情境，使学生通过观察后能够提出有价值的探究问题。在教学中，教师要营造出宽松的学习氛围，激活学生的科学思维，利用已有的知识基础和生活经验提出有探究价值的问题。
策略一：利用教学情境，提出疑问
巴尔扎克说过：“打开一切科学大门的钥匙都毫无疑义的是问号，开发学生的潜能，必须鼓励学生从质疑开始。”然而學生的问题意识并不是凭空产生，而是需要一定的情境。富有启发性的教学情境可以激发学生的学习欲望，它所蕴含的科学信息能沟通学生的生活经验与知识背景，开启学生的科学思维，提高学生的问题意识。
策略二：利用认知矛盾，提出疑问
学生对科学知识的学习离不开自己的生活经验和原有的知识水平，当新知与之出现矛盾产生失衡状态时，心中自然会产生疑问，而这种疑问正是学生自主探究的动力源泉，
例如，在教学《一切都在运动中》一课时，由于学生对运动和静止的概念有一定的了解，但并没有理解这两个概念的真正内涵，教师便利用多媒体课件出示两张对比画面，引导学生观察两张画面中哪些物体发生了运动？学生通过认真观察，发现了一些物体发生了位移，据此判断出运动的物体。教师抓住时机，引出问题：你是怎样判断出这些物体是运动的？学生根据大树是静止的，从而判断出物体运动的标准。这时教师再次利用多媒体动画课件，将画面变成地球上的一个点，然后提出问题：刚才画面中的大树静止不动，可地球是运动的，那么大树是静止的，还是运动的？学生一时无语，不知如何解释，此时学生提出可探究的问题：怎样判断一个物体是否在运动？学生通过认知上的矛盾冲突，抓住了新知的生长点，完成了新知的主动建构。
策略三：利用观察分析，提出疑问
李四光说过：“观察是得到一切知识的一个首要步骤。”对探究材料进行观察分析是自主探究的开始，是科学探究重要的学习方法之一。观察不仅要调动多种感觉器官，更重要的是要抓住探究材料的特点进行重点观察。
环节二：进行猜想，提出假设
当提出了有价值的探究问题后，必须结合自己的知识经验，发挥小组合作学习的力量，抓住疑问点、矛盾点，相似点进行猜想，提出合理的假设，这是进行自主探究的前提。
策略一：结合生活经验，抓住联系点
学生对科学知识的认知并不是一片空白，日常生活中接触了大量的科学现象，了解到了一些科学常识，这些都是学生学习科学的重要基础。课堂教学中，教师可以联系学生的生活实际创设问题情境，进而进行猜想，提出假设。
策略二：找出认知冲突，抓住矛盾点
学生的知识水平还处于较低的阶段，对一些事物、概念的认识还较模糊，教师便以此为切入点，为学生提供有结构的探究材料，创设出认知冲突情境。认知冲突情境中的矛盾往往能激起学生的探究欲望，是学生持续深人探究的动力源泉。教师可以引导学生认真观察材料，找出其中与自己认知水平相悖的矛盾点，据此进行合理的猜测与假设。教师要根据学生提出的问题，了解学生的前概念，抓住学生在认知上存在的问题，有针对性地调整教学方法，让学生通过亲身探究过程体会、领悟，从而建构新知识。
策略三：利用类比迁移，抓住相似点
学生的学习是将新的知识内容纳入到自己已有的知识结构中的构建过程，教师应当把学生原有的知识经验作为新知识的生长点，利用类比迁移的方法建立起两者之间的联系，引导学生抓住其中的相似点进行猜测与假设，进行主动地建构知识。
环节三：设计方案，自主探究
小学科学是以探究学习为主的学科，在探究的过程中设计探究方案是自主探究重要的一环。由于学生的学习基础、生活经验、思维方式、主观能动性等方面的不同，自主探究的能力存在着差异。在引导学生自主探究学习时，教师要指导学习方法，让学生逐步学会自主探究学习。
（一）探究方案的内容
实验器材、实验步骤、探究结论。
（二）设计探究方案的程序
程序一：相互讨论，制订方案。
讨论是学生思维相互碰撞的过程，在这一过程中学生可以发挥各自所长，充分表达自己的观点，经过争辩相互补充、启发，进而制订出合理的探究方案。
程序二：师生研讨，完善方案。
学生是科学学习的主体，只有充分发挥学生学习的主动性，学生才能完成所学知识的意义建构，然而学生的生活经验和知识基础还处在初级阶段，因此教师必须充分发挥主导作用，为学生的探究方案提供必要的指导。
例如，在教学《水在加热和冷却后》一课时，学生相互讨论制订出了尚不完善的探究方案，此时教师充分肯定学生制订的探究方案的可行性，并提示两点：（1）塑料的导热性较差。（2）直接将冰块放人容器中的温度不足以低到形成霜。学生再次展开讨论，决定将塑料瓶换成易拉罐，但无法解决第二个问题，教师及时介绍冰块加食盐制冷的方法。经过师生共同研讨，最终完善了设计方案。
环节四：汇报成果，自主反思
《学记》中说：“学然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。”学生的自主反思是学生对自己课堂学习进行有效调控的基础，是学生主动建构知识的主要表现形式。待自主探究结束后，小组便开始展开成果汇报，对于不同观点其他同学可以大胆提出质疑。通过质疑、争辩，学生的科学思维在碰撞的过程得以深化。在探究后学生经历反思，这样可以从中感悟到探究方法的科学性，收获的是科学探究的经验。学会自主反思是对自己学习状态的自我反省，是学生进入自主探究状态的重要标志。
自主反思可以从以下角度入手。
角度一：反思自己的学习方法
科学探究离不开良好的学习方法，在探究过程中通过观察、比较、分析方法等提出问题，然后利用讨论、联想、联系原有知识基础、生活经验等方法进行猜测与假设，再通过师生讨论等方法设计探究方案，进而展开自主探究。
角度二：关注自己的学习效果
对自己学习成果的关注是学生自主学习的重要表现，通过关注学习效果可以激发学习的主动性，找出学习上的差距，寻求解决的办法，主动进行弥补。
角度三：关注自己的学习态度
学习是学生主动建构知识的过程，而积极的学习态度是促进学生主动建构的前提。只有学生以积极的学习态度参与到课堂教学中来，这样才能以饱满的热情，坚强的意志，主动地进行科学探究活动。