單一性探究，就是在科學領域的某一方面，單一地進行較為嚴謹深入的探索研究。例如，在教學種子萌發所需條件的內容時，學生發現生活中的大多數種子能發芽，但大米卻例外。吃的大米，為什么不會發芽呢？帶著這個疑問，學生們就大米進行單一探究，驗證大米是否真的不發芽。在自家菜地的空地里，學生們種下一些大米，天天去澆水、施肥，觀察大米的變化，但很多天以后，種下去的大米，不見一棵秧苗出土，什么也沒長出來。刨開土，還是見不到小苗芽，卻看到有的大米已經發霉變黑了，有的還像煮熟的飯粒一樣松散了。由此初步得出，大米不能發芽。進而改用稻谷入土，幾周后，大多能發芽，出芽率還很高。究竟是什么原因導致大米不能發芽，而稻谷會發芽呢？幾名學生在單一探究過程中，很快地就想到了要找出大米和稻谷間內部構造的區別，并最終搞明白了大米不能發芽的緣由：原來稻谷有谷皮包著，里面的結構很完整，而稻谷去皮后就變成了大米，在去皮過程中，也去掉了大米上的胚，胚是種子重要的組成部分，所以大米就不再是完整的種子了，因此就不能發芽了。在探求大米為何不發芽的單一探究中，學生在實踐探究中所表現出來的對科學嚴謹、求真的態度，得到了較為完美地展現，久而久之，就成了學生自身的一種可貴的科學素質。

每當學生經過一段時間，取得某個單一性科學課題的探究成功時，內心所感受到的成就感、滿足感，會蕩漾于心際，溢表于眉容，漣漪至之后很長的一個時段。單一探究時所經歷的時間越長，期間所經歷的辛苦越多，如若再經歷一些磨難什么的，成功留給學生的記憶就會越深刻，由此就較好地提高了學生學習科學的興趣，也挖掘出了學生進行單一科學探究的潛力。經歷多次的單一科學探究后，學生自覺進行實踐科研的潛力，會得到進一步的提升。

單一性探究，可以是學生根據自己的興趣愛好而進行的探研實踐活動，也可以是科學教師引導著啟發式地列出一個探究課題，提供學生進行鉆研性課題研究。只要不加外來抑制，小學生天生就有屬于自己對未知世界的本有的較為廣泛的興趣愛好。學生的興趣愛好是多方面的，有的是關于動物的，如：蟬為什么會在鳴叫？螞蟻真的是由黃蜂變成的嗎？有的是關于植物的，如：沒有空氣，生命力很強的小草還能生存多長時間？浸泡在水中的水仙根，為什么不會腐爛變質呢？等等，小學生的科學興趣問題很多，可以說是舉不勝舉。但稍加論析，就會判明，有一些興趣問題是不能作為單一探究課題的。不能作為單一探究課題的原因是因為受著某些條件的限制。譬如，學生對“煤是由樹木變成的”這一自然現象很感興趣，也很想通過自己在課外對此的單一探究，來看看自己親手深埋地下的樹干樹枝樹根是否能變成黑亮亮的煤炭。學生們會很有興趣地去想，甚至會有步驟地去實干了，但很清楚的一點是，大家是看不到由樹變煤的實驗結果的，所以這個單一探究科學實驗，雖然興趣很濃，想法不錯，設計的做法也不差，但結局真是遙遙無期，只能是望“煤”作嘆，想“煤”興嘆，僅此作罷。因此，作為科學教師，為避免學生自行進行無果的單一科學探究，應要引導著學生列舉出一些可行的探究課題，也可以對學生自行選擇的探究課題進行甄選，而后挑選出一些切實可操作的單一性研究課題，放手讓學生利用課后業余時間進行這些課題的單一科學探究。

單一性探究前，務必要求探究者積累一些科學知識，要有科技方面的一些基本常識，要儲備有一定量的科學知識，這樣，就能有助于單一性探究的正常進行，也有助于單一性探究的不斷深入，順暢進行下去的話，就可能有助于單一科學探究的最終成功，否則的話，很有可能使單一探究寸步難行，或者夭折于單一探究的初期。從入學者的科學學程編排來看，適宜單一科學探究的學生群，應從小學四年級始，并且還得要求單一探究者能有較好的自學能力。過早地讓小學生進行單一探究，會使單一探究成功率極低；極低的單一探究成功率，不但會白白耗損小學生的業余時間，而且還會耗損掉學生學科學的興致。所以，不能早早地讓小學生進行單一科學探究，過早了，就有“拔苗助長”之嫌，會適得其反的。

單一探究的成員，可以是一人，也可以是兩人一組，或兩人以上。多人進行單一探究時，其中應有有主見的核心人，能出謀劃策，能組織大家一起討論如何設計探究實驗，定下具體的實驗操作步驟，較有效地協調好探究的各個環節，共同使單一探究能進行下去。在單一探究實踐時，學生們肯定時不時地會遇到一些一時難以解決的實質性問題，此時，為師者不能讓學生輕而易舉地得到那些實質性難題的解決方法，而應盡可能地鼓勵學生獨立完成，使學生多鍛煉，鍛煉出單一科學探究過程中的那份必須要有的探究韌勁，這對學生以后的科學探究是有益處的。