20世纪50年代末60年代初，美国兴起以科学教学为中心的课程改革运动，而后波及世界。其原因有二：①高速发展的现代社会，迫切要求年轻一代具备应付变化的适应能力，而以儿童为中心的进步主义教育的主张，仅局限于经验世界，视理科教学为“生活理科”，因而中小学数理学科的教学内容陈腐落后，同时代要求格格不入。②前苏联人造卫星的上天，引起了世界性的科学竞争，而改革中小学课堂则成为各国共同关注的课题。正因为如此，美国相继对高中物理、化学、生物、地学进行改革。施瓦布则在生物和初等理科的改革中发挥了指导性作用。他以“科学的结构是不断变化的”思想为前提，强调通过探究的过程，“掌握科学概念，发现科学的基本概念”，使教学过程成为一种在教师指导下展开的具有严密的学术性的创造性活动。1961年，他以“作为探究的理科教学”为题阐述了立足于科学论之上的理科教学论。1964年，他首先使用了“探究学习”一词，标志着探究学习理论的产生。施瓦布的探究学习与布鲁纳的发现学习既有联系又有区别，二者皆强调创造教育的必要性和可能性；不同之处在于，前者侧重于教学方法，后者侧重于教学内容。
所谓探究学习，是指在教学的过程中，通过儿童的主动参与，发展探究能力，形成科学概念，从而培养探究未知世界的积极态度。具体来讲，探究学习有以下几个特点：①儿童通过自主地探究自然的过程，获得科学知识。而传统的理科教学则离开了对自然事物、现象的探究，仅灌输现成的结论性知识，停留于死记硬背的现状。②以培养探究能力为宗旨。让儿童自主地抓住自然的事物和现象，加深对自然认识，从而有组织、有计划地培养探究能力。③以形成科学概念为基础。按照儿童发展的特点，逐步从初步的自然认识提高到高深的自然认识，即不断深化对自然的理解。要真正理解自然，就要使第一个学生有效地形成认识自然的基础——科学概念。科学概念的形成遵循由初级的类概念（着眼于事物、现象的特征）到高级的关系概念（着眼于事物、现象之间发生的变化，发展的规律）。④最终形成探究未知世界的积极态度。探究的心理态势是探索未知世界最基本的方面，而它只能在自主地抓取自然事物、现象的探究活动中逐步培养起来。
探究学习教学理论的形成有赖于以下三个方面：
1.萨其曼（J.R.Suchman）的“探究方式训练”
20世纪60年代，美国伊利诺大学探究训练研究所所长萨其曼，经过三年的旨在培养探究能力的小学理科课程研究，于1960年得出：必须强调“探究方法的训练”，培养探究能力，从而使儿童从自然现象中自主地发现范型式规则。这是探究学习的雏形。
2.探究学习教学理论是对布鲁纳和加涅的认知理论的发展
布鲁纳强调“使儿童参与知识获得的过程”，加涅则着眼于培养儿童自主地获得知识的能力，施瓦布则对培养这种能力提出了合理的具体构想。
探究学习的构想和理科教学设计已在教学实践中得到了应用。其总体构想如下：借助较低层次的探究能力的作用，形成初步的科学概念。然后，以培养高层次的探究能力为目标，运用此获得抽象程度更高的科学概念。在以上基础上，扎实地掌握探索未知世界需要的科学方法。理科教学的设计应遵循以下教学模式：小学阶段，重点放在获得概念和知识所必需的探究能力和态度；随年级的升高，重点转移至科学概念的形成上；在高中阶段，用小学、初中阶段培养起来的探究能力、态度和基本的科学概念，获得更高级的科学概念，从而更广泛、更深刻地认识客观世界。
探究学习教学是对传统教学的一次革命，它强调获得知识的过程，培养学生的创造态度，是教学现代化的标志，它推动了理科课程及其教材教法的根本改造。它对学生理解学习过程的原因进行了有独到见地的分析，提高了教育工作者的思想认识，有助于改革传统的理科教学模式。但探究学习教学未对理科的各科教学提出具体的操作程序，故显得空洞些。
探究式教学的原则
现在正在进行的基础教育课程，大力提倡在各科中，面向全体学生，开展多样化的探究式学习。这就要求在教学过程中，辩证地处理学生自主与教师指导的关系，不仅强调学生要倾听教师，更要强调教师要倾听学生，珍视探究中学生的个人观念、独特感受和体验，并引导学生积极反思。同时，要特别强调学生之间的相互倾听、交流与合作。当然，不能认为探究式学习就是先进的、唯一的，教师讲授、学生听讲的学习方式就是落后的、过时的、应该抛弃的。实际上，不同学习方式各有所长，相互之间应该相辅相成，互相促进，不可偏废。
