初中生科学课程学习中“提出问题”能力培养探析

孙青华

摘 要：“提出问题”是科学课程学生研究性学习的第一环节，也是最为关键的一步。针对初中生科学课程的探究式学习，提出了由“背景知识”和“经验事实”“理论”之间的矛盾、由“科学猜想”的不同、由“实验检验”“探索研究”、由“结论的应用”与事实的普遍性不符等问题提出基本路径，梳理出了“因果、对比、反问、推广以及推理”等問题提问方法，并通过相关实践案例进行了阐述。研究认为，作为科学课程的任课教师要在教学过程中重视学生“提出问题”能力的培养，要在不断实践中加以优化。

关键词：初中生；科学课程；提出问题；探究式学习

【中图分类号】G633           【文献标识码】A             【文章编号】2097-2539（2023）06-0159-04

初中科学课程在不断课改过程中，特别强调教师在教学上要采用探究式教学。而探究活动的第一步就是“提出问题”，学生具备了提出问题的能力，将会极大提高探究式教学效率。那么，在教学过程中通过一定的教学手段让学生掌握提出问题的途径、方法以及相关注意事项，这对探究式教学践行者而言是其成败的关键。教学实践证明，“提出问题”是科学课程学生研究性学习的第一环节，也是最为关键的一步。科学探究学习的过程就是对所提出的问题作出解答的过程。敢于且善于“提出问题”是走向科学殿堂的第一个台阶，因为只有提出问题才能谈得上解决问题，一句话科学探究始于问题。本文基于初中生在科学课程学习中如何提高“提出问题”能力加以探究，旨在交流与共勉。

1.学生提出问题的基本途径

通过对图1探究活动的基本程序的分析，笔者认为提出问题的基本途径可分为以下几种。

（1）由“背景知识”和“经验事实”“理论”之间的矛盾提出问题

在“力的作用效果”教学中，学生由于经验事实的影响，往往认为“力是使物体运动的原因”，与理论知识“力能改变物体运动状态”相混淆，由此在经验与理论之间产生了矛盾。对此，可以引导学生提出问题：“没有力的作用，物体是否会运动？”

（2）由“科学猜想”的不同提出问题

如在“影响固体溶解度大小的因素”的探究中，学生会提出各种各样的假设。有“可能与温度有关”“可能与溶剂质量有关”“可能与溶剂量有关”“可能与溶质的性质有关”“可能与溶剂的性质有关”“可能与压强有关”等。不同的假设会导致不同实验方案的设计，学生之间会有一番争论，之后根据实验设计的一个基本方法——控制变量法，即要研究某两个量的关系，必须确定其他量的相同，再将上述探究重新提出一个新的问题：“如何在研究影响固体溶解度大小的因素时控制其他的量？”

（3）由“实验检验”“探索研究”提出问题

如在实验过程和研究过程中，由于实验器材、实验方法、研究方法、观察方法等各方面的原因，也会引出新的问题。如，在研究“凸透镜成像规律”的实验中，在研究“物距小于一倍焦距”这一条规律时，学生观察之后往往认为是一个实像。此时，教师应引导学生再次观察，学生自然而然提出新问题：“如何区分实像与虚像？”

（4）由“结论的应用”与事实的普遍性不符提出问题

如，在得出“饱和溶液与不饱和溶液之间的互相转化”的方法后，学生会学到溶解度曲线表，其中氢氧化钙这一物质在通过“升温降温改变饱和与不饱和溶液”的方法上与其他物质存在着一定的差异，不能与所学方法相统一。大部分学生会自己提出问题：“对于氢氧化钙，如何实现饱和溶液与不饱和溶液的转化？”

2.学生提出问题的基本方法

（1）因果法

在科学探究过程中见到一个现象，要习惯于问一问产生的原因是什么。如，密度计的刻度是不均匀的，而温度计、弹簧秤、刻度尺的刻度却是均匀的。要让学生养成一个习惯，见到不同的现象，善于问一问：“密度计刻度不均匀的原因是什么？”由此可能发掘出关系到科学创见的问题：“密度计也可以做成刻度均匀的吗？”

（2）对比法

还是以密度计为例，比较一下整支密度计，会发现其刻度具有上小下大，上疏下密的特点，可以引导学生提问：“密度计地制造原理是什么？”

