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探究性学习是一种基于问题，以培养学生的求知欲、好奇心与想象力为出发点，让学生在解决问题的过程中，增长新知、砥砺心智的学习活动。探究性教学则是学校有意识地组织，在教师的激励与指导下，推动学生从自发走向自觉、从个别走向群体、从无序走向有序地开展探究性学习的活动。
探究性学习是“问题导向”的学习。成长中的中小学生，他们对整个世界都充满了好奇。“是什么”“为什么”以及“为什么是这样的而不是那样的”，在他们小小的脑袋中盘踞大量诸如此类的问题。当年《十万个为什么》成为最受中小学生欢迎的读物，没有之一，其重要原因就是他们头脑中有着太多的“为什么”。探究性学习正是从这一事实出发，让学生在主动探究“疑问之解”的过程中，学会像科学家一样进行探究，把探究过程作为学习过程，在获得科学概念和原理的同时，习得科学的研究方法，培养观察、思考、分析以及创新与创造能力。能否提出新问题、解决新问题、说明新问题以及展示问题解决以后的新成果，成了评价学生的主要标准。
探究性教学以培养学生的求知欲、好奇心与想象力为出发点，以增强学生固有的求知欲、激发学生天生的好奇心与不断发展的想象力为手段，并以他们求知欲、好奇心与想象力的增强为归宿，关注的始终是学生的求知欲、好奇心与想象力。探究性教学认为，学生产生奇思妙想的过程比奇思妙想的结果更重要，学生的求知欲、好奇心与想象力是他们成就自己和服务社会最重要的品质。
探究性教学始终认为：“增长新知”的“新知”可以是人类已知而学生未知的，当然，如果是学生未知，社会也未知的，这更是探究性教学所追求、人们所欢迎的。不过相较于“增长新知”而言，探究性教学更注重学生心智的砥砺。“砥砺心智”包括：鼓励学生敢于质疑、善于迁移、敏于发现、乐于合作的精神；倡导积极向上、永不言败的学习与生活态度；赞赏学生在探究过程中表现出来的不屈不挠、勇于担责的意志品质；等等。
在当代，探究性学习的宗旨是：让学生学会像科学家那样思考，像工程师那样发明，像艺术家那样创作，像各行各业的领军人物那样为社会发展提供新思想、新途径、新方法。这就需要知道科学家是怎样思考的，工程师是怎样发明的，艺术家是怎样创作的，各行各业的领军人物是怎样提出新思想、新途径、新方法的。探究性学习试图让学生在学习过程中明白这些道理，并在实践中亲身获得感悟。
学校在充分认识探究性教学意义的基础上，把蕴藏在学生中那些自发的探究性学习组织起来，把它从个别人的行为转化为群体性的行为，并为此提供空间与时间等方面的支持。
探究性教学是相对于接受性教学而言的。接受性教学是把人类在千百年发展过程中积累的知识传授给下一代的活动。先哲们以他们独特的智慧将一些自然与社会现象凝练为概念，将自然与社会发展的规律概括为各门学科的原理，并将它们记录下来，传承下去。人类的文明就是这样发展的。我们现在接触到的各门学科是他们分门别类研究的结果，书本则是我们祖先智慧的结晶。人不可能事事都亲身实践与体验。如果人类什么事情都要亲身体验，都从“零”开始做起的话，那么现在的世界和5 000年前的世界就不会有太大的差别，社会也不会有太大的进步。所以，教育最基本的功能是传授知识。教育的重要功能之一，就是让学生在教师的指导下掌握前人的知识。在传统的意义上，教师无疑是知识的掌握者，他们应当也能够设计出让学生最便捷地掌握前人知识的途径、手段与方法。
接受性教学是以间接知识——主要以书本知识的传授为基本任务，以学生在教师的指导下，知识接受得多寡、理解得深浅作为评价学生学习成果的教学。当然，通过学习的迁移、学习后的反思，接受性学习完全可以产生有意义的过程与结果。王建荣在《接受性学习如何有意义？》一文中对此作了深入的研究，
