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探究性教学对教师有两方面的要求：第一，成为好教师；第二，成为探究者。下面，我们将分别对这两方面的要求进行讨论。
作为“传道授业解惑者”，教师需要有广博的知识。在教师所需要的知识中，首先是本学科的知识。不同学科的教师，他们的专长各不相同。教师应当成为博学者，学贯中西，博古通今。教师应当在自己所教的领域懂得更多一点，更深一点，更精一点。教师应当懂得本学科所有的知识点，并能清楚地将其表达出来，使学生对其有清晰的了解。这是作为一个教师最基本的品质，如果一个教师连这点都做不到，那肯定是不合格的。
在更高层次上，教师应该对学科逻辑、本学科内所有的知识点之间的联系有深刻的了解，能够通晓概念与概念、原理与原理之间的关系。
什么是学科逻辑？任何学科都是以概念、原理构成的理论体系。它揭示了概念与概念、原理与原理之间的关系。比如，数学，它必然是从“数”的概念出发的。1、2、3、4——就是数，它被认为是不需要定义，也无法定义的（在任何学科都有一个以上的概念是无须定义，也无法定义的），是每个人应该懂的，也就是自明的。然而，“分数”则需要由“数”来定义：当一个数不能被另一个数整除时，于是就出现了分数，如5除以6，人们就得到了一种新的数5/6。小数则是分数的一种特殊类型，所有分数都可以表示成小数，比如3/2=1.5, 1/1 000=0.001。
懂得这门学科所有概念与原理的教师，我们把他称为“懂”得这门学科的教师。如果他能深刻理解这门学科概念与概念、原理与原理之间的关系，那么他就是“通”这门学科的教师。这两者还是有很大差别的。在这一意义上，我们一直说：“教师水平的高低决定着学生课业负担的轻重。”低水平的教师只让学生在反复刷题中自己去领会概念与概念、原理与原理之间的关系。
事实上，在接受性学习中，教学的效率主要取决于教师。“懂”得这门学科的教师与“通”这门学科的教师在教学效率上差异还是很大的。“通”这门学科的教师能举一反三，使学生一通百通，迅速地建立起“新知”与“旧知”之间的联系，从而强化他们对学科知识的理解。在探究性学习中，这些知识就成了他们从事相关活动的基础。
其次，教师要有关于学科发展史的知识。一部学科发展史记录的就是科学家的奋斗史，从中人们不仅可以看到科学家为探求科学真理而不屈不挠的精神，也可以学到他们探究真理的途径与方法。“学会像科学家那样思考”，需要我们了解科学家是怎样工作、怎样思考的，是如何攻克科学难题的。
教育部原副部长（后任商务部部长）吕福源（1945—2004）曾说，课堂教学应当讲清三个问题：知识是从哪里来的，知识是什么，知识到哪里去。遗憾的是，现在的教材，以及课堂教学只讲了“知识是什么”，学生却不知道“知识是从哪里来的（即知识是怎样被认识的）”，以及“知识到哪里去（即知识在社会生活中是怎么被应用的）”。科学史将告诉我们知识是从哪里来的，告诉我们知识被发现的途径、手段与方法，这对中小学生掌握科学方法论有重要意义。列宁说过：“要继承黑格尔和马克思的事业，就应当辩证地研究人类思想、科学和技术的历史。”
再次，对学生身心发展规律的认识，尤其是对自己所教学生的认识。当然，仅仅了解学科，教师对自己的学生却不了解，那也是有着极大的问题。在探究性教学中，特别需要了解学生的以下几个方面。
（1）了解自己所教学段学生的认知特点。比如，在小学，学生在学习过程中是借助于“具象”来认识抽象概念的。没有具象的存在，学生很难形成抽象的概念。而在高中阶段，学生应当具有抽象思维能力，如果在这一阶段学生还必须借助具体的实物才能得到抽象的概念，显然，这是不合格的。在初中，学生正处在认知从“具象”走向“抽象”的中间阶段。教师的重要任务是帮助他们迅速完成这一过程，使其认知能力得到较快的提升。
