本书共分两大部分，上半部分是“学校实验探究篇”，下半部分是“家庭实验探究篇”。“学校实验探究篇”内容围绕科学探究教学相关问题而展开，主要包括对“如何设计基于思维的实验教学？”“如何在实验教学中帮助学生养成良好的实验习惯？”“如何在具体实验课例中培养学生思维？”等核心问题的分析和思考。“家庭实验探究篇”聚焦课外拓展活动，为学校探究活动补白，给思维更多时间和空间，主要围绕“思维型家庭实验室的研究构建”“思维型家庭实验室如何实施”“思维型家庭实验室的课程设计”等问题展开论述。