學生的學習首先是將前人形成的知識、精神、思維方式和行為習慣等內化，同時更是一種建構，學生在內化的過程中，基於自己與世界相互的獨特經驗去消解、整合內化的知識，從而形成自己特有的知識、精神、思維方式和行為習慣。為此，學生需要改變死記硬背、機械訓練的接受學習，強調內在驅動下的積極性、反思性和探究性，積極主動參與教師的教學，善於探究，敢於質疑，基於自身興趣從自然、社會和學生自身生活中確定問題，進而確定研究專題，開展豐題探究的設計學習。掌握基本的科學結論是裡要的，但更為重要的是問題解決中的體驗，學生需要通過實踐，學習科學研究的力法，增強探究意識和能力。另外，還需要強調學習的情景性、社會性，基於案例的學習以及問題定向、目標導向的學習。

科技素質的培養過程不是教師將科學知識當作絕對真理教給學生的過程，而是通過師生間雙向互動，共向探究具有相對穩定性的確定性存在，並共同理解這種確定性存在的人文意義的過程。教學過程中需要注重探究與體驗。探究立足於把握客觀事物的本質與規律：體驗立足​​於精神世界，試圖理解的是人與自然，人與社會的意義與價值。為此，教學需要通過設計問題以支撐學習考職極的學習活動，幫助學習者成為學習主體，設計真實複雜、具有挑戰性的開放的學習環境，誘發、驅動井支持學習者的探索、思考，最終實現在解決真實問題的情景中進行概念系統和技能的教學。還需要注意教法的導引性和支撐性，教師需要為學生提供機會並支持其對學習的內容與過程進打反思與調控。另外，針對不同的教學目標，教學內容，需要開展形式多樣的教學，如問題討論、角色扮演、學生論壇、週末科技論壇等。