（2）構建方法創新教學模式。方法教學是中學學科教學特別是理科教學的一個很重要內容，傳統教學中教師常把方法當成知識直接傳授給學生，然後讓學生直接運用記住的方法解答問題、進行實驗，這種做法缺乏方法的形成、探索、創新過程，學生常把方法作為知識加以記憶，沒有深刻理解方法的內涵，不能正確、靈活運用方法解答問題，沒有體現方法的遷移價值，沒有通過方法探索創新來培養學生創新能力。因而，在中學理科教學中進行方法創新教學對於學生牢固掌握方法、培養學生創新能力都是很重要的。在構建方法創新教學模式時，教師應根據學生認知中原有方法的特點，遵循人們探索解答相關問題的認識規律和思維方法，模擬人們探索方法、解答問題的研究情景，引導學生進行探究，展現方法形成、發展、創新過程。
在方法創新教學模式中，以學生認知中原有方法為創新基礎，以新的問題情景為切入點，以探索研究為動力，以臻美創新和求真探索創新為核心，以構建新的方法結構、培養學生創新思維能力為目標。模式中：學生原有方法包括解題方法、思維方法、實驗方法；所創設的問題情景包括具體的理論問題和實驗問題，新的問題情景應能揭示原有方法的局限性，同時隱含了新的方法；當學生探索研究成功時，教師應引導學生進行臻美創新（尋求更簡潔、完整的方法）；當學生探索失敗時，教師應引導學生進行求真探索（修正原有方法，提出新的正確的方法）。
（3）構建技術創新教學模式。中學相關學科教學中進行技術創新教學體現了STS教育中技術創新教學，技術創新教學主要表現為學生運用中學學科知識及有關實驗設計方法和技術來進行應用性設計（例如運用分壓電路及轉化思想設計質量儀，運用力學和電學知識結合變換方法設計力電轉換器等）。
模式中以原有學生設計認知為基礎，以新的應用設計課題為切入點，以理論設計為指導，以實驗調試為判斷，以求真創新和臻美創新為核心，以構建新的應用設計結構、培養學生應用設計能力為目標。
模式中，應用設計課題的創設很重要，課題應能揭示學生原有設計認知的局限性和不足之處，同時滲透新的設計方法，學生的理論設計在實驗調試時失敗或不完美，能激發學生的探索創新動機，通過進一步設計，從失敗到成功，培養學生的應用設計創新能力。
2.構建實施三大探究教學模式，培養學生科學素養
為了培養21世紀的創新人才，新一輪的普通高中課程改革浮出水麵，提出了新的教育教學理念，並製訂了新的《普通高中課程標準》。在教學目標上，注重從知識和技能、過程和方法、情感態度和價值觀的三維角度培養學生的科學素養；在教學方式上，要求運用多樣化的教學方式；在學習方法上，強調了以學生為中心的自主學習和協作探究學習；在教學內容上，構建多模塊的教學內容。為了實施新課程、貫徹新理念、實現三維教學目標，應改變傳統的課堂教學方式，必須探索適合新課程的教學方式，構建適合新課程的多樣化的探究教學模式，探索實施多樣化教學模式的途徑和策略。
作為實施新課程改革的積極回應，中學教學界倡導教學方式的變革，提倡科學探究教學，因此，關於探究教學的研究也已經比較豐富，然而，根據目前我們所掌握的材料，我們發現在當前中學探究教學研究和實踐中存在如下問題：
缺乏具有學科特點探究教學模式的構建。沒有根據中學學科特點來構建操作性強的學科科學探究教學模式，從而使探究教學缺乏針對性和可操作性；探究教學研究的單一化和實踐上的泛化。廣大中學教師比較注重科學探究教學的研究，並把它推廣到無需科學探究的教學內容上，從而導致探究教學研究的單一化和應用上泛化；比較注重層次較高科學探究能力的培養，而忽視其他層次探究能力（實驗探究、技術探究等）的培養；探究教學實施途徑和策略的匱乏。對如何實施科學探究要素和環節的策略缺乏深度探索，從而使探究教學形式化，比較膚淺；在實施探究教學時，隻注重通過新課教學這一途徑進行探究，而沒有從其他途徑實施探究教學；隻注重整體性探究，而忽視了部分性探究；探究教學的形式相對封閉，隻注重課內的限時探究；探究教學中，過分注重形式，往往以教師為中心。
針對當前新課程背景下以及探究教學的研究和實踐中存在問題，學校組織相關學科成立探究教學模式研究與實踐課題組，從理論和實踐兩個層麵上進行了認真思考，認為造成中學探究教學研究和實踐中所出現的問題，一方麵是由於缺乏探究教學理論和探究教學實踐相結合的探究教學模式的構建；另一方麵，是沒有根據探究的多樣化、新課程的多模塊、多目標構建多種形式的探究教學模式；再一方麵，缺乏實施探究教學模式的具體的策略和途徑。通過研究與實踐學校組織相關學科的教師構建實施了大探究教學模式。