（2）了解自己所教学生的个性特长。多元智能理论告诉我们，人的智能是多元的，人的智能强项是各不一样的。“扬长避短”才能实现“扬长带短”。冯恩洪特别强调，以往的教育，教师总喜欢“哪壶不开提哪壶”，其实这严重违反了学生发展的规律。“强化”即对学生取得的任何一点成绩及时给予鼓励，这对学生成长的意义要远远比“消退”更有价值，更加积极。在探究性教学中，这一点特别值得重视。
（3）了解每个孩子的家庭背景与社会地位。当然，这是一个困难的任务。在现代社会，人们对个人隐私都十分敏感。然而，以恰当的方式了解学生家庭背景对教学很有帮助。
比如，当人们用一个较小的数去减一个较大的数，比如用5去减6的时候，就会得到一个负数，5-6=-1。负数并不需要由分数、小数、有理数和无理数的概念来定义。但它可以用来定义其他对数学来说非常重要的概念，比如，虚数。虚数就是由负数的平方根导出的。分数，我们前面已经谈到过了，它是在一个数不能被另一个数整除时产生的。
在数学上，先讲分数还是先讲负数，这就是因人而异的问题了。对于亲眼见过分家的孩子来说，可能先讲分数他们容易接受，因为他们耳闻过分割家庭财产的问题：父母能从爷爷那里分到几分之几的财产。对于经历过破产困局家庭的孩子而言，可能从负数讲起他们更能理解，因为他们面临过，父母还欠别人多少钱的窘境。
有教无类，因材施教，这是先哲们的教育价值追求，并且在今天我国的教育发展中仍然有着重要的现实意义。针对学生的个性特长，使每个学生都能得到个性自由而全面的发展，应该成为每个教育工作者的向往。
在探究性活动中，探究课题的个别性、可选择性决定了学生从事的课题探究是各不相同的。探究课题在很大程度上和他们的兴趣爱好与个性特长紧密相关。因此，要指导他们包括选题在内的探究活动就一定要了解作为独特个体的“他”和“她”，只有这样教师才有可能有针对性地对“他”和“她”的探究课题进行指导。
探究性教学对教师作为探究者的要求包括以下几个方面。
第一，充分理解研究范式，逐步把握科学探究的方法，这是探究性教学对教师作为探究者的基本要求。探究者从事探究活动，或指导学生开展探究活动，就必须懂得并在实践中遵循科学探究的范式。科学探究的范式是通过探究方法、成果的展示方式、学术评价标准体现出来的。关于各门学科特有的探究方法，我们将从第四章开始，结合探究课题对其展开讨论。
第二，学会提出问题，找到科学探究的出发点。科学探究都是从提出问题开始的。如前所述，问题是科学探究活动的先行组织者，它确定了科学探究活动的方向，规定了科学探究活动的范围，为探究者提供了求解问题之谜的动力。人的好奇心，说到底就是急于了解问题谜底的心理。在探究性活动中，“问题”是探究得以开展的源头。没有问题，探究性活动根本就无从开展，没法进行下去。
遗憾的是，在我国中小学，习惯于接受确定性答案的学生，他们的问题意识已经被消磨得快没了，他们天然的好奇心在接受教育的过程中慢慢地被泯灭了。一个关于博士研究生“脱傻”的故事发人深省。故事的主角是一位资深博士生导师与一名新考入的博士研究生。博士生导师接待新考入的博士研究生，于是就有了下面一系列的对话：
博士生导师：“你有什么问题，在读博期间想开展哪一方面课题的研究？”
博士研究生：“我没有什么问题。您有很多课题，我一定做好您的助手。”
博士生导师：“你没有问题来读什么博士？博士是需要有自己创新性的成果才能获得学位的。”
接着，这位博士生导师就让他去找问题。