这里不再赘述。
探究性学习是在接受性学习基础上的发展，它在接受知识的同时，也在不断地发现知识、创造知识，这就会大大地加深学生对原有知识的理解，让他们懂得知识与知识之间的关系。以接受性学习为基础，用探究性学习去深化课堂学习的效果，在这一意义上可以说探究性学习是接受性学习的深化与升华，它们相互作用，相互促进，相得益彰。
事实上，接受性学习和探究性学习是相对的而不是相对立的概念。接受性学习为探究性学习奠定了基础。如果没有一定的知识与技能（包括探究自然和社会之谜的知识与技能）为基础的话，任何探究活动都将是低效的，就像人类早期为了在地球上生活下去，不断地探索生存之道一样，进展缓慢且屡屡受挫。“学富五车”是古人对饱学之士的赞语，然而我们知道，在造纸术还未发明之前，文字是刻在竹简、写在兽皮上的。五车的竹简或兽皮能承载的信息绝对不会超过今日人们一天发现的新知的总量。这不是今人比古人聪明，而是今人站在了先人的肩上。知识加速度发展说的就是这一道理。
相对于接受性学习，探究性学习有以下特点。
第一，探究课题选择的个别性。在我国中小学，开设探究性教学活动应当是面向全体学生，而不只是针对少数智优学生的。我们祖先所倡导的“有教无类”应当是这一时代教育的价值追求。当然，人的智能强项又是各不相同的。为了让每个学生各得其所地发展，探究性学习特别强调“因材施教”。它不同于在规定的时间，在同一教室，面对同一批学生，教师讲授同一内容，布置同一的课后作业。它注重给每个学生以“特权”，即根据他们自己的兴趣、爱好、个性与特长选择适合自己的探究课题的权利。这些课题可能是探索星空奥秘，也可能是文学与艺术评论等。学生在这一过程中，有着充分的自主权，并在这一过程中，充分地展现着自己的聪明与才智。
不同的兴趣对孩子未来的发展会有不同的影响。孩子未来的职业发展和生活方向很可能与他们的兴趣爱好密切相关。比如，如果孩子热爱音乐，那么他们可能会选择成为一名音乐家或者音乐教师。如果孩子喜欢科学和技术，那么他们可能会成为一名科学家或者工程师。此外，不同的兴趣还会对孩子的个人性格、思维能力和创造力等方面产生影响。比如，积极参与体育活动能够锻炼孩子的身体，增强他们的自信心，艺术类的兴趣能够培养孩子的创造力和审美能力，阅读和写作能够促进孩子的思维能力和语言表达能力，社交类的兴趣能够帮助孩子建立良好的人际关系和提高社交能力。因此，鼓励孩子多样化的兴趣爱好，可以帮助他们更好地发展自己并在未来找到自己的发展方向。
第二，探究活动过程中学生表现的主动性。探究活动是学生自主开展的活动，在这一过程中，教师应当给学生各种支持与帮助，但这些帮助都应当以建议的方式给予。在探究活动开展的初期，学校与教师更多地给予学生探究方法论上的指导，给予学生各种原则性的操作指导。根据学生选择的课题，指导学生应当先做什么、后做什么、重点放在何处，等等。放手让学生自己去做，这在探究性教学中有至关重要的意义。学校的探究性教学活动能在多大程度上取得成功，主要取决于学生主观能动性发挥的程度。探究性学习是学生通过独立自主地发现问题，通过实验、调研、收集与处理信息、表达与交流等活动来获得新知的学习，这是探究性学习不同于接受性学习的一个重要方面。
第三，探究结果的不确定性。科学研究是对事物未知本质、性质、变化的原因与规律的探究，其结果具有极大的不确定性。陈景润穷其一生研究“哥德巴赫猜想”，最终也只是将“哥德巴赫猜想”的研究推进了一大步。这一事实并没有影响人们对陈景润作为数学家的敬仰。爱因斯坦的相对论至今还在遭受不少人的质疑，但没人敢质疑他是有史以来伟大的科学家之一。
