初中生科學課程學習中“提出問題”能力培養探析

孫青華

摘 要：“提出問題”是科學課程學生研究性學習的第一環節，也是最為關鍵的一步。針對初中生科學課程的探究式學習，提出了由“背景知識”和“經驗事實”“理論”之間的矛盾、由“科學猜想”的不同、由“實驗檢驗”“探索研究”、由“結論的應用”與事實的普遍性不符等問題提出基本路徑，梳理出了“因果、對比、反問、推廣以及推理”等問題提問方法，并通過相關實踐案例進行了闡述。研究認為，作為科學課程的任課教師要在教學過程中重視學生“提出問題”能力的培養，要在不斷實踐中加以優化。

關鍵詞：初中生；科學課程；提出問題；探究式學習

【中圖分類號】G633? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】2097-2539（2023）06-0159-04

初中科學課程在不斷課改過程中，特別強調教師在教學上要采用探究式教學。而探究活動的第一步就是“提出問題”，學生具備了提出問題的能力，將會極大提高探究式教學效率。那么，在教學過程中通過一定的教學手段讓學生掌握提出問題的途徑、方法以及相關注意事項，這對探究式教學踐行者而言是其成敗的關鍵。教學實踐證明，“提出問題”是科學課程學生研究性學習的第一環節，也是最為關鍵的一步。科學探究學習的過程就是對所提出的問題作出解答的過程。敢于且善于“提出問題”是走向科學殿堂的第一個臺階，因為只有提出問題才能談得上解決問題，一句話科學探究始于問題。本文基于初中生在科學課程學習中如何提高“提出問題”能力加以探究，旨在交流與共勉。

1.學生提出問題的基本途徑

通過對圖1探究活動的基本程序的分析，筆者認為提出問題的基本途徑可分為以下幾種。

（1）由“背景知識”和“經驗事實”“理論”之間的矛盾提出問題

在“力的作用效果”教學中，學生由于經驗事實的影響，往往認為“力是使物體運動的原因”，與理論知識“力能改變物體運動狀態”相混淆，由此在經驗與理論之間產生了矛盾。對此，可以引導學生提出問題：“沒有力的作用，物體是否會運動？”

（2）由“科學猜想”的不同提出問題

如在“影響固體溶解度大小的因素”的探究中，學生會提出各種各樣的假設。有“可能與溫度有關”“可能與溶劑質量有關”“可能與溶劑量有關”“可能與溶質的性質有關”“可能與溶劑的性質有關”“可能與壓強有關”等。不同的假設會導致不同實驗方案的設計，學生之間會有一番爭論，之后根據實驗設計的一個基本方法——控制變量法，即要研究某兩個量的關系，必須確定其他量的相同，再將上述探究重新提出一個新的問題：“如何在研究影響固體溶解度大小的因素時控制其他的量？”

（3）由“實驗檢驗”“探索研究”提出問題

如在實驗過程和研究過程中，由于實驗器材、實驗方法、研究方法、觀察方法等各方面的原因，也會引出新的問題。如，在研究“凸透鏡成像規律”的實驗中，在研究“物距小于一倍焦距”這一條規律時，學生觀察之后往往認為是一個實像。此時，教師應引導學生再次觀察，學生自然而然提出新問題：“如何區分實像與虛像？”

（4）由“結論的應用”與事實的普遍性不符提出問題

如，在得出“飽和溶液與不飽和溶液之間的互相轉化”的方法后，學生會學到溶解度曲線表，其中氫氧化鈣這一物質在通過“升溫降溫改變飽和與不飽和溶液”的方法上與其他物質存在著一定的差異，不能與所學方法相統一。大部分學生會自己提出問題：“對于氫氧化鈣，如何實現飽和溶液與不飽和溶液的轉化？”

2.學生提出問題的基本方法

（1）因果法

在科學探究過程中見到一個現象，要習慣于問一問產生的原因是什么。如，密度計的刻度是不均勻的，而溫度計、彈簧秤、刻度尺的刻度卻是均勻的。要讓學生養成一個習慣，見到不同的現象，善于問一問：“密度計刻度不均勻的原因是什么？”由此可能發掘出關系到科學創見的問題：“密度計也可以做成刻度均勻的嗎？”

（2）對比法

還是以密度計為例，比較一下整支密度計，會發現其刻度具有上小下大，上疏下密的特點，可以引導學生提問：“密度計地制造原理是什么？”