（3）反问法

面对一个正面的问题，我们可以思考其反过来将会如何；面对一个正定理成立，那么其逆定理是否可以成立？如，在讲解密度时，由于密度是物质的特性之一，所以不能讲密度与质量成正比，与体积成反比，但反过来，能不能讲：“质量与密度成正比，体积与密度成反比呢？”

（4）推广法

某种特殊情况下、特色的物体或特殊的现象中加以提炼出来的规律，将其推广到一般情况或一般物体上是否仍然成立呢？是不是这种规律具有一定的普遍性或者仅仅适合于特殊情况或者特殊物体上呢？如，在学习动物的生命周期中，我们从人类、青蛙、蝗虫、蝴蝶等动物中得出了生命周期的几个过程，那么这个过程是否也适用于自然界千奇百怪的所有生物呢？学生提出该问题后，就可以通过网络查询等手段而展开探究了。

（5）推理法

那些进行推理所获取的结论，是否可以通过实验加以验证呢？或者说，通过实验发现的相关规律，能否找到理论上论证吗？如，我们可以从日常生活中发现，一天中的最高温度一般不出现在中午12时，而是在午后2时左右，那我们能设计实验进行验证吗？

3.学生 “提出问题”能力的教学实践

课堂中，学生往往提不出问题，说明学生的学习还处在被动接受的状态。学生之所以提不出有质量的问题，原因是学生不善于积极思考。而“问题”的提出依赖于怀疑，只有具备“怀疑—问题—思索”精神的人才能发现并提出。“小疑则小进，大疑则大进，疑者觉悟之机也。一番觉悟，一番长进。”所以以应给予学生一定的条件和必要的培养。

（1）情境的创设

所谓的情境是指在具体的场合下，参与者的情绪、思维等上的一种心理状态以及其所导致的气氛总和。通俗地说就是“情”与“境”的总和。我们知道，情感与环境之间是休戚相关的。情感是心理活动高度发展的必要条件，环境是思考的外在因素。对学生而言，情感是学生认识活动得以持续的催化剂，是激发思考的内在因素。所以，教师设计一定且合理的情境可以给予学生一定的启发，引发疑问。

第一，故事情境。根据教学内容，穿插一些学生熟悉、有趣的小故事，能快速地吸引学生的注意力。例如，以“浮力”为例，在讲解浮沉条件之前，我们可以播放一段学生熟悉的动画片《曹冲称象》。引导学生通过“曹冲称象”所揭示的船的吃水深度→排水量→船与石头的重量关系之间的特定联系，引导学生提出问题。如“ 为什么石头的重就是大象的重？”“为什么要在船上划刻度线？”等。可以说，通过上述情境的设计与运用，为浮沉条件教学的顺利开展打下了基础。

第二，实验情境。亚里士多德曾经说过“思维自疑问和惊奇开始”。在科学课程学习中，做实验是非常重要的内容之一。为此，教师可以通过课上实验演示，通过引导，使学生产生疑问，实现对学生思维的激发。例如，以光的直线为例，可以用“小孔成像实验”作为切入口。教学过程中，当学生们惊奇地发现倒立的蜡烛像时，教师及时向学生抛出问题：通过小孔，为什么蜡烛的光可以生成倒立的像呢？再如，以“研究物体浮沉条件”教学为例，课上可以运用三个实验：一是通过鸡蛋在清水河盐水中漂浮状态实验，引导学生思考鸡蛋受浮力大小与液体密度存在什么关系？二是通过潜水艇模型潜水和上浮的实验，引导学生思考：为什么，潜水艇水舱里水量变化影响潜水艇的下沉或上浮？三是通过将密度计放于三种不同密度液体里，让学生观察密度计露出液面的体积大小。从而引导学生思考：浮体重量一定时，浮体上浮或下沉的变化说明了液体密度与浮体排开液体体积之间存在什么关系？可以说，通过上述实验情境的创设，不仅实现了教学的直观性，对学生对易混淆或含糊不清知识内容掌握实现了有的放矢，也会使学生感到科学课堂的妙趣横生。

