江泽民同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。一个国家或民族要跻身于世界先进民族之林，在激烈的国际竞争中立于不败之地，不仅要在科学技术发展中拥有优势，更要下大力气提高国民的科技素质，增强公众对现代科学技术的理解、掌握和运用能力，把科学思想、科学理念植根于民族精神，转化为全社会的创新能力。因此，培养具有良好科技素养的创新人才队伍和劳动者大军，是现代科技、经济和社会发展的需要，是时代赋予教育的重任，也是我们实施“科教兴国”战略和“人才强国”战略的出发点。
具有良好科技素养人才的培养，依赖于高质量的科学技术普及教育。而青少年科学探究学习活动，则正是实现上述目标的最主要途径之一。近些年来，欧、美等发达国家和一些发展中国家都在进行基础教育改革，特别是科学技术教育的改革。而关注科学探究学习活动，培养青少年的科学探究能力，则是上述改革的核心之一。值得一提的是，1996年，美国国家科学院推出了美国历史上第一部《国家科学教育标准》。这部标准要求学校的科学课程把“学科学作为一种过程”，并强调“学科学的中心环节是探究”。我国在基础教育改革中，新课程标准也明确提出“科学学习要以探究为核心”。从课外、校外领域来看，美国的西屋人才选拔赛、英特尔国际科学工程创新大赛，英国的青年科学家竞赛，欧盟的青少年科技竞赛，法语语系国家的青少年科技博览会，东南亚国家的“青年科学周”活动，我国的青少年科技创新大赛，都是以鼓励青少年尝试像科学家那样探究和发现为宗旨的。
因此，关注青少年科学探究学习活动的理论与实践，有助于从学校科学课程和课外、校外科技活动的多元角度，对青少年参与科学探究学习活动的目标、原则进行综合归纳；对自主学习与科学研究过程的有机结合进行理论探索；对通过科学课程促进青少年对科学探究过程的理解、体验，通过综合实践活动和研究性学习促进青少年科学探究能力的发展，通过参与科技俱乐部活动和青少年创新大赛系列活动促进青少年应用科学研究方法参与创新的能力等3个阶段性进程进行实验研究；从而为我国创新科技人才成长规律的探索和大、中小学现代科技教育体系的构筑提供初步理论依据和实践基础。同时，亦可为我国科普法颁布后，如何向公众，特别是青少年普及科技知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法，积累和总结切实可行的经验、理论。
一、对“科学探究学习活动”的几点界定
我们这里所说的科学探究学习活动，是指青少年运用探究方式学习科学的一种特定的认知活动。
（一）对“科学”的界定
就汉语中的“科学”而言，是19世纪为翻译英语“science”一词而出现的。而若追溯science词源的话，可知它来自拉丁文的“scientia”，意即学问、知识。不过，当初的“科学”一词，是分“科”之学的意思，并非现在我们所说的含义。
人们对“科学”的认识是随着时代的发展而不断深化的。时至今日，人们在“科学”的定义上仍未形成一致的认识。如果从静态的角度来看，我们可以说科学是一种知识，但这并不意味着任何一种知识都是科学。科学是关于客观世界各个领域事物现象的本质、特征及运动规律的知识体系。它是建立在人类社会实践活动的基础上并已经过了实践检验和严密逻辑论证的知识。如果从动态的角度来看，科学又是一种社会活动，它是以事实为依据，以发现规律为目的的社会活动。这种活动是通过各种手段去感知客观事物，在大量感性经验的基础上，再运用理性思维去把握事物的本质。所以我们亦可将科学视为一种动态的“探究”过程。这或许正是“科学”与“探究”被相提并论的原因所在。
如果从整体来看，科学包括自然科学、数学、社会科学、思维科学以至技术等。我们在“科学探究学习活动的理论与实践研究”中所指的科学，正是上述广义的科学。实际上，即使是在青少年运用探究方式学习自然科学的认知活动中，社会科学以及人文学科的作用也是不可忽视的。这是因为，教育的任务就是在作为方法的科学技术与作为人类生活和行动目的的价值观之间建立平衡。“这些价值观念中包括人的尊严、对他人的爱、同大自然的和谐等等。尽管这些价值观源远流长，却能够不断自我更新，在任何时代都充满活力。另外，我们还应该学会在原有价值观的基础上创立新的价值观，使之有利于让个人适应新时代的要求。拉伯雷说过：‘没有良知的科学只会是灵魂的废墟。’我们看到，许多国家确实正在宣传道德和公民价值观”（《教育内容发展的全球展望》，S·拉塞克、G ·维迪努著，联合国教科文组织文件）。
（二）对“探究”的界定
受科学家从事科学探究活动模式的影响，20世纪60年代，美国著名教育心理学家布鲁诺提出了“发现学习”教学模式。与此同时，美国芝加哥大学施瓦布教授也提出了“探索学习”的教学模式。这两种模式虽有差别，但都是在教学中遵循科学家从事科学探究活动的模式，从问题入手，引导学生通过分析，运用科学思维提出假设，再通过理论或实践对假设进行验证，并通过这一过程使学生掌握科学知识、方法和技能。
至1989年，代表美国“2061计划”研究成果的《面向全体美国人的科学》一书问世，该书在谈到科学家所从事的科学探究时指出：“没有一个简单的一成不变的步骤可供科学家们遵循，没有一条道路可以担保正确地引导科学家获取科学知识。然而，科学的某些特性给予科学的探求模式以显著的特征。尽管这些特征是职业科学家所特有的，但是，每个人在科学地思考日常生活中的有趣事物时，都可以运用它们。”这恰恰为科学探究模式大规模“迁移”到教育领域以致整个社会领域提供了依据。