从事探究性学习活动，从最初提出设想到最后设想的实现，中间有着很多变化的因素，最初的设想未能得到实现是常有的事。探究结果的不确定性是这一活动最大的特点，也是世界各国中小学在探究性学习活动评估中普遍采用过程性评估与表现性评估的重要原因。
探究性学习作为一种学习思想，在古代早已有之。当然，作为一种正式的学习形态，它是随着当代社会的发展而提出，并逐步发展起来的。
作为一种学习思想，探究性学习至少可以追溯到《论语·述而》：“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也。”这就已经包含了让学生自主探究，自己解决问题，在解决问题中以获得真知的思想。古希腊哲学家苏格拉底（Socrates，公元前469年—公元前399年）主张教师要成为使学生产生新思想的“产婆”，要启发学生去寻找正确的答案。法国自然主义教育思想家卢梭（Jean-Jacques Rousseau, 1712—1778）强调学生要学会和掌握研究学问的方法。
近代以来，进步主义教育思想的代表人物杜威（John Dewey, 1859—1952）极力主张学生的经验学习、活动学习和自主探究学习，提出“五步思维法”，即将思维的过程分为情境、问题、假设、推论、验证等五步，他认为这是人类思维的一般过程。这种思维方法放在教学上，就成为了“教学五步法”。它对20世纪以后的教学理论和实践产生了深刻的影响，也为以后探究性学习的理论研究和具体实践奠定了思想基础。
美国芝加哥大学教授约瑟夫·施瓦布（Joseph Schwab, 1909—1988）深受杜威思想的影响，他对探究性学习的理论发展与在美国学校中的实践操作都作出了重要贡献。他提出了“探究性教学”的概念，以及“科学即探究”“探究中的探究”等一系列命题。他强调，科学是人的科学，科学研究是人参与的研究，因而研究结果是而且应当是“可修正”的。科学知识“可修正性”的特点，决定了它不是绝对不变的。这就如我们所说的，科学研究是一个不断“去伪存真，去粗取精”的过程。为此，施瓦布特别重视学习者通过主动参与科学探究过程来掌握基本概念和探究方法，形成科学态度和科学精神。
几乎与施瓦布提出“探究性教学”同时，哈佛大学心理学教授杰罗姆·布鲁纳（Jerome Seymour Bruner, 1915—2016）于1959年出任美国科学院科学教育委员会主席，主持了著名的伍兹霍尔中小学课程改革会议。尽管布鲁纳领导的美国这场课程改革似乎并未获得完美的结果，但是他认为通过观察、实验和推理来发现新知识是培养学习者创造力和独立思考能力的有效途径。这一观点连同他倡导的学生自觉地、主动地探索科学知识和解决问题，以及“结构课程论”与“发现教学法”，始终启迪着世界各国的教育工作者。
在20世纪80年代，奥苏伯尔（David Pawl Ausubel, 1918—2008）根据学生的学习方式，把学习分为接受学习和发现学习，并对它们作了深入的讨论。这些理论的研究成果对探究性学习都起到了十分积极的推动作用。
事实上，纵观世界各国的教育史，古代的教育几乎都是师生一起讨论、共同探究的活动。只是随着时代的发展，教学才从研究中分离出来，以讲授为主业的教师才成为独立的职业。班级授课制出现以后，这一制度在极大地提高教育教学效率的同时，也带来了很多弊病。到了近代，尤其二战以后，注重创新能力培养的探究性学习，才开始重新受到各国政府的重视，并取得了不俗的成绩。在由陈玉琨与程振响合著的《研究性学习概论》（少年儿童出版社2002年版）中，有专章对国外研究性学习与课程的发展作介绍，这里不再重复。