這一要求是對義務教育階段科學探究能力要求的進一步提高。進入高中階段的學生，物理知識比初中更豐富，對物理知識的理解、運用的能力比初中更強，在按說明書進行實驗操作的時候，因而有條件對說明書中的內容做更深入的理解。在初中物理的基礎上，中學物理課程中的基本儀器具有新的內容：“共同必修模塊中的打點計時器，電路模塊中的多用表，電磁感應模塊中的檢流表，交變電流模塊以及機械振動與機械波模塊中的示波器等，都是中學物理課程相關模塊的基本儀器，學生應該會正確使用這些儀器”正確使用中學物理實驗的基本儀器，包括了解儀器的使用要求，辨明儀器的測量範圍和最小分度值，正確地裝配儀器，正確地操作儀器，正確讀取儀器的讀數等。
作為對科學探究的認識，學生應該知道重複收集實驗數據的意義；認識到科學收集實驗數據的重要性。其“進行實驗與收集證據”能力要求的構成如圖4-3（見下頁）所示。
這一要求表明，觀察和實驗是收集數據的一種形式。除此之外，公共信息資源，如圖書館、閱覽室、科技館、博物館、展覽館、廣播、電視和互聯網等，也是學生收集數據或者證據的有效資源。因此，學生在製定計劃時就應當根據探究的問題與目標，決定采用什麼手段收集信息，到何處收集信息，收集什麼信息等。采用觀察與實驗方法收集信息，要明確收集信息的時間，知道是在哪一個時刻或哪一段時間內記錄有關信息。做到在預定的時間觀察預定的目標，收集預先所關注的信息，同時要具有捕捉意外的信息的意識和準備。
實驗數據的收集，除了應該具備觀察收集數據的基本要求，還必須具有初步的實驗操作技能，會使用簡單的實驗儀器和測量工具，能測量一些基本的物理量。會閱讀說明書，是指能從使用的角度看懂說明書所表述的儀器的工作條件、操作要求和注意事項。在理解儀器工作條件和操作要求的前提下，應該按照說明書的要求正確地操作儀器。
正確記錄實驗數據，除了需要正確操作實驗儀器之外，還要正確地觀察儀器讀數，“例如用量筒測量液體的體積時，不僅應該把盛有被測液體的量筒放在水平桌麵上，同時眼睛還應該和液麵在同一水平麵上來觀察量筒的刻度。”要正確記錄實驗數據，應辨明儀器的測量範圍和最小分度值，正確讀取儀器所顯示的讀數。要正確記錄實驗數據，還要事先設計並繪製好用於記錄數據的表格，把實驗數據簡單、明了地填在表格中。
實驗的安全主要體現為實驗儀器的安全和實驗者的人身安全。在考慮實驗儀器的安全時，應該關注實驗儀器量度範圍。例如“用天平所測量物體的質量不能超過天平的稱量；不能把溫度計用來測量有可能超出其量度範圍的溫度；不能對彈簧用力嚐試超過它的彈性限度；不能使電學元件通過的電流值超過其標稱的額定值”。應該對實驗結果的安全性具有預先考慮的意識。當用滑動變阻器控製電路中的電流時，開關閉合前，應審視變阻器的接線和滑動頭的起始位置是否會造成變阻器的短路。當對電路的接線沒有十分把握的情況下，閉合開關前，會用瞬時碰接的方法來探測電路在接通時的安全性。
學生應當知道，科學事實是檢驗科學結論的唯一標準，證據是進行科學分析的根據，如果不進行實驗，不收集科學數據，實驗探究便無法進行下去，所探究問題的結論也就不可能形成。在進行實驗與數收集數據時，如果由於實驗環境的影響、實驗條件的改變或者由於實驗者的疏忽，造成所收集數據的失真或部分失真，將會對探究結果產生嚴重影響，甚至有可能得出與真正的科學結果完全相反的結論。
二、科學探究能力的評價
（一）科學探究能力評價標準