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探究性学习对中小学生的发展有重要意义，概而言之，其价值至少有四。
第一，它能有效地激发学生的求知欲，而求知欲正是学习得以发生与发展的关键。中小学生对他们生活在其中的周围世界，它们的发生与发展、运动与变化充满了好奇，然而，按部就班的教学与千篇一律的答案，很难满足他们的好奇心。书本知识与实际生活的联系，被做不完的作业所淹没。于是，好奇心的逐步泯灭成了发生在学生身上的大概率事件。学习对部分学生来说，成了一件令人厌倦的事情，“厌学”变为教师必须直面的学生问题。探究性学习则立足于学生的好奇心，以好奇心带动他们的求知欲，以求知欲振奋他们的精气神，使他们感受到“没有比学习更能激动人心的活动了”。为此，他们查资料、搞调研、做实验、写报告，忙得不亦乐乎，然而，内心却被成就感所充盈。由此，学校成为了学生学习的乐园。
第二，它能使学生逐步学会像科学家一样去解决各种问题，并在解决问题中使他们的个性特长得到充分的发展。作为教育工作者，我们知道每个孩子都是不一样的，他们都是独立的存在，每个人都有着自己的兴趣爱好与智能强项。然而，在班级授课制下，尤其是在班级授课制的接受性教学过程中，教师无力顾及学生在身心各方面上的差异，因此只能以“无差别的教学对待有差别的学生”，上海市建平中学原校长冯恩洪深刻地指出了这一问题。在目前的学校教育教学条件下，这一问题很难得到很好的解决。探究性学习与此不同，它的活动是因人而异的，解决问题的途径也是各不相同的，因而它给学生个性特长与智能强项的发展留下了极大的空间。
第三，它与接受性学习的结合，能有效地帮助学生加深对原有知识的理解。国内外的理论研究与中小学的实践表明，与接受性学习紧密结合，设计良好的探究性学习有助于学生在各种考试中的表现。
第四，在协同探究中，有利于学生提升团队精神，以及沟通与交流的能力。这种能力对学生融入社会，在社会中生存与发展具有重要意义。孤独、忧虑、自闭等心理问题，在世界各国的中小学生中都不鲜见，这已经引起了各国政府与社会有识人士，以及学生家长的高度关注，积极推行探究性学习是解决这一问题的有效途径。
1988年9月5日，邓小平同志在会见捷克斯洛伐克总统胡萨克时，提出了“科学技术是第一生产力”的重要论断。在1992年南方谈话中，他再次强调：“经济发展得快一点，必须依靠科技和教育。”
科学技术的发展需要人才，人才的培养要依靠教育。教育当然可以是接受性的，也可以是探究性的。接受性学习无疑十分重要，没有接受性学习，社会文明发展就缺少了坚实的基础。
但是，问题在于：我们只能守着祖先的财富，不思进取吗？社会的发展需要薪火相传，每代人都要作出自己的贡献：不断地创造知识，这就需要科学研究；不断地运用知识，这就需要技术发明，如此，社会才能变得更加美好。然而，无论是科学发现还是技术发明，都需要具有高度创新精神与强大创新能力的人才。这种人才“需要从娃娃抓起”。
从时代的发展来看，我们已经进入了21世纪的第三个十年。如今，我国正处在民族复兴的关键时刻，被以美国为代表的西方国家打压成为我们面临的挑战。俄乌战争、巴以冲突等不可避免地将使全球政治、经济与科技版图发生极大的变化，世界在逆全球化基础上将走向更多对抗。产业掉链、科技脱钩、教育交流受阻，将不以我们的意志为转移。当然，业已形成的全球产业链互帮互助、科技互联互通、教育互惠互利、全球共生共赢的局面，倒退也不容易。但是，为保证“一国优先”，在一些西方政治家的手中，“逆全球化”绝不是不可能打出的一张牌。禁止向赴美从事科学、技术、工程和数学研究的中国公民发放学生签证，就是他们最新的动议之一。为此，加快我国科学与技术人才的培养是时代的需要。
在这一时代背景下，政治家们担心地缘政治的裂变，经济学家们担心世界经济的衰退，但是，在我们看来，一国有没有、有多少通晓科学技术走向，把握科学技术未来发展，学贯中西、融通各科，能够不忘本来、善于吸收外来、坚持面向未来的人才，他们的视野有多宽、水平有多高，这才是最值得关注的问题。
2019年6月《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》特别强调，要“积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学，注重加强课题研究、项目设计、研究性学习等跨学科综合性教学，认真开展验证性实验和探究性实验教学”。
