험은 이미 알려진 정보를 확인하고 보충하기 위해 이루어지는 실험으로 가설을 설정하지 않는다는 특징이 있다. 이러한 유형의 실험은 다른 분야의 실험과 연구에 기본적인 기능을 습득하게 하는데 목적이 있다. 반면, 탐색적 실험은 아직 알려져 있지 않은 정보를 찾거나 발견하기 위해 수행되는 실험으로 과학자들에 수행하는 것과 같이, 학생들이 과학문제를 해결하기 위해 직접 실험을 설계하고, 수행하며, 자료와 증거를 해석하고, 그 결과를 발견하는 형태의 실험으로 주제에 따라서는 교사의 안내와 지도를 받을 수도 있으나, 원칙적으로는 학생들 스스로 직접 수행하는 실험의 형태이다. 특히, 탐색적 실험은 특히 실험실에서는 물론 야외에서도 실시될 수 있다는 점에서 야외 실험과 비교되는데 야외실험은 반드시 주변 환경을 대상으로 수행된다는 점에서 탐색실험과는 다르다. 야외실험은 실험실의 활동을 자연에 적용하여 지식을 확장하고 기술을 세련되게 하는데 근본목적이 있다. 마지막으로 결과에 따른 실험형태는 크게 확인실험, 탐색실험, 귀납적 탐구실험, 연역적 탐구실험으로 분류된다. 확인실험은 추상적 지식에 대한 구체적 경험을 갖도록 하기 위해 이루어지는 실험으로 강의, 독서, 토의 등올 통해서 얻은 과학적 개념이나 법칙, 이론 등을 직접 확인하는 과정에서 이루어지는 실험이다. 여기서 교사는 강의나 독서를 통해서 알게 된 추상적 지식과 관련된 현상을 경험할 수 있는 기회를 제공해줄 필요가 있다. 반면, 탐색실험은 확인실험과는 다르게 기존에 배운 지식, 이론, 법칙을 확인시키는 방법으로 이루어지는 실험이 아닌 직접 경험을 통해 새로운 개념이나 자료를 얻도록 하기 위해 이루어지는 실험이다. 이러한 탐색실험이 이루어질 경우 학생들은 관찰 등을 통해 새로운 경험을 통해 관련 법칙과 이론에 대한 호기심을 갖게 되는데 이는 학생들의 흥미와 관심을 유도함으로써 능동적인 참여를 유발한다는 점에 긍정적인 측면을 갖는다. 여기서 교사는 학생들이 자유롭게 탐구활동을 할 수 있도록 환경을 조성해줄 필요가 있다. 귀납적 탐구실험은 학생들이 구체적인 사실로부터 주요한 과학적 개념, 법칙, 이론 등을 발견하게 하는 실험형태로 귀납적 실험의 목적은 학생들로 하여금 구체적인 사실들을 유의미한 개념으로 조직하여 일반화하는 방법을 학습하도록 하는 것이다. 여기서 교사는 학생들 스스로 주요한 개념이나 그들 간의 관계를 찾도록 유도해야 한다. 마지막으로 연역적 탐구실험은 과학적 법칙과 이론처럼 보편명제들로부터 구체적인 사실을 연역해내거나 예측하도록 유도하는 실험의 한 형태이다. 이러한 실험형태는 주요 개념을 제시하여 이해시킨 다음 그 개념의 실례를 들고 실험을 통해 확인하게 하는 절차에 따라 이루어진다. 이러한 실험은 강의내용의 확인에 주목적을 지니고 있다.