过了两周，博士研究生再见到导师时说：“老师，我已经找到了想研究的问题了。”接着，他就抛出心中拟定的问题。
导师听完就对他说：“你的这问题，百度一下，就能找到答案。”直接就把这一问题给否了。
又过了两个月，这位博士研究生又找到了导师说：“我已经找到了一个真问题。”然后，就谈了问题以及研究的设想。
导师听完后对他说：“你这个问题，百度里查不到，不过你可以查一下专业书。”并告诉了他那本书的书名。
这种对话反复了几次，时间已经过去了半年多了。
一天，博士研究生兴奋地找到导师说：“老师，我在实验过程中真的发现了一个问题，这一实验的结果与书本上的不一致。我想找到它们之间不一致的根本原因。”
导师听了以后，沉思了一会，说道：“这可能是真问题，很有意思。”并让他再仔细地查阅一下相关资料，完善研究方案，仔细论证。
在谈起这一故事时，这位博士生导师把它称为：帮助博士研究生“脱傻”。在这里“脱傻”的“傻”就是“傻到了脑袋里都没了问题”。“脱傻”的过程就是恢复童真，让他们对世界万物充满好奇心，眼睛看出去都是问题，都想拿来研究一番。当然，在这一过程中，他也学会了选择：知道哪些问题是真问题，在真问题中哪些是值得研究的问题，是有较大研究价值的问题，最终找到自己想研究的真问题。
问题往往需要通过观察来发现，然后再经归纳、类比与联想后提出猜想或假设，最后对猜想或假设进行论证，这才是研究工作的完整过程。
第三，相信自己，勇于在科学探究上迈出一步。科学探究者需要有一点天赋，但是科学探究更多依靠的是与众不同的想法和思路。每个教师都是独特的，要充分发挥自己的独特性，敢于言别人所未言，敢于走别人没走过的路。中小学教师也能创造出自己独特的成果。相信自己，“天生我材必有用”，勇敢地迈出科学探究的第一步，哪怕是微不足道的第一步，这一步就会成为教师人生的分界线，成为在科学探究方面实现自己的人生价值的里程碑。
2019年，丁肇中在复旦大学讲过一个故事，他说：“我几乎认识每一位活着的诺贝尔奖获得者，有90多位。其中考试第一名的一个都没有，考最后一名的有几位。创新的特点不是他优秀，而是他的想法与众不同，他愿意去从事。”上海市科技馆馆长倪闵景在转述这一故事后补充说：“这个时代的创新还是要有三个很基本的要求：第一个，要有基本的思维能力；第二个，要有先进的工具；第三个，要有坚韧不拔的行动和毅力。”事实上，坚韧不拔的行动和毅力是人们相信自己能取得成功的最重要的因素。
上述三个品质是教师成为探究者的基本要求。当然，要养成这样的品格，我国中小学教师还有很长的路要走。在后续章节中，结合各个领域的探究活动，我们将对其展开更深入的讨论。
前面我们已经强调了探究活动的结果有很大的不确定性，因而，教师在指导学生开展探究活动时要学会等待，要敢于留白，更要容忍失败。
（1）学会等待。中小学生还是未成年人，他们的心智还没有成熟，因而他们还需要教师来培养，让他们在接受教育的过程中逐步成熟，得到发展。拔苗助长对孩子的发展是有害无益的，这一浅显的道理，好像谁都懂。但是在今天的学校与家庭中，它恰恰是屡见不鲜的事。学校为了一个功利性的目标而竭尽全力，家长为了在考分的竞赛中获胜而坚决地“不让孩子输在起跑线上”，他们不懂得，也不想真正懂得孩子。
人的发展有着自身的规律，一蹴而就很不现实。我们知道分数对于学生是很重要的，即使是为了学生的分数，也要学会等待，等待他们知识扎扎实实地积累，思维一步一步地发展，等待的过程就是让孩子积累知识、发展思维的过程。教育要学会等待，学校才会显得从容不迫，才会显得优雅得体。有一些学校和家庭，事实上已经拒绝了对孩子心智发展规律的承认，为了分数以及竞赛得奖已经迫不及待，试图以各种手段让孩子一步登天，结果只能是适得其反、南辕北辙了。这是需要学校、教师与家长力戒的。
