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化学是一门建立在实验基础上的学科，其发展过程本身就蕴藏着丰富的“探究式学习”素材。我们的教学关键在于如何让学生更好地领悟前辈化学家们的探索历程，体味他们的思维方法，学习他们的经验，学会自主学习。这就是“探究式学习”教学的核心所在。以下仅以《原电池金属的腐蚀和防护》为例，将“探究式学习”的教学过程划分为如下几个阶段：
一、激发引导阶段即借助实验、图片及生活中遇到的实际问题来激发学生的学习兴趣，唤起学生的求知欲。
课前一周，在教室角落里预置两套实验。第一套实验如下：摆放四个广口瓶，瓶中各有一枚铁钉，其中1号瓶铁钉处于干燥空气中（瓶内放无水氯化钙）；2号瓶中铁钉处于经煮沸的冷水中，并在上面加封一层苯；3号瓶中铁钉一半浸在水中，一半露置在空气中；4号瓶中铁钉用食盐溶液浸泡过的棉花缠着，并露置在空气中。要求学生每天观察铁钉的变化并记录有关现象。另一套实验是原电池原理实验，包括盛稀硫酸溶液的烧杯、锌片、铜片、导线及电流计等。实验开始前，老师可以适当引导，并对学生进行分组，5－6人为一实验小组，由专人负责管理实验过程。
二、自主探索阶段通过实验要求学生完成三项任务：看到什么、想到什么、查到什么，即完成实验操作、观察现象的任务；积极思考、分析原因的任务；阅读教材、查寻资料的任务。
在第一套实验中，学生可以观察到以下现象：4号瓶中铁钉第二天就锈迹斑斑了（最早生锈）。3号瓶内的铁钉第三天也出现了锈斑，尤其是铁钉与水面接触部分的锈斑明显多于浸在水中及露在空气中的那两部分。而1号与2号瓶中铁钉五天内始终未出现锈斑。
在第二套实验中，多数学生会做以下操作：先将铜片和锌片插入盛有稀硫酸溶液的烧杯中，发现铜片没有明显现象，而锌片处有小气泡生成。其原因学生是不难理解的（锌是排在氢之前的活泼金属，可以将氢气置换出来，而铜是排在氢之后的不活泼金属，因而无明显现象）。然后，用导线将铜片和锌片连接起来，再插入到盛有稀硫酸溶液的烧杯中，这时发现在铜片表面也产生气泡，而且若操作时间足够长，还会看到锌片明显缩小了，即锌片不断溶解了。借助老师引导和教材提示，学生在两根导线间连接电流计，发现电流计的指针会发生偏转，并可判断电子流方向。实验之后，多数学生无法理解实验现象，产生诸多疑问，这时老师先不要急于将答案告知学生，而是列出几个问题让学生思考：“没有导线时，为何锌片会有气泡产生？”、“是氧化还原反应吗？”、“氧化还原反应的实质是什么？”、“导线中电流方向是怎样的，与电子流的关系如何？”……要求学生独立思考，并适当查阅有关资料，做好文字记录，以备下一阶段的学习。
三、讨论释疑阶段以课堂集中讨论的方式，各小组间进行交流。此环节体现了学生与学生，教师与学生之间的交流合作，让学生参与其中，畅谈其所想、所思、所查寻到的内容，让他们对自己的劳动成果感到自豪。这不仅激发了他们的学习兴趣，而且训练了学生思维和语言表达能力，教会他们获取知识的方法，因而，教师不要为了节省时间，而将这个环节留在课外，相反，应该为讨论营造气氛，创造时间。
在老师的启发下，不少同学先后想到的问题主要有以下几点：“铜片为何会冒气泡，可能是什么气体？”（提出继续用实验加以探索）“氧化还原反应的本质是电子转移，电流也是电子移动而引起的，它们之间有联系吗？”（对照电子移动的观点，从理论上加以论证，引出原电池原理）“缠有食盐溶液棉花的铁钉最早生锈是否有电子移动？是电池吗？”（引出原电池的各种变形讨论）“原电池的常用材料，新型电池的种类有哪些？”（可从网上查找资料）“铁钉生锈原因是否由水和空气共同作用所致？”（从理论上解释原电池作用的危害）“我们如何防止金属生锈？我国和全世界每年有多少铁因生锈而损耗？”“如何开发新型材料来替代金属？”（拓展思路，让学生课后继续关心有关知识）
四、归纳提高阶段在自主探索、讨论交流过程中，学生思维活跃了，但所获取的知识点较为零乱，不利于记忆，教师可引导学生将各个知识点归纳起来，进行知识结构化，从而形成系统化的知识体系。本节课的知识重点是原电池的化学原理和金属的电化腐蚀。知识点包括：1.原电池装置特点是化学能转化为电能；2.原电池形成条件：合适的电极，电解质溶液和闭合回路（注意电极判断）；3.原电池反应原理是氧化还原反应（注意电极反应式的书写训练）；4.原电池的应用中金属腐蚀和防护（注意分清化学腐蚀和电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀之间的区别）。
