美国《国家科学教育标准》对科学探究的定义是：“科学探究指的是科学家们用与研究杂染并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。探究也指学生用以获取知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。”“探究是多层面的活动，包括观察，提出问题，通过浏览书籍和其它信息资源发现什么是已经知道的结论。制订调查研究计划，根据实验证据对已有的结论作出评价。通过实验或其它方式收集、分析、解释数据，提出解答、解释和预测，并且交流探究成果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其它可以替代的解释”。
上海市教育科学研究院智力开发研究所的陆王景认为，“探究性学习指的是仿照科学研究的过程来学习科学内容，从而在掌握科学内容的同时体验、理解和应用科学研究方法，掌握科研能力的一种学习方式”。
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