当前，正如火如荼地开展着的新课程改革非常强调改变学生学习方式，倡导探究式学习。那么，应该如何开展探究式学习？开展探究式学习的过程中应该注意些什么？本节根据个人的一些学习与思考，择其要者，列为探究式学习原则十八条，与大家共同探讨。
一、提倡多样化的学习方式
探究式学习只是学习方式中的一种，教师讲授、学生听讲（授受式学习，tell-listen）也不是唯一的学习方式。两者应该相辅相成，互相促进。从我国目前的现实出发，应大力倡导探究式学习的研究与实践。
事实上，为满足学生精神和心灵的渴望，学生必须接受式地学习大量的人类文化遗产中的精华，以丰富他们的心智与灵魂；而且，对于大多数学习内容来说，他们不可能自主发现式地进行建构。但这并不意味着这将成为唯一的学习方式。而且也不意味着间接知识的接受式学习就只能采取被动的、消极的听讲方式开展。实际上，儿童围绕一定情境或问题开展的主动搜集资料的过程（提出问题后查阅书刊及其他信息源，以便了解有关的已有知识），虽然是接受式学习，但却是主动的、积极的探究式学习过程的一部分。因此，也应该提倡以主动积极的探究方式来学习大量的间接知识，把间接知识的学习纳入到多样化的探究过程之中。
另外，由于探究过程需要探究者综合运用自己的已有知识和经验，这对于增进和加深对已学知识的理解，将其融会贯通，十分关键。我们常常有这样的体会：在一个新的探究情境中，自己已有的知识和经验获得了新的理解，产生出新的意义。正所谓“温故知新”。
学生在学校的学习过程中，应综合运用多种学习方式。每种学习方式各有长处和短处，运用得好都会发挥其他学习方式不能代替的特殊功效，运用不好也都会产生这样那样的问题：授受式学习运用得好，如教师擅长讲授，也可以生动地向学生传达大量的有用信息；运用不好的话，授课会很沉闷，让人昏昏欲睡。探究式学习能启发和锻炼学生的思维，但运用不好，也可能使课堂讨论变得杂乱无章，离题万里。
总体说来，授受式学习和探究式学习均是中小学生的重要学习方式，应该彼此取长补短，互相促进，不可偏废。
二、在多种科目中开展探究式学习
一讲到探究式学习，人们往往想到在科学领域的科目中开展科学探究。实际上，探究式学习是一种强调学生自主积极投身其中的学习方式，各个科目中均应大力提倡。因此，不仅在小学科学、中学科学（物理、化学、生物）科目中，而且在语文学习中，在数学学习中，在英语学习中，在历史学习、地理学习中，在艺术（音乐、美术）学习中，均应倡导探究式的学习方式。探究式学习是各科课程都在探究的共同话题。这里，最难让人想到会使用“探究”的语文科。
实际上，语文课程不仅十分强调探究，而且在新的语文课程标准中，把探究甚至提到新课程基本理念的第三条来对待。翻开语文课程标准第1页，“课程的基本理念”共四条：（1）全面提高学生的语文素养。（2）正确把握语文教育的特点。（3）努力建设开放而有活力的语文课程，而其第三条是“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”。
根据新课标编制的语文新教材（这里以人教版为例）以后现代主义、建构主义和过程模式等先进课程设计理念为支撑，充分体现了强化“自主探究”这一崭新理念，这突出表现在各课后面的“研讨与练习”中。如第1课“在山的那边”课后第一题是：“朗读全诗，感悟诗中的思想感情。诗歌，除字面上的意思外，往往还有深层含义。探究一下，诗中的‘海’与‘山’蕴含着什么意思？”这里，提示了供学生自主探究的题目。第二题“联系上下文，品味下边诗句中加点的词语（括号里的问题可作参考）。”不仅提示了供学生探究的问题，而且通过括号中的问题为学生的探究提供了引导和指导。
另外，语文新教材在一学期中设计了六个综合性学习单元（三大三小），供学生集中进行规模比较大的探究活动。