通过以上对“探究式学习”的教学过程的四个阶段分析，在教学设计中我们可依据以下几个原则：
重视教材内容的挖掘，不能仅局限于化学实验。易于上升到理论高度及有较广泛应用性的内容，可以成为探究式学习教学设计的首选。当然由于现在的学生知识面较广，他们的视野完全有可能超出我们的预想，因此我们的探究式学习课题内容也可以不限于化学学科，许多与化学相关的技术问题、社会现象都可以成为探究课题。只有这样，才能真正体现出“探究式学习”在学生素质教育中的重要作用。
要加强学生问题意识的培养，使学生学会自主学习。重视启发引导，设问要少而精，巧而准，探索性要强。尽量做到教师问得少，学生问得多。爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”问题意识是指学生在认知活动中遇到与自身经历，自我经验不符的现象，敢于主动产生怀疑，并对问题抱一种“打破砂锅问到底”的决心，以及对一切现象渴望“知其然，知其所以然”的心理状态。这种心理状态可以促使学生积极思维，不断提出问题并主动解决问题，这也是学生学会自主学习的重要条件之一。我们所说的“探究式学习”就是要引导、鼓励学生敢“提问题”、多“提问题”、善“提问题”。当有些学生，特别是后进生和内向的学生，提出的问题可能古怪离奇，亦或幼稚可笑时，绝不能取笑、批评学生，而应该表扬他们敢于提出问题的勇气，教师要善于从学生的问题中发掘出闪光点，引导学生学会提问，善于抓住问题的关键。
教学内容编排要有前瞻性，要有利于学生思维训练，加强其思考性的提高。根据建构主义学习理论，凡是和学生原有的经验相近、相关或存在内在联系的新技术、新成果，都可以引入到探究式学习当中。这样做，不仅能激发学生的学习兴趣，还可以使学生的思维能力得到有效锻炼。
要注意教学相长。在探究式学习过程中，常常有跨学科的知识，即使是本学科的知识，也还有许多是教师不懂的，这是情理之中的事。唐代文学家韩愈曾有“闻道有先后，术业有专攻，师不必贤于弟子，弟子不必不如师”的名言。古人尚且有如此开明的理念，我们后人岂能落后于古人。面对难题，我们不能敷衍学生，要有承认无知的勇气，并能鼓励自己和学生一起探索。知不足而后学，体现教学相长的原则。
一、激发引导阶段即借助实验、图片及生活中遇到的实际问题来激发学生的学习兴趣，唤起学生的求知欲。
课前一周，在教室角落里预置两套实验。第一套实验如下：摆放四个广口瓶，瓶中各有一枚铁钉，其中1号瓶铁钉处于干燥空气中（瓶内放无水氯化钙）；2号瓶中铁钉处于经煮沸的冷水中，并在上面加封一层苯；3号瓶中铁钉一半浸在水中，一半露置在空气中；4号瓶中铁钉用食盐溶液浸泡过的棉花缠着，并露置在空气中。要求学生每天观察铁钉的变化并记录有关现象。另一套实验是原电池原理实验，包括盛稀硫酸溶液的烧杯、锌片、铜片、导线及电流计等。实验开始前，老师可以适当引导，并对学生进行分组，5－6人为一实验小组，由专人负责管理实验过程。
二、自主探索阶段通过实验要求学生完成三项任务：看到什么、想到什么、查到什么，即完成实验操作、观察现象的任务；积极思考、分析原因的任务；阅读教材、查寻资料的任务。
在第一套实验中，学生可以观察到以下现象：4号瓶中铁钉第二天就锈迹斑斑了（最早生锈）。3号瓶内的铁钉第三天也出现了锈斑，尤其是铁钉与水面接触部分的锈斑明显多于浸在水中及露在空气中的那两部分。而1号与2号瓶中铁钉五天内始终未出现锈斑。
在第二套实验中，多数学生会做以下操作：先将铜片和锌片插入盛有稀硫酸溶液的烧杯中，发现铜片没有明显现象，而锌片处有小气泡生成。其原因学生是不难理解的（锌是排在氢之前的活泼金属，可以将氢气置换出来，而铜是排在氢之后的不活泼金属，因而无明显现象）。然后，用导线将铜片和锌片连接起来，再插入到盛有稀硫酸溶液的烧杯中，这时发现在铜片表面也产生气泡，而且若操作时间足够长，还会看到锌片明显缩小了，即锌片不断溶解了。借助老师引导和教材提示，学生在两根导线间连接电流计，发现电流计的指针会发生偏转，并可判断电子流方向。实验之后，多数学生无法理解实验现象，产生诸多疑问，这时老师先不要急于将答案告知学生，而是列出几个问题让学生思考：“没有导线时，为何锌片会有气泡产生？”、“是氧化还原反应吗？”、“氧化还原反应的实质是什么？”、“导线中电流方向是怎样的，与电子流的关系如何？”……要求学生独立思考，并适当查阅有关资料，做好文字记录，以备下一阶段的学习。
