浅谈科学探究要素之提出问题

李彤

陶行知先生说：创造始于问题，有了问题才会思考，有了思考，才有解决问题的方法，才有找到独立思路的可能。《义务教育小学科学课程标准》把“提出问题”作为科学探究的八个要素之首，并确定了明确的学段目标，我们应当深入理解、准确把握。

问题的来源与表达

“问题”是个多义词。小学科学课程所说的“问题”，是指学生在科学学习和生活实践中，发现和提出的需要解决的关于自然科学的矛盾与困惑。

提出问题是科学探究活动的重要环节。学生自发形成的问题，会本能地激发他们寻求答案的欲望，驱动探究过程的持续发展。一个明确的问题，是人的感觉器官和逻辑思维活动共同作用的结果，本身就是被聚焦了的目标。对小学生来说，问题的产生一般来源于三个方面：

一是生活中的需求。随着学生在生活中的视野越来越开阔，接触面越来越宽广，面对陌生的事物他们会产生新的问题。如学生第一次去桂林旅游，往往会考虑“这个季节桂林的气候是怎样的”“为什么桂林的溶洞那么多”等问题;看到水壶里的水垢不仅影响美观，还浪费电之后，就会提出“水垢是怎样形成的”“如何便捷地去除水垢”等问题。

二是认知上的冲突。当学生已有的知识储备不能解释眼前的现象时，问题便会产生。如“电话是怎样把声音传到远方的？”“深圳的台风为什么多发生于夏秋季节？”“狼总是要吃可爱的小动物，为什么不能把草原上的狼杀光呢？”

三是学习中的任务。学生的学习不完全是自由的行为，由于教育目标的要求，以及特定学科的内容体系与教学特点，教材会有目的地设置一些问题，作为学生“应该”达成的目标，以及组织学生开展探究的依据。如“空气能占据空间吗”“生物多样性对我们人类有什么重要的意义”等，这类问题也未必是学生能提出来的。

问题在头脑中初步产生后，还得经过整理，形成语言文字，规范地表达出来。首先，问题是以疑问句的形式呈现的，末尾一般用问号，如“为什么秋天里许多树叶都变黄了？”“什么结构的铁塔不容易倒？”其次，问题往往包括两个要素：一是事实背景，如“秋天里许多树叶变黄了”“铁塔不容易倒”等，这些是人们的共识，奠定了研究的基础;二是思考范围，问题中的关键词“秋天、树叶变黄”“结构、不容易倒”限定了研究的方向，有利于学生迅速锁定思考的范围，并作出合理的假设。对于过于开放的问题，学生通常难以迅速聚焦相关研究因素，因而增加了研究的难度。

什么是科学问题

对提出问题这一探究要素，课程标准要求低年段学生在教师指导下，能从具体现象与事物的观察、比较中提出感兴趣的问题，而对于中年段学生则要求在教师引导下，能从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题。那么，什么是“科学问题”？什么是“可探究的科学问题”呢？

“科学”有两个基本的含义，一是形容词，表示合理、正确的意思;二是名词，即反映客观规律的分科的知识体系，一般包括自然科学、社会科学、思维科学等。小学课程体系中的“科学”特指自然科学，包含了物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、技术与工程等领域的内容。

对于小学生来说，“科学问题”是指关于自然科学领域的疑惑，这类问题一般可通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式搜集所需要的事物的信息，再经過加工整理、理性思考得出问题的答案。根据答案的不同，可以把问题分为观察“是什么”的现象型问题、总结“怎么样”的规律性问题、探求“为什么”的原理型问题和实践“怎么办”的应用型问题等几种类型。

小学生的提问水平有高有低，评价科学问题的质量有以下几个指标：

首先，它应该是属于自然科学领域的问题。如“为什么地震难以预报”“生活在沿海的红树林具备哪些特殊的本领”就符合这个范畴，而“人生怎样才算过得有意义”“5个5通过怎样的运算能够得出24”就不是本学科研究的对象了。

其次，要与研究主题相关。如在学习二年级下册《生物与四季》单元时，像“季节变化对动物的生活有什么影响”“桑树在四季里表现出哪些不同的特点”等问题就是围绕着这个单元的研究主题提出的。

最后，问题的表述要准确、完整，让听者容易理解，不会产生歧义。“黑洞变成啥样了？”“时间可以留下来吗？”这样的问题不知所云，让人无从下手。

什么是可探究的科学问题

有位学者说过，如果没有实现的可能性，提出的问题就等于零。这句话虽然绝对化了，但也有一定道理。特别是对于小学生来说，他们的兴趣和意志还在发展阶段，需要适度的成功体验来激励，不能总是做一些没有结果的研究。

“电磁铁的磁力与线圈的匝数有关系吗？”作为一个可探究的问题，具备了以下特点：五年级学生应该可以理解它的字面意思，能准确界定问题的研究方向和研究对象，也能对所期望得到的答案进行预测，而且这个问题能转换成猜测或假设，所包含的变量及其关系简单、明了、可测量，能够通过观察、实验等方法进行验证。同时，研究者具备在教师指导下，制订方案并实施的研究能力。另外，现有的人员、时间、场地、设备、信息等外部条件也能满足学生研究的需要。

有四类问题是小学生不可探究的：

一是不具备研究条件的问题。小学科学课程具有基础性，问题的提出应立足于学生的年龄特征和认知水平，脱离最近发展区的问题学生无法研究，比如“太阳的中心是什么样子的”“引力波与我们的生活有什么联系”等。

二是表述不清楚的问题。如“这只小鸟为什么就那样了？”“这个实验为什么既成功又不成功呢？”学生不能理解提问者的真实意图，也就不能展开有针对性的研究。

三是没有准确答案的问题。像“恐龙是哪一天灭绝的”“地球上总共生活着多少只动物”等，以目前的科研能力恐怕还得不出准确的答案。

四是不允许研究的问题。如“多大的噪音才能导致耳聋”“硬币在什么温度时会熔化”等问题，从法律、道德和安全等方面考虑，都不允许学生开展深入研究。

怎样培养学生提出问题的能力

提出可探究的科学问题是开展科学研究的基础，学生应当知晓提问在科学研究中的重要意义，能采用探究的方式寻找证据，运用创造性思维和逻辑推理得出结论。在教师有针对性的指导下，学生应当做到以下几点：

呈现问题。教师根据课程的需要，营造轻松活泼的教学氛围，鼓励学生从具体现象与事物的观察、比较中大胆提出自己的疑问。学生要能够清晰、准确地用语言和文字表述问题，并将问题以“问题银行”等适当的形式进行记录、整理、分类。

筛选问题。学生感兴趣的问题很多，“问题银行”很快就能记满各种各样的问题。教师应当帮助学生了解科学问题与非科学问题的本质区别，鉴别出“问题银行”中的非科学问题，用合适的形式加以区分，并在教学中正确处理非科学问题。

转化问题。“怎样加快食盐的溶解”这种问题虽然是科学问题，但缺少自变量，不能直接用实验的方式寻求答案。教师要引导学生把一个问题转化为多个相关的假设，每个假设涉及一组变量的关系。比如：“我认为搅拌能加快食盐的溶解。”“我认为用热水能加快食盐的溶解。”这些假设的指向明确，自变量与因变量一一对应，而且可以测量，能够用数据表示出来，因此能够用实验的方式进行验证。

评估问题。师生要经常回顾提出问题的过程，分析问题的产生、意义和类型，对问题的筛选、转化等工作进行检视，努力通过观察实验等方式寻求问题的答案，不断提升学生对于提出问题的元认知水平。