教學中，學生常運用探究的方式開展學習過程和活動，即學生在教師的指導下，主動發現問題，以一種類似科學研究的方法對問題進行分析和研究，從而實現問題解決和知識獲得。
（一）探究學習的含義
1.科學探究
科學探究最初指的是科學家研究自然界，根據研究中發現的證據提出解釋的多樣化方式開展的活動。
2.基於探究的教學或以探究為本的教學
美國國家科學教育標準中對此類探究學習活動的界定產生於學生對真實問題的探究，認為探究是科學教學的核心策略。
探究可用於以下內容的學習：（1）物理、生活、地球空間科學等學科的內容；（2）科學事業的性質（如關於科學探究的性質）；（3）進行科學探究所要求的能力。但是，以探究為本的學習是一個過程，而不是目的，目的是讓學習者掌握科學內容、科學方法和科研能力。
3.以探究為本的學習
在美國國家科學教育標準中，探究也指學習過程。它是一種積極的學習過程——“學生去做的事，而不是為他們做好的事”（something that students do， not something that is done to them）。換句話說，就是讓學生自己思考怎麽做甚至做什麽，而不是讓學生接受教師提供的現成結論。
從美國國家科學教育標準中“探究”用法的說明可以看出，探究既是學習的過程，又是學習的目的。可見，探究學習是仿照科學研究的過程來學習科學內容，從而在掌握科學內容的同時體驗、理解和應用科學研究方法以及掌握科研能力的一種學習方式。
（二）探究學習的過程
1.問題的確定
即從學科領域或現實社會生活中選擇和確定研究主題，在教學中創設一種類似於學術（或科學）研究的情境，學生自主、獨立地發現問題。在課堂裏，提出對學生有意義的、有針對性的問題能夠豐富學生的探究活動，但是它們不能是深不可測的，必須是能夠通過學生的觀察和從可靠的渠道獲得的科學知識來解決的。學生必須掌握解答問題的基本知識和步驟，這些知識與步驟必須是便於檢索和利用的，必須適合學生的發展水平。一開始提出的問題可以來自學習者、教師、教材、網絡、其他一些資源，或結合起來產生。教師在引導識別這些問題上起著關鍵的作用。熟練的教師能夠幫助學生在他們研究的問題更為集中深入。例如，學生們常常問“為什麽”，其中有些問題太大，教師可以把其中許多問題轉變為“怎麽樣”，這種改變使探究的問題更集中、更深入，從而把學生導向科學探究，使學生能夠體驗到既有趣又豐富的研究過程和結果。