在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展潮流面前，理科教學(xué)正在發(fā)生著革命性的變化?？v觀八十年代以來(lái)生物教學(xué)的改革，盡管提法不同，名稱各異，但其指導(dǎo)思想就是“探究教學(xué)”。
　　一、探究教學(xué)理論的產(chǎn)生背景
　　1.社會(huì)背景
　　第二次世界大戰(zhàn)以后，歐美各發(fā)達(dá)國(guó)家的社會(huì)生活發(fā)生了巨大變化。因科技在20世紀(jì)中期的快速發(fā)展，世界知識(shí)總量急劇增加，知識(shí)更新周期大大縮短，世界進(jìn)入了“知識(shí)爆炸”時(shí)代?，F(xiàn)代社會(huì)的高速度、加速度式的變化，要求一代代新人具有新的“基礎(chǔ)學(xué)歷”。60年代，蘇聯(lián)人造衛(wèi)星上天的沖擊，激起世界性的科學(xué)競(jìng)爭(zhēng)的浪潮，對(duì)科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)生質(zhì)的變化，振興科技，培養(yǎng)科技工作者，成為各國(guó)共同關(guān)注的課題。世界對(duì)人才的要求由知識(shí)型轉(zhuǎn)變到智能型，為適應(yīng)發(fā)展的需要，世界各國(guó)都先后開展了教育教學(xué)改革。一線的專家學(xué)者抨擊傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容陳腐落后，同現(xiàn)代科技發(fā)展的潮流格格不入，要求改革中小學(xué)課程的呼聲源于美國(guó)，繼之響遍世界。
　　在此社會(huì)背景下，美國(guó)芝加哥大學(xué)教授施瓦布（Joseph J.Schwab，1909—）于1961年哈佛大學(xué)的紀(jì)念演講中，首先提出了“作為探究的理科教學(xué)”（Teaching of Science as equiry）。
　　2.思想淵源
　　探究思想的淵源應(yīng)追溯到古希臘哲學(xué)家蘇格拉底（公元前469—404年）的問答式教學(xué)法；法國(guó)啟蒙思想家盧梭的“自然教育理論”；美國(guó)教育家杜威（1859—1952）正確地看到，只采用赫爾巴特的“教師中心，從課中學(xué)”有局限性，培養(yǎng)出來(lái)的人難適應(yīng)社會(huì)變化。他主張“學(xué)生中心，從做中學(xué)”。它的基本教育過程是暗示—問題—假設(shè)—推理—驗(yàn)證。杜威的“實(shí)用主義教育理論”為探究教學(xué)理論的形成打下了初步的基礎(chǔ)。
　　探究教學(xué)理論的代表人物有美國(guó)教育學(xué)家薩其曼、施瓦布和加涅等人。他們從不同角度論證了教學(xué)過程中“探究教學(xué)”的重要性。薩其曼（美國(guó)伊利諾大學(xué)探究訓(xùn)練研究所所長(zhǎng)J.R.Suchman）注重實(shí)踐，主張“探究方法的訓(xùn)練”模式，重點(diǎn)是幫助學(xué)生認(rèn)清事實(shí)，建立正確的科學(xué)概念，并形成假設(shè)以解釋新接觸到的現(xiàn)象或事物。施瓦布則試圖以“科學(xué)的結(jié)構(gòu)”和“科學(xué)的結(jié)構(gòu)是不斷變化的”為前提，從理論方面揭示探究過程的本質(zhì)及其特性；并力圖在教學(xué)中引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的成果，使學(xué)生把握學(xué)科的結(jié)構(gòu)，體驗(yàn)作為探究的學(xué)習(xí)。加涅（美國(guó)教育心理學(xué)家）在“探究理論”的基礎(chǔ)上，研究了構(gòu)成學(xué)習(xí)的前提條件。
　　二、探究教學(xué)理論內(nèi)涵
　　1.探究教學(xué)的概念
　　探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問題、尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力的教學(xué)活動(dòng)。
　　教育本身是一個(gè)探究過程。通過教育過程使學(xué)生認(rèn)識(shí)到：（1）科學(xué)知識(shí)不只是觀察到事物的簡(jiǎn)單報(bào)告；科學(xué)知識(shí)還是由原始材料緩慢地、試驗(yàn)性地累積而成的知識(shí)體系；（2）這些原始材料、資料產(chǎn)生于有計(jì)劃的觀察和實(shí)驗(yàn)；（3）這些實(shí)驗(yàn)和觀察的計(jì)劃是根據(jù)問題而制訂的，這些問題又產(chǎn)生于我們對(duì)先前的知識(shí)的總結(jié)所得來(lái)的概念；（4）更重要的是使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，科學(xué)家也會(huì)犯錯(cuò)誤；（5）我們的總結(jié)性概念要受到問題解決的效果的檢驗(yàn)，并通過檢驗(yàn)不斷得到修正和更新。
