本讲我们继续阐述在深度学习中使用适当的探究和研究的方法。特别是，我们要更为有针对性地阐述在STEM教学的深度学习过程中应该如何更好采用和使用好的基本策略。因为STEM教学过程是一种更具综合要求的过程，其目标也比一般的简单知识性学习探索更为高层次化，而且必须坚持不脱离当次学习中的STEM知识体系和应用逻辑本身，所以，其中所采用的探究和研究需要有更高层次的过程性和结果性要求。那么，哪些方式和形式的探究才是更能满足STEM教学过程设计的呢？为了弄清这一问题，我们还必须讨论清楚探究具体有什么样的一些方式和形式。

根据国际上已有的有关探究的理论研究结果，我们可以将探究分为4种方式和形式上的基本类型（这些类型在一定程度上均已较为科学规范化，并较为接近研究的方法论要求）。这4种基本类型如下。

（1）开放式、无指向性和无限制性探究　这种类型的探究实际上是一种广泛发生于学生有了一定的前期知识后，在递进性的学习中，根据自身的好奇心和兴趣顺着已有知识而产生新的问题，在开始下一段学习时，循着问题而形成的对于某些新的知识的探索性了解和学习，它有着完全的开放性和目标不确定性（包括内容范畴和深度程度等）。只要学生发生这一过程，他总会获得某种与其自身逐渐朝向的阶段目标和学习经历本身相关的知识内容及其关联性思考等。最为重要的是，这是依据学生自身意愿前行的探究，极具个性化。教师在其中的作用除了跟进性释疑解惑，以及后期作一些适当的评价外，其他大体上不用做任何工作，尤其是开始不给学生设定目标和要求，后期也不将学生引导到某种指向性的目标结果上，以学生自己为主（如图1）。即来自学生自己的问题作为出发点，然后学生自己考虑方法和路径进行探究。过程的设计有着学生自己的特点，一开始设计可能很不成型，但后面设计的水平会随着探究经历的增长而提升，并逐渐向着规范和科学化流程迈进，最终可逐步接近甚至达到研究的科学性规范（当然，探究本身也不一定要特别规范化和趋向研究化，尝试的价值其实是很高的）。这种探究可以称之为“完全顺着学生的探究”。不过，每次探究过程的结束点一般以教师组织的学生的学习结果交流或者学生自己的探究报告等为形式。

（2）目标性、导向性和定向性的探究　这种类型的探究比前一种探究有了一定的限制性，那就是教师在学生探究开始前为了某种新的教学目标而做服务于目标的内容或者范畴的设定与指定，但对学生探究的结果并不会很明显或很明确地给出要求，至少不会有“标准答案”；同时，对探究的过程和方式尤其不给出限定性或者限制性。此时，探究的问题可以是教师预先大致给定的，也可以是教师根据内容启发学生在浸入学习时自发产生的。容易看出，这种探究实际上学生仍具有很大的自主性，所以大致可以称为“按教师大致方向要求的探究”。图2给出一个这样的例子，其中教师给定了化学实验的大致目标，然后由学生自己尝试性地进行实验，怎么做教师并不表明要求（这种探究在递进性课程的进度中较为常见，因为教师仍旧希望课程的大纲进度被基本满足）。一般而言，这种探究结束时可以在教师的组织下进行各自的结果交流，交流后教师也可能会对学生的多种结果作一定的导向性界定、评价和指正。但是，教师通常仍会对学生的多种探究结果持支持态度并鼓励大家对多种结果作比对性思考，只要各种结果不失正确性。