正如1996年美国国家科学院推出的《国家科学教育标准》中所指出的：“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。科学探究也指的是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。”它明确地将科学探究作为一种学习科学的模式正式引入了教育领域。
当然，科学家们所从事的科学探究与学生所开展的科学探究是有着本质的不同的。表现在英语词汇上，前者多用“research”，体现为研究工作中的探索，寻找某种事实和规律；后者多用“explore”，意为学习中的探索，钻研。美国《国家科学教育标准》还对后者给出了详细的界定：“探究是一种有多侧面的活动，需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西；需要设计调研方案；需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告之于人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑可能的其他解释。学生们在学习探知自然界的科学方法时将会参与科学探究活动中的某些方面的工作，但是学生们也应该培养自己从事完整的探究活动的能力。”
（三）对“学习”的界定
自1970年以后，迈向学习型社会成为世界主导性的教育思潮，各国相继展开终身学习、终身教育与学习社会的理论研究和实践探索。进入90年代，在发达国家则走向具体实践阶段，学习型社会的理念正在逐步转化为具体的行动方案和策略。正如联合国教科文组织前总干事马约尔在1998年世界高等教育大会上所呼吁的：“我们需要一个学习社会来与信息社会相匹配。人们迫切需要一个名副其实的学习世界，一个人人都有机会实现自身潜力的世界。”不言而喻，通过学习进而发挥自身的创造潜能，已成为当前时代的特征之一，这也是未来每个公民生存的需要。
学习型社会是指人人都能终身学习的一种社会，是社会发展的一种目标、一种结果。在学习型社会中，乐于学习，学会学习和终身学习的理念将会真正付诸实现。对学习者而言，它体现出一种主动的、能动的学习，而并非被动的、接受式的学习。我们所研究的青少年科学探究学习活动，就是在倡导这样一种学习理念。正如美国《国家科学教育标准》中所指出的：“学习科学是种能动的过程。”“学习科学是学生们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情。在学习科学的过程中，学生们需要描述物体和作用过程，提出问题，获取知识，对自然现象作出解释，以多种不同方式对所作解释进行检验，最后是把自己的看法传递给别的人。”正如欧洲、北美等发达国家的学生们根据自己学科学的体验所得出的类似的结论，那就是：I hear … and I forget（我听了……我会忘记）， I see … and I remember（我看见了……我会记住）， I do … and I understand（我做过……我会理解）。
应该指出，使青少年学会学习，是现代社会赋予教育的最重要任务之一。学会学习，实质上就是要以青少年为主体，使他们逐步掌握学习的技能，领悟学习的方法，具有在未来社会生存、发展的决策能力、应变能力和创造能力。
而要实现上述目标，就要注意抓住推进素质教育过程中的各个环节，全面落实“以青少年为主体”的原则。例如，在课程和教材的改革中，就要摒弃传统的“教”的观念，而应考虑如何以学生为中心，使他们自学——即自己收集信息，自己发现问题，自己进行探索，自己进行评价。而与此相应的则是教材，严格说应是“学材”——即学生学习的材料，它不再仅仅是为教师的讲授所准备的“讲稿”，而是针对青少年学习过程所设计的融知识、技能、方法、人格教育为一体的“综合指南”。此时的幻灯、录像、计算机、多媒体直至网络，也不再是“辅助”教学，而应成为学生学习的有机组成部分。
在以“青少年为主体”的原则下，各级各类教育工作者的任务是就尊重、爱护和关心每一个青少年，在组织学习、活动的过程中开发青少年的潜能，培养他们的学习能力，鼓励他们去实践、去探索、去创新。还要倾听青少年提出的问题，关心青少年的情感；正确评价每个青少年；帮助每一个青少年发展适合自己的学习、实践方法；保护与培养青少年的创造精神等。
与课堂教育相比，课外或校外的青少年科学技术普及教育活动，就更要体现青少年的主体性，即应适合青少年独立自主地去探究、去实践，即活动的用品准备、有关信息的收集，问题或主题的提出，活动过程的组织、分析、判断、操作，以及活动结果的展示、评价等，都应由青少年自主进行，教师、科技辅导员仅作为参谋、顾问。这将有助于青少年在理论的指导下去练习、实验、实习，学会必要的思维、操作等基本技能，获得必要的直接经验和事实材料，最终掌握科学的方法论，成为具有科学文化素质和创造能力的人才。切忌将活动设计为由教师为主组织教学的形式，因为这无疑将扼杀青少年参与上述活动的兴趣和积极性。