第三，生活情境。日常生活是学生最直接、最具体的经历。通过利用这些经历所创设的情境更有利于激发学生的学习积极性。例如，“在水中提物”与“在空气中提物”，为什么会感觉在水中提物更加省力？当把缝衣针放入水中马上就会下沉，而万吨的巨轮就可以水中遨游呢？空气中，我们称一斤铁和一斤棉花，两者中所哪一个所受的重力更大呢？再如，以相对运动教学内容为例，教学中举例：爸爸和儿子同坐一列火车出发后，儿子惊讶问爸爸：“爸爸，为什么车站和路边的电线杆向后退得这么快啊？”爸爸回答：“不对，不是车站和电线杆儿向后退，而是我们的火车向前开了！”针对爸爸和儿子的对话，可以向学生提问：“底谁是爸爸说得对，还是儿子说得对？为什么呢？”可以说，这种“以石激疑”的方法运用，是基于学生生活中真实的场景为基础的，更能激发学生对知识学校的热情。

第四，问题情境。实践证明，教学中学生面对自己非常熟悉但又无法解决的问题时，其心理会产生较大的求知欲。换句话讲，由问题所引发的新问题更能有效地捕获学生的心。所以，教师在教学中要善于发现这些问题，并运用好这些问题加以创设情境。以“常见的碱”教学内容为例，其中有一个演示实验：碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀。教师演示先在试管中加入2毫升的碳酸钠溶液，然后用胶头滴管向试管中滴加几滴氢氧化钙溶液，结果，并没有预期的白色沉淀出现。对此，学生非常奇怪：“会不会是溶液变质？会不会标签贴错，这两瓶溶液不是氢氧化钙和碳酸钠？”于是，教师又进行演示：先在试管中加入2毫升的氢氧化钙溶液，用胶头滴管往试管中滴加了两滴碳酸钠溶液，结果马上出现白色沉淀。从而引发学生对此问题的探究。

第五，科学史情境。科学课程中有许多的知识在历史上具有特定的地位，对科学学科的发展具有特定的作用。对于这些知识，无数的科学家们付出了大量的精力。在科学教学过程中，我们可以针对这些历史背景设计情境。以“核外电子排布”教学内容为例，教师可以通过讲述门捷列夫发明元素周期表的经历。当学生产生疑惑：“元素为什么要如此排列？其根据是什么？”教师就可以顺势提出《核外电子排布》的学习任务。以“二氧化碳性质”教学内容为例，教师可以课上给学生讲述：在17世纪初，比利时医生海尔蒙特发现木炭在燃烧之后，除了产生灰烬之外，还会产生一些看不見、摸不着的物质，他通过实验证明了该物质是一种不助燃的气体，后来，海尔蒙特将其命名为“森林之精”。此时，学生就会很奇怪：“这种物质到底是什么？为什么叫‘森林之精’？”面临学生的疑问，我们便可以引入二氧化碳的教学。

第六，讨论情境。讨论是课堂教学中较为常见的教学手段，也是学生非常喜欢的一种学习方式。对科学课程教学内容而言，笔者认为对派生性知识或学习内容超过学生理解能力的知识，教师可以构建讨论式情境。在此情境下，引导学生根据已学过的知识进行分析与讨论，运用正确的思维方法提出问题。以“节气与物候”教学为例，学生根据生活经验已能得出一些节气和物候的关系，但在讨论过程中学生会发现还有很多节气不知它的物候特点，所以学生会提问：“我们怎样才能知道每个节气的物候特点呢？”

（2）适当地引导

质疑的方法有很多种，如何有效地培养学生质疑能力，需要教师在教学过程中进行适当的引导。

第一，点拨与释疑。学生通过观察而生疑，思维活动已处于积极状态，不断引出“为什么”“有何根据”“怎么回事”的疑问，但不知所以的时候，也正是教师点拨释疑的契机。抓住学生在质疑中冥思苦想仍不得其解，产生迫切释疑的欲望时，教师适时进行点拨释疑会取得教学的最佳效果。如在讲“大气压强”一节时，就是在学生思索“大气究竟有无压强”而不得其解之际点拨的。先通过实验让学生确信空气也具有质量，从而说明浸在空气中的物体也要受到来自空气产生的压强，即大气压。然后告诉学生，人们虽然很早就知道空气的存在，但发现大气压是17世纪40年代的事。最后为证实大气压的存在，向学生演示纸片托水的实验和著名的马德堡半球实验。通过有序地观察和点拨，使学生体会到尽管大气压看不见、摸不着，但真真实实地存在，并且学生又会产生新的疑惑：“大气压到底有多大？”