历史教材从整体设计了时序与专题相结合的体系，一学期设计了五个专门的活动课，如寻找历史、编历史小故事、辩论课等，引导学生集中开展探究活动。更重要的是，新教材每课均有“活动与探究”，不仅有分析材料等探究活动，也包括了不少可能引起争议的问题供学生探究，如提供两种不同的观点，要求学生“判断：他们谁说的有理？”
物理、化学、生物新教材中由易到难、循序渐进地设计有大量的、丰富多彩的、类型各异的探究栏目与活动。生物新教材还在第一单元辟有专门文字说明观察、调查、收集和分析资料、探究的一般过程、实验方案的设计。另外，更有许多阅读材料详细展示了科学发展史上出现的一些科学探究的典型范例。如物理第8页“伽利略对摆动的探究”，化学第87页“质量守恒定律的发现与发展”，生物第128页英国科学家利斯特利的光合作用实验（1）（2）（3），地理第34页“偶然的发现，伟大的假说——魏格纳与大陆漂移说”，等等，都较为详细地展示了这些经典探究所经历的典型过程和运用的主要方法，从而给学生提供了无限的启发。
三、探究式学习应采用多样化的设计模式
一说到探究式学习，人们常常就会想到发现式学习。一讲到探究式学习，人们想到的往往就是问题、假设、验证、结论、交流等步骤。尽管可以强调说不一定包括上述所有环节，但探究式学习就只能是发现式的吗，探究就只有这样一种问题解决的模式吗？
实际上，探究式学习有多样化的设计模式。从自主获取的信息的现成程度分，可将探究式学习区分为两大类：接受式探究与发现式探究。
在接受式的探究学习中，信息由学生主动从现有资料或现有资源（如从图书馆、互联网、科技场馆等）中直接搜集或向有关人士直接询问，所搜集到的信息是现成的，顶多只需略加整理即可。如，在地理讲完世界地理后，可以给学生布置这样一个探究作业：
如果你打算利用假期去新马泰旅游，为了旅游前的准备（如准备届时穿的衣物、购买机票、准备资金）你需要获取哪些信息（这些国家的气候特点及近期天气预报、来往中国与这些国家的交通方式及路线、人民币与这些国家货币之间的汇率，等），如果打算给你的家人和朋友带回些特产或小礼品，你需要了解哪些有关信息（这些国家的经济文化特色等），你打算从哪些渠道了解这些信息（《地理》杂志、旅游手册、旅游公司、电视、报纸、互联网、广告等）。写一篇短文，汇报你获得的信息，别忘了注明这些信息的确切来源。
由于这个作业是让学生从现有资源中主动搜集现成信息，因此是接受式的探究学习。
在发现式的探究学习中，没有现成信息可以直接搜集到，而必须由探究者经过观察、实验、调查、解读、研讨等活动过程，通过整理分析来获得或发现。如：
观察蜗牛。（观察）
设计一个一秒钟摆动一次的摆。（问题解决）
探究摆的频率与什么因素有关。（实验-变量定性分析）
探究圆的周长与什么变量有关，其数量关系如何。（变量定量分析）
研讨：具有什么特征的事物才是有生命的。（概念澄清）
课文《在山的那边》一诗中，“山”指什么？（文本解读）
鉴赏约翰·史特劳斯的圆舞曲《蓝色的多瑙河》（文本解读）
从以上范例中亦可以看出，发现式探究也有多样化的模式。如观察、实验、问题解决、变量分析、概念澄清、文本解读，等。
从一个探究活动持续的时间来看，有的探究可能用不了一节课的时间，有的则可能需要几周（如观察月相的变化，寻找出规律），有的甚至要持续大半学期甚至一年（观测记录一年中某地天气的变化）。
四、探究式学习应面向全体学生，
并关照个体差异 并非只有好学生才有能力开展探究，应该给每一个学生参与探究的机会。尤其是那些在班级或小组中较少发言的学生，应给予他们特别的关照和积极的鼓励，使他们有机会、有信心参与到探究中来。
在小组合作开展探究活动时，教师要注意观察学生们的行为，防止一部分优秀的探究者控制和把持着局面，要注意引导同学们注意让每一个人都对探究活动有所贡献，让每一个学生分享和承担探究的权利和义务。
当然，对于某些有特殊学习困难的学生和那些有特殊才能的学生，还要考虑利用其他时机（如课外兴趣活动中）给予他们一些专门适合他们水平和需要的探究任务。