（3）反問法

面對一個正面的問題，我們可以思考其反過來將會如何；面對一個正定理成立，那么其逆定理是否可以成立？如，在講解密度時，由于密度是物質的特性之一，所以不能講密度與質量成正比，與體積成反比，但反過來，能不能講：“質量與密度成正比，體積與密度成反比呢？”

（4）推廣法

某種特殊情況下、特色的物體或特殊的現象中加以提煉出來的規律，將其推廣到一般情況或一般物體上是否仍然成立呢？是不是這種規律具有一定的普遍性或者僅僅適合于特殊情況或者特殊物體上呢？如，在學習動物的生命周期中，我們從人類、青蛙、蝗蟲、蝴蝶等動物中得出了生命周期的幾個過程，那么這個過程是否也適用于自然界千奇百怪的所有生物呢？學生提出該問題后，就可以通過網絡查詢等手段而展開探究了。

（5）推理法

那些進行推理所獲取的結論，是否可以通過實驗加以驗證呢？或者說，通過實驗發現的相關規律，能否找到理論上論證嗎？如，我們可以從日常生活中發現，一天中的最高溫度一般不出現在中午12時，而是在午后2時左右，那我們能設計實驗進行驗證嗎？

3.學生 “提出問題”能力的教學實踐

課堂中，學生往往提不出問題，說明學生的學習還處在被動接受的狀態。學生之所以提不出有質量的問題，原因是學生不善于積極思考。而“問題”的提出依賴于懷疑，只有具備“懷疑—問題—思索”精神的人才能發現并提出。“小疑則小進，大疑則大進，疑者覺悟之機也。一番覺悟，一番長進。”所以以應給予學生一定的條件和必要的培養。

（1）情境的創設

所謂的情境是指在具體的場合下，參與者的情緒、思維等上的一種心理狀態以及其所導致的氣氛總和。通俗地說就是“情”與“境”的總和。我們知道，情感與環境之間是休戚相關的。情感是心理活動高度發展的必要條件，環境是思考的外在因素。對學生而言，情感是學生認識活動得以持續的催化劑，是激發思考的內在因素。所以，教師設計一定且合理的情境可以給予學生一定的啟發，引發疑問。

第一，故事情境。根據教學內容，穿插一些學生熟悉、有趣的小故事，能快速地吸引學生的注意力。例如，以“浮力”為例，在講解浮沉條件之前，我們可以播放一段學生熟悉的動畫片《曹沖稱象》。引導學生通過“曹沖稱象”所揭示的船的吃水深度→排水量→船與石頭的重量關系之間的特定聯系，引導學生提出問題。如“ 為什么石頭的重就是大象的重？”“為什么要在船上劃刻度線？”等。可以說，通過上述情境的設計與運用，為浮沉條件教學的順利開展打下了基礎。

第二，實驗情境。亞里士多德曾經說過“思維自疑問和驚奇開始”。在科學課程學習中，做實驗是非常重要的內容之一。為此，教師可以通過課上實驗演示，通過引導，使學生產生疑問，實現對學生思維的激發。例如，以光的直線為例，可以用“小孔成像實驗”作為切入口。教學過程中，當學生們驚奇地發現倒立的蠟燭像時，教師及時向學生拋出問題：通過小孔，為什么蠟燭的光可以生成倒立的像呢？再如，以“研究物體浮沉條件”教學為例，課上可以運用三個實驗：一是通過雞蛋在清水河鹽水中漂浮狀態實驗，引導學生思考雞蛋受浮力大小與液體密度存在什么關系？二是通過潛水艇模型潛水和上浮的實驗，引導學生思考：為什么，潛水艇水艙里水量變化影響潛水艇的下沉或上浮？三是通過將密度計放于三種不同密度液體里，讓學生觀察密度計露出液面的體積大小。從而引導學生思考：浮體重量一定時，浮體上浮或下沉的變化說明了液體密度與浮體排開液體體積之間存在什么關系？可以說，通過上述實驗情境的創設，不僅實現了教學的直觀性，對學生對易混淆或含糊不清知識內容掌握實現了有的放矢，也會使學生感到科學課堂的妙趣橫生。