第二，无疑中生疑。让成绩好的学生在“无疑中生疑”，也就是在“无疑”的基础上，着意引导学生搜索已知中的“未知”部分，从而提高学习的层次。无疑不等于掌握，理解也不等于知识。为了获得真知，还必须引导优等生在无疑中生疑释疑。如在学习完“惯性及惯性的应用”一节后，可以通过一些具体的事例引导学生提出新问题。如，有两辆相同的货车，一辆不载货，一辆载满货，两货车以相同速度行驶，哪辆车难停下来？哪辆车惯性大？一辆停一辆开，哪辆车惯性大？通过问题的解答，学生会提出这样的问题：“惯性大小取决于哪些因素？”

第三，拓展式引导。教学过程中，学生往往所提出的一些疑问较多是针对某一具体问题，所以，问题所涉及的知识点并不太多。故此，教师对其解答时不要就事论事，满足于学生所提问题的释疑上。正确引导应该是就此问题引申出相关的知识和相似的问题，从而实现横向拓宽和纵向深化。如果学生提出的问题已经超出了现有知识和能力水平，教师要通过知识的拓展，帮助学生解决问题。如引导学生超前自学后续所学的课程知识，或推荐其阅读相关的课外读物以及参考相关的资料探求答案。这样做的好处在于，不仅实现了学生知识面的拓宽，也培养了学生独立分析与解决问题的能力，更有利于学生的个性发展。例如，在一次使用电流表做实验时，一名同学注意到：指针没有指在零刻度线上，而是偏向零刻度线的左边（原来事先教师都调节好）。对此现象该学生不知从着手加以解惑，于是主动来问笔者。笔者，首先表扬了其认真仔细的学习态度，指出了其自学能力强的优点，并向其推荐了相关资料。

（3）消除心理障碍

学生在提问过程中，往往会出现不同的心理倾向和反应。为此，教师要及时针对学生的各种反应，根据不同的心理，结合学科特点，进行因材施教，从而消除学生提问的心理障碍。

第一，紧张心理的消除。学生可能学习成绩不理想，可能当时思维受阻等原因造成在提问时紧张、急躁、束手无策。教师对此情况应保证学生有足够的思考时间，不随便批评，应将提问过程变为引导性提问，从而鼓起他们轻松愉快的勇气。如用焦耳定律分析电炉丝热得发红，而跟电炉连接着的铜导线不怎样热的现象时，学生有时并未及时发现，而无法提问。此时可将提问化为系列引导性提问：“电爐丝和铜导线怎样连接的？”“通过它们的电流强度大小怎样？”“电炉丝与铜导线的电阻谁大？”“在通电时间相同时，哪个导体发热多？”这样既便于思考，使学生发现问题，提出问题，又增加了师生谈话时间，紧张气氛得到缓和。

第二，求速心理的消除。具有这种心理的学生，思维比较敏捷，能够围绕对象快速提出问题，并在解决问题的过程中会提出新的问题。对此类学生，教师不必急于给予答案，让学生逐步提问，逐步解答，在总结已有知识的过程中，概括出对新知识的表象认识，或让他们变换思考角度，探讨不同的提问角度。如讲并联电路的特点时，讲了并联电路电流和电压的特点后，有学生提问：“怎样求出并联后的总电阻的大小？”并且在解答过程中会发现电路中电流、电压未知，学生就会进一步提问：“未知电路中的电流与电压时，能否求出总电阻？”教师还可以引导学生：“是否用其他方法也可解答？”

第三，保守心理的消除。有一类学生，能理解和掌握教师讲述的知识点，能仔细思考，也能提出问题，但就是不愿意举手。这类学生主要是心理素质差，怕答错丢面子，不愿意显示自己。对此，教师一方面向他们讲述勇于提问的作用和意义，另一方面多给他们创造发言的机会，让他们认识到领会知识和运用语言把它表达出来是两个不同层次的理解水平，清晰的语言表达，反映了内部思维的流畅性和逻辑的连贯性。

综上所述，“提出问题”是科学课程学生研究性学习中重要的能力，对学生进行“提出问题”能力的培养，让学生掌握提问的基本途径、基本方法，对学生和教师都是双赢的。为此，作为科学课程的任课教师要在教学过程中对学生加以培养，在不断实践中加以优化培养策略。

参考文献

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