20. 토의법
토의법에서는 교사가 학생들에게 질문을 던져주면, 학생들은 서로 상호작용을 통해서 해당 질문에 대해 생각해보고 답하는 과정을 거친다. 이 과정을 통해 획득한 지식을 평가하고 분석하며 종합하는 능력을 키우게 된다. 여기서, 교사는 학생들이 토의하는 과정을 지켜봄으로써 그들이 무엇을, 어떻게, 어느 정도 알고 있는 명확하게 파악할 수 있다. 또한, 학생들이 토의하는 과정을 지켜봄으로써 그들이 무엇을, 어떻게, 어느 정도 알고 있는지 명확하게 파악할 수 있다. 또한, 학생들이 자유롭게 의견을 나누는 토의과정을 관찰함으로써 보다 효율적인 토의수업의 개선에 필요한 자료도 얻을 수 있다. 교사는 학생들이 학습주제를 잘 알고 있는 것으로 판단되면 토의를 빠른 속도로 진행하고, 그렇지 않을 경우 좀 더 지연시킬 수 있다. 즉, 토론이란 주어진 주제나 쟁점, 문제 등에 대해서 여러 사람이 의견을 교환하는 방법이다. 토의법의 장점은 학생들의 능동적 수업참여를 유발함으로써 흥미와 동기를 유발할 수 있다는 것이다. 또한, 학생들이 서로 상호작용하는 과정에서 사회적 상호작용을 높일 수 있고 의사소통능력을 높일 수 있다. 그리고 학생들에게 문제에 대해 생각할 수 있는 충분한 시간을 제공한다는 점에서 효과적이다. 그리고 협동과 토론의 과정을 통해 탐구능력, 문제해결능력, 의사결정능력, 비판적 사고능력, 민주적 협동기능을 신장시킬 수 있다. 그리고 다른 학생들로부터 자신이 알지 못했던 새로운 지식의 획득이 가능하다. 또한 사회적 쟁점이 되는 주제나 문제를 소재로 한 토론은 학생들이 사회적 문제에 대한 다양한 생각과 가치관을 교환함으로써 바른 가치관과 태도를 함양할 수 있는 기회를 제공할 수 있다는 장점을 갖는다. 하지만, 토의법은 시간이 오래 걸리는 수업방법이며 학습자의 적극성과 능동성이 부족할 경우, 효과적인 수업이 이루어질 수 없다. 또한, 교사는 학생들이 제시한 전문적이지 않은 용어를 요약하고 정리하는 기술이 필요하다. 또한 학생이 토의내용을 미리 준비하지 않으면 토의법에 대한 효과성이 감소한다. 또한, 수업 집단의 크기가 증가할수록 토의법은 효과적이지 못하다. 이를 테면, 보통 학급이나 토의분단의 크기가 크면 토의에 능동적으로 참여하는 ㅎ가생의 수가 줄어들어 효율이 떨어지며, 토의분단의 크기가 작으면 도출되는 내용의 깊이가 얕아진다. 또한, 토의법이 이루어질 경우 우수 학생 몇 명이 토론을 주도하고 나머지 학생은 소외되기 쉽다는 단점이 있다. 효과적인 토의학습이 이루어지기 위해서는 학생들이 토의과정에 적극적으로 참여할 수 있는 환경이 갖추어져 있어야 한다. 효과적인 토의수업이 이루어지기 위해서는 학생의 수가 제한되어야 한다. 토이는 학생들 사이의 상호작용과 서로 의견을 주고받는 과정이 핵심을 이루기 때문에 학생의 수는 한정되어야 한다. 보통 교사에게는 10~20명 정도의 학생이 적당하다. 학생의 수가 이보다 많을 경우, 학생들의 참여가 줄어들게 된다는 문제가 있으며 학생의 수가 이보다 적을 경우, 다양한 견해가 도출되지 않는다는 단점이 있다. 또한 효과적인 토론수업을 위해서는 학생들의 좌석을 원모양으로 배치하는 것이 효과적이다. 원모양으로 둘러앉을 경우, 학생들은 보다 쉽게 자신의 이견을 피력하고 상대방의 의견을 잘 경청할 수 있다. 또한, 그만큼 상호작용도 활발하게 이루어질 수 있다.