（2）懂得留白。长期以来，很多学校为了追求学生的所谓发展，总是用更多的教学时间、更多的作业、更频繁的测试来占据学生在校的所有时间和空间，学生装满大脑的都是看起来对考试“有用”的内容。在学校满满的安排中，学生没有自己思考、阅读和交流的时间，失去了参与社团活动和进行探究性学习的机会，难有自由生活的空间，更没有再创造的舞台，他们消极地面对，被动地应付。对此，人们不禁想起卢瑟福（Ernest Rutherford, 1871—1937）教育学生的一个故事。卢瑟福，1908年诺贝尔化学奖获得者、20世纪20年代英国剑桥大学卡文迪许实验室主任。他几次深夜路过实验室时都看到一名学生在忙着实验，于是他就问这名学生白天在干什么，学生回答说，还是在做实验。卢瑟福接着又问，那么你用什么时间来思考？这一师生的对话给了我们很多启示。科学探究更要懂得留白，要让学生有闲暇的时间，思考的时间。正是在这位大师的带领下，他的学生中出了近十位诺贝尔奖获得者。由此，卢瑟福成了后人心目中的大师，这不仅是因为他获得过诺贝尔奖，更是因为他懂得育人的规律，并培养了一大批出类拔萃的科学精英。
（3）容忍失败。科学探究的结果具有高度的不确定性，上一章我们对此已经作了充分的论述。然而，在实践中，常常又会被一些教师遗忘。这些教师总是希望自己指导的学生能顺利地完成既定的探究项目，取得较好的成绩。这种心情是可以理解的，但是科学发展史告诉我们：在科学探究的道路上，失败是常有的事情。屠呦呦提取青蒿素是在失败了190次以后才取得成功的。
在中小学，探究性教学的目标不在于学生取得什么成果，而在于让学生在探究过程中不断提升创新精神，其目标在于提升学生的好奇心、求知欲与想象力。只要这一目标达成了，探究活动就是成功的。这一点是任何正在指导学生进行科学探究活动的教师都必须牢记于心的。
把科学语言转化为教学语言，是教师进行课堂教学的基本功。然而，与接受性教学不同的是，教师在探究性教学中，要善于做到“三个转换”。
（1）把科学语言，尤其是学科方法论的语言转化为教学语言。科学语言是严谨的，教学语言则要求简单明了，通俗易通。如何将严谨的科学语言转换为通俗易懂而又不失科学语言的严密性的语言，这在很大程度上就依赖教师的教学艺术了。举例、比喻都是将科学语言转化为教学语言的一种途径与方法。但事实上，在当下的课堂中，乃至在教材里都存在通俗有余而严谨不足的情况。通俗而不严谨，会给学生后面的学习带来困惑。这是需要引起人们高度关注的。
（2）把确定结论的语言转化为引发学生思考的语言。接受性教学是把确定结论教给学生的教学。然而，这并不意味着所谓确定性的科学结论不会被后人补充，甚至被推翻。欧氏几何被非欧几何补充，牛顿力学被量子力学与相对论补充。事实上，任何真理都是相对的、有条件的。教师即使在讲确定性的结论时，也要把自己的教学语言转化为能引起学生思考的语言。
（3）把面向全体的语言转化为面向每一个从事探究性学习的学生个体的语言。在接受性教学中，教师必须把自己的语言转化为面向全体的语言，即全体学生都能听懂的语言。事实上，在大多数情况下，这是做不到的。通过课堂教学使绝大多数学生都能理解科学的概念与原理，这就是一个很好的教师了。然而，在探究性教学中，学生选择的课题各不相同，这就要求教师能针对每个学生的实际需要，针对他们正在从事的探究课题给出恰当的指点。这就像中医一样，对大体相同的病人，普通中医会开出大体相同的药方，但在资深中医那里，大体相同的药方在体质不同的病人前，他会在大体相同的药方中增加些什么或减少些什么。最终的药方还是不同的。