自推行新课改以来，探究教学一直是教育界的一个热门话题。在广大教育理论与实践工作者的努力下，业已产生了大量相关理论成果与实践案例，但与同时，仍有很多教师不会也不愿开展探究教学。的几年来，笔者十分关注探究教学进展情况。并经常到中小学进行课堂观摩。观摩过程中尽管也遇到过精彩的探究，但总体来说主流仍是讲授。在与任课教师的交流中，我感到他们对探究还有诸多困惑与误解，并严重阻碍着探究教学实践的推广。下面结合科学课程就就这些问题作简要分析，并提出相关建议。
一、什么是探究教学
这个问题在今天似乎无讨论的必要，但实际上最令人困惑。其中一个很重要的重要在于，有关重要文献多是从学生的角度出发，谈论的多是学生应该怎样做，而很少谈论教师怎样做，用语上偏爱“探究学习”，而不是“探究教学”。在讨论探究学习的内涵时，要么引用《美国国家科学教育标准》中的定义：“科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也是指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”要么引用我国《科学课程标准》对科学探究过程的说明：提出问题、猜想与假设、制订计划、观察实验与制作、搜集整理信息、总结与思考、表达与交流。这种用科学探究解释科学学习的做法，一方面容易使人产生认识上的混乱，将学生的探究等同于科学家的探究，要求学生探究时遵循探究的基本程序；另一方面也使教师开展探究教学时不知所措，不知道怎样做才能引起和促进学生的探究。
了解科学探究的定义与程序虽然有助于开展探究教学，但对于习惯讲授的一线教师来说，即使对定义与程序能倒背如流，也不意味着以用其指导课堂实践。事实上，对教学起直接指导作用的教师的实践性知识，探究教学的理念与策略只有转化成教师的实践性知识，才能形成相应的教学信念，发挥有效的指导作用。因此，若能帮助教师多了解探究教学方法，并从实践中去体会，从而获得更为感性、直观的认识，无疑更能促进他们的探究教学实践。为此，我们建议一线教师可多了解一些探究教学模式，并根据实际情况尝试使用这些模式，在实践与反思中深化探究教学的理念与实践。美国是开展探究教学较早的国家，现介绍四种常用模式供教师参考。
①结构的探究。教师给学生提供要通过动手活动来调查研究的问题、程序及材料，但不提供预期结果。学生要自己对收集到的数据作概括，发现变量间的关系，作出自己的结论。这种探究在性质上有点类似人们常说的“照方抓药”，只不过学生在观察和收集数据时教师的指导相对较少，因而被研究者称为低级水平的探究。②指导型探究。教师只提供调查研究的问题与材料，学生需自行设计解决问题的程序，寻找问题的答案。由于指导型探究要求学生承担更大的责任，发挥更大的主观能动作用，因而被研究者称为中级水平的探究。③开放型探究。这种模式与指导型探究基本类似，所不同的是学生也要自己形成调查研究的问题。也就是说，在开放型探究中，学生需独立完成所有探究任务。从很大程度上说，开放型探究类似科学家搞科研即科学探究，因而被研究者称为高级探究。④学习环。这一模式包括探索概念、引入概念、运用概念三个基本环节。在探索阶段学生从事动手活动，以便获得某个概念的实际经验；接着由教师引入这个概念的科学术语；在运用阶段学生把概念运用到新环境中，以加深对概念的理解。
上述模式中，前三种主要侧重于发现科学概念或原理，第四种模式侧重于科学概念或原理。教师尝试运用运用前三种模式时应注意由易到难，把握好师生在提出问题、设计程序、得出结论中的角色要求与参与程度。至于第四种模式，既可单独使用，也可与前三种模式结合起来使用，即发现概念或原理后增加拓展运用环节。
我国也有各种水平的探究教学，从易到难如“做中学”、“演示探究”、“实验探究”、“纯理论探究”等。因此，教师要认识到探究教学不仅有多种类型，而且真实的探究课不可能一开始就完美无缺，也不可能节节都精彩纷呈。用科学探究来要求课堂上的探究，用精彩的案例来示范，虽让人高不可攀，但对探究教学有引领作用。教师可把这些要求和范例当作努力达到的终点，并从低水平的探究即起点做起。