三、讨论释疑阶段以课堂集中讨论的方式，各小组间进行交流。此环节体现了学生与学生，教师与学生之间的交流合作，让学生参与其中，畅谈其所想、所思、所查寻到的内容，让他们对自己的劳动成果感到自豪。这不仅激发了他们的学习兴趣，而且训练了学生思维和语言表达能力，教会他们获取知识的方法，因而，教师不要为了节省时间，而将这个环节留在课外，相反，应该为讨论营造气氛，创造时间。
在老师的启发下，不少同学先后想到的问题主要有以下几点：“铜片为何会冒气泡，可能是什么气体？”（提出继续用实验加以探索）“氧化还原反应的本质是电子转移，电流也是电子移动而引起的，它们之间有联系吗？”（对照电子移动的观点，从理论上加以论证，引出原电池原理）“缠有食盐溶液棉花的铁钉最早生锈是否有电子移动？是电池吗？”（引出原电池的各种变形讨论）“原电池的常用材料，新型电池的种类有哪些？”（可从网上查找资料）“铁钉生锈原因是否由水和空气共同作用所致？”（从理论上解释原电池作用的危害）“我们如何防止金属生锈？我国和全世界每年有多少铁因生锈而损耗？”“如何开发新型材料来替代金属？”（拓展思路，让学生课后继续关心有关知识）
四、归纳提高阶段在自主探索、讨论交流过程中，学生思维活跃了，但所获取的知识点较为零乱，不利于记忆，教师可引导学生将各个知识点归纳起来，进行知识结构化，从而形成系统化的知识体系。本节课的知识重点是原电池的化学原理和金属的电化腐蚀。知识点包括：1.原电池装置特点是化学能转化为电能；2.原电池形成条件：合适的电极，电解质溶液和闭合回路（注意电极判断）；3.原电池反应原理是氧化还原反应（注意电极反应式的书写训练）；4.原电池的应用中金属腐蚀和防护（注意分清化学腐蚀和电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀之间的区别）。
通过以上对“探究式学习”的教学过程的四个阶段分析，在教学设计中我们可依据以下几个原则：
重视教材内容的挖掘，不能仅局限于化学实验。易于上升到理论高度及有较广泛应用性的内容，可以成为探究式学习教学设计的首选。当然由于现在的学生知识面较广，他们的视野完全有可能超出我们的预想，因此我们的探究式学习课题内容也可以不限于化学学科，许多与化学相关的技术问题、社会现象都可以成为探究课题。只有这样，才能真正体现出“探究式学习”在学生素质教育中的重要作用。
要加强学生问题意识的培养，使学生学会自主学习。重视启发引导，设问要少而精，巧而准，探索性要强。尽量做到教师问得少，学生问得多。爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”问题意识是指学生在认知活动中遇到与自身经历，自我经验不符的现象，敢于主动产生怀疑，并对问题抱一种“打破砂锅问到底”的决心，以及对一切现象渴望“知其然，知其所以然”的心理状态。这种心理状态可以促使学生积极思维，不断提出问题并主动解决问题，这也是学生学会自主学习的重要条件之一。我们所说的“探究式学习”就是要引导、鼓励学生敢“提问题”、多“提问题”、善“提问题”。当有些学生，特别是后进生和内向的学生，提出的问题可能古怪离奇，亦或幼稚可笑时，绝不能取笑、批评学生，而应该表扬他们敢于提出问题的勇气，教师要善于从学生的问题中发掘出闪光点，引导学生学会提问，善于抓住问题的关键。
教学内容编排要有前瞻性，要有利于学生思维训练，加强其思考性的提高。根据建构主义学习理论，凡是和学生原有的经验相近、相关或存在内在联系的新技术、新成果，都可以引入到探究式学习当中。这样做，不仅能激发学生的学习兴趣，还可以使学生的思维能力得到有效锻炼。
要注意教学相长。在探究式学习过程中，常常有跨学科的知识，即使是本学科的知识，也还有许多是教师不懂的，这是情理之中的事。唐代文学家韩愈曾有“闻道有先后，术业有专攻，师不必贤于弟子，弟子不必不如师”的名言。古人尚且有如此开明的理念，我们后人岂能落后于古人。面对难题，我们不能敷衍学生，要有承认无知的勇气，并能鼓励自己和学生一起探索。知不足而后学，体现教学相长的原则。