第三，生活情境。日常生活是學生最直接、最具體的經歷。通過利用這些經歷所創設的情境更有利于激發學生的學習積極性。例如，“在水中提物”與“在空氣中提物”，為什么會感覺在水中提物更加省力？當把縫衣針放入水中馬上就會下沉，而萬噸的巨輪就可以水中遨游呢？空氣中，我們稱一斤鐵和一斤棉花，兩者中所哪一個所受的重力更大呢？再如，以相對運動教學內容為例，教學中舉例：爸爸和兒子同坐一列火車出發后，兒子驚訝問爸爸：“爸爸，為什么車站和路邊的電線桿向后退得這么快啊？”爸爸回答：“不對，不是車站和電線桿兒向后退，而是我們的火車向前開了！”針對爸爸和兒子的對話，可以向學生提問：“底誰是爸爸說得對，還是兒子說得對？為什么呢？”可以說，這種“以石激疑”的方法運用，是基于學生生活中真實的場景為基礎的，更能激發學生對知識學校的熱情。

第四，問題情境。實踐證明，教學中學生面對自己非常熟悉但又無法解決的問題時，其心理會產生較大的求知欲。換句話講，由問題所引發的新問題更能有效地捕獲學生的心。所以，教師在教學中要善于發現這些問題，并運用好這些問題加以創設情境。以“常見的堿”教學內容為例，其中有一個演示實驗：碳酸鈉溶液與氫氧化鈣溶液反應生成白色沉淀。教師演示先在試管中加入2毫升的碳酸鈉溶液，然后用膠頭滴管向試管中滴加幾滴氫氧化鈣溶液，結果，并沒有預期的白色沉淀出現。對此，學生非常奇怪：“會不會是溶液變質？會不會標簽貼錯，這兩瓶溶液不是氫氧化鈣和碳酸鈉？”于是，教師又進行演示：先在試管中加入2毫升的氫氧化鈣溶液，用膠頭滴管往試管中滴加了兩滴碳酸鈉溶液，結果馬上出現白色沉淀。從而引發學生對此問題的探究。

第五，科學史情境。科學課程中有許多的知識在歷史上具有特定的地位，對科學學科的發展具有特定的作用。對于這些知識，無數的科學家們付出了大量的精力。在科學教學過程中，我們可以針對這些歷史背景設計情境。以“核外電子排布”教學內容為例，教師可以通過講述門捷列夫發明元素周期表的經歷。當學生產生疑惑：“元素為什么要如此排列？其根據是什么？”教師就可以順勢提出《核外電子排布》的學習任務。以“二氧化碳性質”教學內容為例，教師可以課上給學生講述：在17世紀初，比利時醫生海爾蒙特發現木炭在燃燒之后，除了產生灰燼之外，還會產生一些看不見、摸不著的物質，他通過實驗證明了該物質是一種不助燃的氣體，后來，海爾蒙特將其命名為“森林之精”。此時，學生就會很奇怪：“這種物質到底是什么？為什么叫‘森林之精’？”面臨學生的疑問，我們便可以引入二氧化碳的教學。

第六，討論情境。討論是課堂教學中較為常見的教學手段，也是學生非常喜歡的一種學習方式。對科學課程教學內容而言，筆者認為對派生性知識或學習內容超過學生理解能力的知識，教師可以構建討論式情境。在此情境下，引導學生根據已學過的知識進行分析與討論，運用正確的思維方法提出問題。以“節氣與物候”教學為例，學生根據生活經驗已能得出一些節氣和物候的關系，但在討論過程中學生會發現還有很多節氣不知它的物候特點，所以學生會提問：“我們怎樣才能知道每個節氣的物候特點呢？”

（2）適當地引導

質疑的方法有很多種，如何有效地培養學生質疑能力，需要教師在教學過程中進行適當的引導。

第一，點撥與釋疑。學生通過觀察而生疑，思維活動已處于積極狀態，不斷引出“為什么”“有何根據”“怎么回事”的疑問，但不知所以的時候，也正是教師點撥釋疑的契機。抓住學生在質疑中冥思苦想仍不得其解，產生迫切釋疑的欲望時，教師適時進行點撥釋疑會取得教學的最佳效果。如在講“大氣壓強”一節時，就是在學生思索“大氣究竟有無壓強”而不得其解之際點撥的。先通過實驗讓學生確信空氣也具有質量，從而說明浸在空氣中的物體也要受到來自空氣產生的壓強，即大氣壓。然后告訴學生，人們雖然很早就知道空氣的存在，但發現大氣壓是17世紀40年代的事。最后為證實大氣壓的存在，向學生演示紙片托水的實驗和著名的馬德堡半球實驗。通過有序地觀察和點撥，使學生體會到盡管大氣壓看不見、摸不著，但真真實實地存在，并且學生又會產生新的疑惑：“大氣壓到底有多大？”