二、探究教学适合所有儿童吗
在许多教师看来，探究教学只适合聪明学生。这种看法当然欠妥。正确的看法是，有些探究适合所有孩子，有些则可能对聪明孩子更加有效。自20世纪中期美国学者萨其曼、施瓦布等人掀起探究教学热潮后，研究者根据皮亚杰的认知发展理论来研究探究过程，近20多年来研究者又多从建构主义的角度来考察学习过程，这些研究基本上取得以下两个共识：第一，探究过程涉及大量的归纳和演绎推理。一般来说，从问题的形成到假设的提出需运用归纳推理，而假设的扩展及检验需运用演绎推理。第二，处在动作思维与形象思维发展阶段的儿童，理解抽象概念时会遇到很大的障碍。对中小学生而言，这意味着并非所有知识点都适合采用探究教学，或都能取得理想的探究效果。尽管从理论上讲，处在具体思维发展阶段的学生适合探究具体概念，处在抽象思维发展阶段的学生可探究抽象概念，但从实际教学结果来看，具体概念远比抽象概念容易探究。如在小学四年级“摆的研究”这一课中，“摆”是个具体概念，影响摆摆动快慢的因素主要是摆线的长短，但处在具体思维阶段的小学生，会认为摆线、摆角、摆锤都可能影响到摆摆动的快慢，因而适合开展探究教学。在实际的教学过程中，由于教师要求学生亲自动手做摆和注意观察摆，所以他们能在亲身经历的基础上，通过具体思维较为顺利地完成各阶段的探究活动，得出“摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快”的正确结论。
有时即使是具体概念的探究，如果对小学生的推理活动要求太高，也不会取得理想结果。如对于液体“热胀冷缩”性质的学习，教师用学生熟悉的“水”进行探究。为引起学生注意观察水位的变化，教师事先用墨水把水染成红色。当学生观察水加热与降温的演示实验，并对观察结果作讨论得出“水有热胀冷缩的性质”结论后，教师问学生：“煤油有热胀冷缩的性质吗?”学生毫不含糊地回答：“没有！因为煤油不是红色的。”当教师再次通过实验显示煤油也有热胀冷缩的性质后，再问酱油是否也能热胀冷缩时，令教师失望的是学生仍然异口同声地回答：“没有，因为酱油烧不着。”这些回答反映出小学生尚处在具体形象思维阶段，他们的思维受事物外部特征的影响很大，不能摆脱具体形象(红色、燃烧)抽象关键变量(液体)作假设推理，从而不能以水、煤油或酱油的热胀冷缩为依据，得出所有液体都具有热胀冷缩性质的假设。至于液体热胀冷缩的分子运动模式这一抽象观念的探究，那更是小学生力所不及的了。
此外，实践还表明，学生越熟悉探究所开展的活动、采用的材料、涉及的背景，探究教学过程就越顺利，相反若越陌生，探究过程越难持续下去。如为探究“空气”的阻力，教师用真空管设置问题情境，当小学生看到真空管中羽毛与石头下落速度一样时，学生感到这“很神奇”、“很奇怪”、“有点吓人”，得出“没有空气，羽毛就变得与石头一样重”的结论，根本想不出与空气阻力有关的问题，以致教学无法进行。这种情况主要是学生置身陌生环境中，产生的惊奇情绪影响了正常的思维活动。因此，为让所有学生都能参与探究，并从探究教学中获益，我们建议：①选择具体、可观察的概念即具体概念开展探究教学；②围绕学生可通过直接调查研究加以解决的问题开展探究活动；③探究活动要尽量利用学生所熟悉的材料与情境；④选择适合学生知识技能水平的探究活动。
三、在成功的探究课堂上教师做什么
尽管探究应由学生自主进行，但它的成功与教师的努力密不可分。教师必须具备鼓励和引导学生成功开展探究学习的某些态度与技能。