　　因此，探究教學(xué)的實(shí)質(zhì)就是按提出科學(xué)結(jié)論和檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的結(jié)構(gòu)方式去揭示科學(xué)結(jié)論。即要把所提出的觀念和所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生，要說(shuō)明由此得到的材料，還要闡明把這些資料轉(zhuǎn)化成科學(xué)知識(shí)的解釋。
　　2.探究教學(xué)的結(jié)構(gòu)
　　發(fā)現(xiàn)問題—收集資料—處理與解釋資料—問題解決。
　　探究教學(xué)的主要目的是使學(xué)生通過經(jīng)歷探究知識(shí)或問題的過程掌握科學(xué)的思維方法，以培養(yǎng)解決問題的能力，具體如下。
　　教學(xué)過程中，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，尋找與教學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，可以激發(fā)學(xué)生興趣的材料，創(chuàng)設(shè)出情境，向?qū)W生提出將要調(diào)查研究的領(lǐng)域。學(xué)生則發(fā)現(xiàn)并提出問題。問題是多樣的，教師引導(dǎo)學(xué)生集中于一或兩個(gè)問題進(jìn)行重點(diǎn)研究。根據(jù)已確認(rèn)的問題，由學(xué)生共同討論，如何解決，然后學(xué)生開始進(jìn)行觀察、測(cè)量、比較、分類等活動(dòng)，收集與問題有關(guān)的信息資料。在了解資料的基礎(chǔ)上，形成一個(gè)假說(shuō)并提出解決問題的方案，由個(gè)人或小組共同實(shí)施方案（討論研究，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等），學(xué)生記錄這一過程將手中的信息資料加工處理。最后對(duì)問題形成一個(gè)合理的解釋，得出結(jié)論或規(guī)律，或提出新問題，重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用不同方法組織資料，解釋資料，再一次進(jìn)入探究過程。
　　3.探究教學(xué)的特點(diǎn)
　?。?）學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過探究自然的過程，自然地進(jìn)入科學(xué)的學(xué)習(xí)。探究教學(xué)強(qiáng)調(diào)：知識(shí)的獲得重要，知識(shí)如何獲得的過程更為重要。為此，學(xué)生必須經(jīng)過思考從而提出問題，并尋求理解。他們應(yīng)當(dāng)用自己的想象力或組裝儀器設(shè)備或使用藥品；對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而得出推論并通過測(cè)試進(jìn)行推斷，最后概括出結(jié)論。
　?。?）探究教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。探究教學(xué)不是讓學(xué)生“讀，記”科學(xué)，而是動(dòng)手“做”科學(xué)。大量的實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)是為了誘導(dǎo)學(xué)生研究問題。如BSCS所指出的：“他們（科學(xué)家）處理的問題是課文沒有提供答案的問題，教師創(chuàng)造一些情景以供學(xué)生參與探究?！睂W(xué)生通過觀察獲得大量信息，在觀察自然中產(chǎn)生問題，用不同方式作出記錄，以便保存與交流，在測(cè)量、比較中學(xué)會(huì)一整套實(shí)驗(yàn)操作的方法和技能；通過思考得出結(jié)論，并計(jì)劃進(jìn)一步行動(dòng)，在解答問題中增長(zhǎng)知識(shí)；隨著知識(shí)的增長(zhǎng)，將對(duì)他們提出越來(lái)越復(fù)雜的問題，“靈感”就在這大量綜合分析和正確的判斷中成熟地產(chǎn)生。最終形成善于發(fā)現(xiàn)問題，善于尋找規(guī)律，善于找到解決問題的方法的探究能力。
　?。?）探究教學(xué)旨在形成認(rèn)識(shí)自然的基礎(chǔ)——科學(xué)概念。理科教學(xué)的目的——認(rèn)識(shí)自然，不是一蹴而就的，學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展是從具體的形象思維開始逐步提高到理性思維的。探究教學(xué)力求通過活動(dòng)的過程引出觀察與解釋，數(shù)據(jù)與概念模式之間的差別。BSCS中用了許多對(duì)科學(xué)本質(zhì)作嘗試性說(shuō)明的論述，如：“我們不知道……”，“我們還未能發(fā)現(xiàn)這是怎樣發(fā)生的?！钡鹊?。它用稱作“探究記敘”的語(yǔ)言來(lái)代替浮夸的結(jié)論，它描述了生物學(xué)探究的過程?！翱茖W(xué)事實(shí)”也不再作為事實(shí)本身的結(jié)果來(lái)學(xué)習(xí)，而是在概念的形成過程中經(jīng)過選擇后引出的要素，使學(xué)生形成準(zhǔn)確的科學(xué)概念。