2021年6月国务院又发布了《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，文件特别强调：“激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培育一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础。”为此，要“将弘扬科学精神贯穿于育人全链条。坚持立德树人，实施科学家精神进校园行动，将科学精神融入课堂教学和课外实践活动，激励青少年树立投身建设世界科技强国的远大志向，培养学生爱国情怀、社会责任感、创新精神和实践能力”，“提升基础教育阶段科学教育水平。引导变革教学方式，倡导启发式、探究式、开放式教学，保护学生好奇心，激发求知欲和想象力。完善初高中包括科学、数学、物理、化学、生物学、通用技术、信息技术等学科在内的学业水平考试和综合素质评价制度，引导有创新潜质的学生个性化发展”。
在国务院文件中，探究性学习多次被重申、被强调，正因为它是教育改革之必须，是时代发展之必然，意义重大！
当然，创造知识与运用知识主要是大学的职能，中小学一般并不承担这一职能。然而，大学是建立在中小学基础之上的，如果中小学不能培养出具有创新意识、创新精神，具有初步创造能力的高素质学生，大学的任务就很难完成。青少年期是最具想象力、最有好奇心的人生阶段。在这一时期开发他们的潜力，无疑是最佳的选择。
事实上，邓小平关于科技与教育的论断也是在世界局势变化的基础上作出的。1957年苏联第一颗人造卫星的成功发射震动了美国朝野。他们认为，苏联人造卫星上天标志着美国军事上的落后，其根源在科技与教育。为弥补这一差距，1958年8月美国颁布了《国防教育法》，从立法和经费上大力支持中小学教育改革，要求加强中小学数学、自然科学和外国语这三门课程。这一被称为“新三艺”的课程由此登场。“三艺”（Trivium）原为西方对文法、修辞学、辩证法的总称。“新三艺”则是人们对20世纪50年代美国从独霸全球的目标出发，强化中小学数学、自然科学和外国语三门学科的统称。这些课程在美国中小学受到高度重视，成为冷战中美国增强军事竞争能力的一个重要法宝。美国时任总统艾森豪威尔（Dwight David Eisenhower, 1890—1969）在批准该法时强调：“这个法律，大大加强了我们美国的教育制度，使之能满足国家安全所提出的要求。”
星球大战，即在美国总统里根（Ronald Wilson Reagan, 1911—2004）时代推出的“战略防御计划”（Strategic Defense Initiative，亦称Star Wars Program，简称SDI），是美国在20世纪80年代拟订的一个反弹道导弹军事战略计划，该计划源于里根在1983年3月23日的一次著名演说。由于疑虑苏联拥有比美国更强大的核攻击力量和导弹破防能力，美国害怕“核平衡”的态势被打破，因而需要建立有效的反导弹系统，维持其核优势。尽管后人怀疑，这是里根为拖垮苏联经济而采用的一诱敌战术，但其在教育变革领域的举措无疑是真实的。在当年次月，由美国高质量教育委员会发表的致美国人民的公开信《国家在危机中：教育改革势在必行》，在美国引起巨大反响。教育又一次被当作复兴国家的基本战略。
1986年，美国国家科学委员会在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出STEM教育的概念，STEM是以科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）与数学（Maths）的融合为重点的教育，它的目标在于力求塑造美国下一代的科学技术领导力。
几乎与此同时，美国制定并实施了“2061计划”（Project 2061），其目的是使美国儿童适应2061年彗星再次临近地球时科学技术和社会生活的发展变化。
整个计划分三个阶段进行，1989年第一阶段结束，该阶段所提出的各种报告都认为，形成科学的世界观、掌握科学的认知方法以及学习科学的基本规律比记忆简单的结论和知识的细枝末节更为重要。学校教育应当将使学生形成科学的世界观和价值观以及掌握科学的认知方法作为一项重要而紧迫的任务。课程实施应坚持儿童主体性原则，即摒弃让儿童学习现成答案的做法，鼓励学生通过亲身实践进行探索、展开批判性思维、达成理解、加强交流。