第二，無疑中生疑。讓成績好的學生在“無疑中生疑”，也就是在“無疑”的基礎上，著意引導學生搜索已知中的“未知”部分，從而提高學習的層次。無疑不等于掌握，理解也不等于知識。為了獲得真知，還必須引導優等生在無疑中生疑釋疑。如在學習完“慣性及慣性的應用”一節后，可以通過一些具體的事例引導學生提出新問題。如，有兩輛相同的貨車，一輛不載貨，一輛載滿貨，兩貨車以相同速度行駛，哪輛車難停下來？哪輛車慣性大？一輛停一輛開，哪輛車慣性大？通過問題的解答，學生會提出這樣的問題：“慣性大小取決于哪些因素？”

第三，拓展式引導。教學過程中，學生往往所提出的一些疑問較多是針對某一具體問題，所以，問題所涉及的知識點并不太多。故此，教師對其解答時不要就事論事，滿足于學生所提問題的釋疑上。正確引導應該是就此問題引申出相關的知識和相似的問題，從而實現橫向拓寬和縱向深化。如果學生提出的問題已經超出了現有知識和能力水平，教師要通過知識的拓展，幫助學生解決問題。如引導學生超前自學后續所學的課程知識，或推薦其閱讀相關的課外讀物以及參考相關的資料探求答案。這樣做的好處在于，不僅實現了學生知識面的拓寬，也培養了學生獨立分析與解決問題的能力，更有利于學生的個性發展。例如，在一次使用電流表做實驗時，一名同學注意到：指針沒有指在零刻度線上，而是偏向零刻度線的左邊（原來事先教師都調節好）。對此現象該學生不知從著手加以解惑，于是主動來問筆者。筆者，首先表揚了其認真仔細的學習態度，指出了其自學能力強的優點，并向其推薦了相關資料。

（3）消除心理障礙

學生在提問過程中，往往會出現不同的心理傾向和反應。為此，教師要及時針對學生的各種反應，根據不同的心理，結合學科特點，進行因材施教，從而消除學生提問的心理障礙。

第一，緊張心理的消除。學生可能學習成績不理想，可能當時思維受阻等原因造成在提問時緊張、急躁、束手無策。教師對此情況應保證學生有足夠的思考時間，不隨便批評，應將提問過程變為引導性提問，從而鼓起他們輕松愉快的勇氣。如用焦耳定律分析電爐絲熱得發紅，而跟電爐連接著的銅導線不怎樣熱的現象時，學生有時并未及時發現，而無法提問。此時可將提問化為系列引導性提問：“電爐絲和銅導線怎樣連接的？”“通過它們的電流強度大小怎樣？”“電爐絲與銅導線的電阻誰大？”“在通電時間相同時，哪個導體發熱多？”這樣既便于思考，使學生發現問題，提出問題，又增加了師生談話時間，緊張氣氛得到緩和。

第二，求速心理的消除。具有這種心理的學生，思維比較敏捷，能夠圍繞對象快速提出問題，并在解決問題的過程中會提出新的問題。對此類學生，教師不必急于給予答案，讓學生逐步提問，逐步解答，在總結已有知識的過程中，概括出對新知識的表象認識，或讓他們變換思考角度，探討不同的提問角度。如講并聯電路的特點時，講了并聯電路電流和電壓的特點后，有學生提問：“怎樣求出并聯后的總電阻的大小？”并且在解答過程中會發現電路中電流、電壓未知，學生就會進一步提問：“未知電路中的電流與電壓時，能否求出總電阻？”教師還可以引導學生：“是否用其他方法也可解答？”

第三，保守心理的消除。有一類學生，能理解和掌握教師講述的知識點，能仔細思考，也能提出問題，但就是不愿意舉手。這類學生主要是心理素質差，怕答錯丟面子，不愿意顯示自己。對此，教師一方面向他們講述勇于提問的作用和意義，另一方面多給他們創造發言的機會，讓他們認識到領會知識和運用語言把它表達出來是兩個不同層次的理解水平，清晰的語言表達，反映了內部思維的流暢性和邏輯的連貫性。

綜上所述，“提出問題”是科學課程學生研究性學習中重要的能力，對學生進行“提出問題”能力的培養，讓學生掌握提問的基本途徑、基本方法，對學生和教師都是雙贏的。為此，作為科學課程的任課教師要在教學過程中對學生加以培養，在不斷實踐中加以優化培養策略。

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