一般教學情境中，教師多用講述的方式，希望學生在學習時，能有多方面的了解、推理、應用，然而學生的學習表現往往不如教師所期待。因此，本研究旨在探討：經由「探究式教學法」，將學生置身在探究情境中，給與學生觀測的資料，引導學生主動參與學習方式，給與學生機會，主動練習、觀察、解釋、分析、討論、推理以建立自己「概念性了解」，發展高層次思考能力，提昇問題解決能力並學習科學過程技能的能力，以期能提高學生的學習成效。
本研究的目的：在於比較「探究式」教學法和「講述式」教學法對學習態度、學生學習「氣象單元概念」學習成效與解釋資料能力的影響以及比較科學過程技能較優的學生與較差之學生，在不同教學模式中學習成效之差異。
本研究設計：以準實驗研究法進行研究，選取台中和台北四所國民中學國三之學生，並考慮老師及時間能夠配合的十二個班，共462個研究對象，參考學生在校成績，進行實驗組和控制組的配對，六班施以「探究式」教學法(實驗組)，六班施以「講述式教學法」(控制組)，於實驗教學前後，施以學習態度前後測、「氣象」單元學習成就評量之前後測及「科學過程技能學習進展指標」國中部分的前測，並於教學之後進行「氣象單元晤談」，分析兩組學生解釋資料能力差異。「氣象單元」和「學習態度」前後測的資料分析，以單因子共變數分析法，來比較兩組學在進行不同教學之後，是否學習成有所差異。
研究結果顯示：1.在學生氣象單元概念學習成效比較上：在「統整性問題」與「理解性問題」與「全部問題」方面，實驗組顯著優於控制組(***P<0.01)。而在「簡單讀圖及事實性問題」，實驗組顯著優於控制組(*P<0.1)。在進一步由不同過程技能能力的學生來分析，在過程技能高、中分群，學生學習成效顯示出實驗組優於控制組，但在過程技能低分群的學生，兩組無顯著差異。2.比較在兩組學生學習態度：在「學生參與度問題」以及「解題成就感和信心問題」方面與「全部問題」方面，實驗組顯著優於控制組學生(***P<0.01)。但在「學習興趣」方面，兩組並無明顯差異。在進一步由不同過程技能能力的學生來分析，在過程技能中、低分群的學生群中，顯示出實驗組優於控制組，但在過程技能高分群的學生，兩組學習態度測驗無顯著差異。3.晤談結果顯示：實驗組解釋資料能力亦優於控制組，特別在過程技能中分群的學生，顯示出實驗組優於控制組。