1993年美国形成了“2061计划”的文献成果——《科学文化标准》，针对K12各个不同年级学生的学习，制定了12个主题的原则性标准规范，其中促进全体学生学习是其特征之一。自称教育总统的布什（George Herbert Walker Bush, 1924—2018）参与主持制定了《美国2000年教育战略》，1990年2月布什签署了《国家教育目标》，从6个方面对美国未来教育的发展进行了规划。依此规划，制定了全国课程标准和课程改革整体策略，并试图通过对它们的实施，使中小学毕业生能够掌握基本的学术性学科内容，能够进行独立思考和解决问题，能够善于发现问题并敢于提出和捍卫自己的观点，能够形成较全面的能力，能够善于理解。其中以美国第四任总统、国家宪法起草人詹姆斯·麦迪逊（James Madison, 1751—1836）命名的“课程计划”在课程目标中提出，在英语学科中，从四年级开始，养成学生独立进行批判性阅读的经验和口头作文、评析作品的能力；在理科课程中，要求一年级就开始让学生观察自然、建立图式、提出假设、实验论证，从而使其获得关于人和周围世界的知识。1993年克林顿（William Jefferson Clinton, 1946— ）就任美国新一任总统后宣布了《2000年目标：美国教育法》（ Goals 2000: Educate American Act ），提出了8项“国家教育目标”。其中与中小学课程改革有关的内容有：在课程上分为课程内容标准和学生操作绩效标准，课程内容标准试图解决学生学什么的问题，而学生操作绩效标准试图解决学生怎么学的问题。美国在《国家科学教育标准》和社会学科标准中，强调科学探究、成功的科学学习和针对标准而进行学习的方法。培养学生在多元文化和全球化中对现实社会问题的多维的或全息的理解、综合认知、探究和解决问题的能力，超常的逻辑选择和判断能力。在此期间，有的学校独立开发了各种不同类型的探究性课程。如布朗理科高中在发给高一新录取的学生的资料袋中，提供了一些探究性课程，供学生选择和确定自己在高中阶段所要研究的课题，学校根据学生的实际情况和选择，批准学生的研究课题并配导师。导师可以是本校教师，也可以是校外的教育工作者、研究人员、企业家和工程师。导师对学生提供资料和方法上的指导。有的学校没有具体设置探究性课程，而是在各类课程中开展探究性学习，其主要方式有：
（1）自然与社会研究。如具有综合性和实践性的“科学、技术、社会”（STS）课程，就是一种主题研究的探究性学习。
（2）设计学习。这是一种由学生自主设计和实际操作的应用性学习课程。设计学习具有一定的创造性和开放性，学生通过创造性地设计和实施一定的主题活动来提高自己应用学科知识的能力。
（3）应用学习。这是一种操作性和针对性较强的着重解决社会生活中面临的实际问题的探究性学习。学生在调查和探究的基础上，获得解决实际问题的技能。有不少学校积极利用因特网开设网上探究性课程，实施在线探究性学习计划。在这类课程计划中，学校给学生呈现一个特定的假想情景或一项任务，即需要解决的问题或需要完成的项目，学生利用因特网所提供的资源，进行信息分析并综合得出创造性的解决方案。至2000年4月为止，微软公司已开发了430节网络课，每一节课都相当于一个研究项目。这些课涵盖自然、社会、个体发展等各个领域，涉及数学、信息技术、语言艺术、科学等12个类别。因其结果的开放性，对这类课程的评判往往注重达成结果的创造性，而非标准答案。
2006年，美国总统布什（George Walker Bush, 1946— ）公布“美国竞争力计划”，提出知识经济时代教育的目标之一是培养具有STEM素养的人才，随后STEM教育从本科延伸到中小学。
2011年，美国总统奥巴马（Barack Hussein Obama, 1961— ）推出《美国创新战略》，要求加强STEM教育。
2012年，美国政府宣布，未来10年内培养10万名STEM教师，斥资2亿多美元推进STEM教育。自此，STEM教育在美国如火如荼地开展了起来。
与此同时，在美国社会的推动下，各知名学校也纷纷推出以STEM教育为特色的人才培养项目。比如，哈佛大学就先后开出了包括博弈论、工程原理、计算机编程、机器人、古生物学、飞行学等内容的课程，许多STEM网络平台和应用程序也应运而生。
再后来，美国学者充分认识到艺术在创造中的作用，又把STEM扩充成了STEAM，在其中增加了艺术与设计（Art&Design），由此形成了美国特有的STEAM体系。
在重视科学技术高素质人才培养问题上，我们不得不说，美国领导人是有着高度自觉的。著有《美国教育史》的威斯康星大学著名教授赫博斯特（Jurgen Herbst, 1928—2013）总结说：“保证下一代受到合适的教育的重任不能依靠碰运气或地方上的努力。”
赫博斯特的这句话，含义深刻，发人深省。