首先，教师必须支持探究教学，必须深信学生自主决定探究活动类型及其方式的重要意义，并进而在课堂上创造民主的课堂气氛，允许学生大胆发表意见，鼓励学生自由交流。往往有这样的情况：面对学生的意外问题，由于教师自己也是“胸中无数”，于是索性抛开事先的教学预设，建议学生想办法自己解决问题，结果课堂气氛异常活跃，学生思维相当敏锐，反而取得意想不到的理想效果。新课改涌现出许多这类案例，这从另一方面说明，相信学生，鼓励支持学生自主探究很有必要。
其次，要促使学生的探究成功，教师必须具备抽象思维能力即皮亚杰所说的形式思维能力，深刻理解要探究的学科内容，了解学生的思维发展水平。只有这样，教师才能选择和设计那些既符合学科内容要求，又适合学生思维发展水平的探究活动，并引导学生在探究活动中发展思维。因此，在成功的探究课堂上，当学生从事各种探究活动时，教师要仔细观察学生的操作活动，耐心倾听学生的表达与交流，敏感判断学生存在的困难与障碍，及时调整探究教学模式与策略。
为促进学生的探究学习成功，我们建议教师采取如下教学行为：①多提开放性或发散性问题，使用诸如“你们想研究哪些问题”、“你们有哪些想法”、“如果某种情况发生，你们认为会出现什么情况”；②在提出问题之后，给学生充分的思考时间，而不是急于要他们回答；③对学生的回答作回应时，教师宜重复或重述学生的表达，而不是作出表扬或批评，以免学生从中得到某种暗示或偏向，从而鼓励学生养成独立思考的习惯，而不是从教师那里寻找答案或证明；④制订诸如提问、答问、分组、交流等课堂活动常规，维持课堂纪律。
四、教师如何维持课堂纪律
探究教学过程的一个突出特点是，它具有开放性和生成性。对许多教师来说，探究活动多种多样，课堂情境复杂多变，管理起来非常麻烦。从实际来看，探究的确比讲授容易引起混乱，很多教师为课堂纪律恼火，甚至出现难以收拾的局面。我们认为，探究不同于讲授，它的管理一方面需要教师树立新的课堂纪律观，改变习惯的“静听”课堂，逐步适应新型的“活动”课堂；另一方面也要认识到，探究过程中的生成不是盲目的，学生的自主也不等于放任自流，仍需要教师的计划和指导。因此，为减少课堂混乱，教师应加强课前的准备与安排，课中的引导和调控，以使自主有法，生成有序。这里要特别强调的是，越是强调生成，越要加强计划，做到“精彩产生预设”。
计划与准备探究教学时，重要的是使师生双方都能逐步从接受教学转向探究教学，在熟悉和掌握某种新形式的教学活动后，再作下一个新尝试。比如，对于教师而言，前面所说探究教学模式，宜从有结构的探究开始，因为它与传统教学并不存在巨大差别，师生过渡起来相对容易。如美国兰本达倡导的小学科学教学“探究一研讨”法，便属于这种有结构的探究，它之所以为我国许多小学科学教师所熟知，并得到较广泛的运用，很重要的原因在于它充分利用儿童喜爱的活动形式与日常所熟悉材料，但却又避免对教师和学生提过高的推理要求，一般都是让儿童在归纳自己动手活动经验的基础上，得出描述性的科学结论，而很少涉及因果关系的判断与推理。反之，教师若贪多求快，一下子从开放性探究开始，课堂难免会陷入混乱状态，无法达到探究的目的，甚至会使整个课堂计划流产。
对于学生而言，他们需从事的多侧面探究活动如观察、提问、假设、分析数据、表达交流结论等有难易之别，教师应让学生由易到难，循序渐进。我们建议刚开始探究时，教师可把数据的选择与分析留给学生自主探究。比如，当实验活动结束获得大量数据后，让学生自己决定记录哪些数据，以及怎样记录这些数据。刚开始学生可能会感到迷惑与混乱，不知道哪些数据有用，哪些数据不合适，但只要教师给予恰当引导，询问他们为什么要作这样的选择，是随意作出的还是有什么依据，学生会慢慢明白数据的选择不能随心所欲，而要看它们是否与要解决的问题有关，明确哪些数据支持假设，哪些数据与假设相冲突。数据的选择与分析之所以适合探究，原因在于它既不是单纯的动手活动，也不是纯抽象的动脑活动，需要学生弄明白的是数据与观点之间的联系，这虽需思考活动，但不需太大的跳跃，因而是学生力所能及的。学生习惯自己记录和分析数据后，教师再作其他调整，逐步让他们独立完成探究程序中的两个或更多阶段，直到最后从事开放探究。
