学生“发现——提出”问题研究，本文主要内容关键词为：发现论文,学生论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
美国的布鲁巴克认为：“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生自己提问题”；肯尼思.H.胡佛也说：“整个教学的最终目标是培养学生正确提出问题和回答问题的能力，任何时候都应鼓励学生提问。遗憾的是，提问课中常常是按照教师问学生答的反应模式进行的”。在实施以创新精神和实践能力为核心的素质教育的今天，从理论和实践两个层面上研究“学生发现——提出问题”具有特别重要的意义，课堂教学是搞好学生发现——提出问题能力培养，落实创新教育的基础。
一、学生发现——提出问题的心理模式
（1）求实模型
求实模式是指对书本、听课中不懂的地方，作业中不会做的习题，就事论事地提出问题，希望得到教师叙述性回答。表达形式一般为：“——是什么？”、“——怎么样”、“——如何做”。这种心理模式比较简单，思维性不强、要求不高：
（2）索因模式
索因模式是指针对说法—做法、现象—过程背后的原因提出问题，希望得到说理性回答。表达形式一般为：“——为什么？”“——原因何在”、“——道理何在”。这种模式也比较简单，经过培养和锻炼，大多数学生可以达到。例如，学生看到三棱镜把太阳光分解为七色光谱、听到共振音叉的响声就会提出“这是为什么？”的问题等等；
（3）比较模式
比较模式是指从已有的知识结构出发，有意识地比较面临内容与学过的内容；比较教师的讲解与课本、课本参考资料内容的不同，问题的不同解法等，试图提出有意义的问题。如学生学习法拉第电磁感应定律ε＝n△ψ／△t时，将它与△ε＝BLV比较而提出“两个公式中的ε意义相同吗？”等一系列问题。这种模式提出的问题有一定的成熟感，属提问的较高阶段：
（4）推理模式
很多情况下学生是通过推理方式“发现——提出”问题的。推理模式提出的问题间接体现学生的逻辑思维能力。可细分为：①归纳模式。如研究导体电阻时，在测得多组U、I数值后提出：比值“U／I”是不是常数；②演绎模式：结合物理概念、规律、事实，通过演绎逻辑法则提出问题。所提的问题往往有一定的难度和深度；③类比模式：学习“磁场”课题时，将磁场与电场的研究进行比较，提出是否可引入一种“线”描述磁场的强弱和方向、是否应该引入一种类似电荷的东西检测磁场的属性。
（5）发散模式
发散思维，从不同角度、不同层次展开联想产生尽可能多而新颖的问题，其典型的形式是：“除此之外，还有哪些？”、“——还有什么新的见解？”、“既（如果）——，那么该（会）怎样？”，发散模式是最高级别的心理模式，所提问题往往能击中关键、有一定的深度、难度和创造性。例如，在讨论“验证牛顿第二定律”实验系统误差时，学生提出，既然实验设计原理上存在系统误差，教材中为何还选用此方法呢？有没有其它设计方案以完善原理？
二、学生发现——提出问题动力因素分析
（1）发现——提问动机
“发现——提出”问题的动机可以细化为两种：内在动机和外部动机。①内在动机指由获得知识、探索事物本质规律、完善知识结构的愿望引发的对发现——提出问题本身感兴趣。这种认知兴趣驱使学生去发现——提出一个个好问题，进而体验到成功的愉悦，产生成就感。学习活动中这种动机若得以强化，就会发展成一种“发现——提出”问题的持久动力。②外部动机是指把发现——提出问题当作满足学习活动之外的自尊、地位的需要。为了赢得同学和老师的赞扬和尊重，这种动机驱使学生去发现和提出有价值、有质量、新颖独到的问题。动机在开放的教学环境中得到激发和强化；在压抑、封闭的教学环境中会被弱化甚至消失。
（2）平等民主的教学氛围
教学平等和民主针对的是学生在教学中的权利，指学生人格上独立、思想上自由，有发现——提出问题的权利。平等和民主要求教师不仅应对学生提出的有价值、有创意问题鼓励表扬；对不符合教学需要的过浅、过难、甚至离奇的问题也应予以肯定和尊重；对学生提出的针对教师或教材的问题，勇气和态度首先应予以肯定，然后再是引导和分析。因此，平等民主的教学氛围能激发学生发现和提出问题的动机，能互相引发推动努力思考、发现——提出有价值的问题。相反，学生唯书唯上，不敢去思索教师讲述或课本存在的问题；因害怕提出无新意的问题受到批评、挖苦、耻笑，人格受到侮辱而不敢提出问题，不利于学生发现——提出问题。缺乏平等与民主的教学氛围，会弱化学生发现——提出问题的意识，培养出的是缺乏个性和创造力的庸人。
（3）知识结构
西方有句彦语：“空麻袋不能直立”，贫乏的头脑不能解决问题、作出创造，也难以发现——提出问题，即使提出了问题，也是肤浅无价值的。从知识的角度看，问题是知识、知识结构自身矛盾运动、知识结构和面临信息认知冲突的产物，因此必要的知识储存和良好的知识结构是产生有价值、有新意问题的基础。如前所述，若学生没有切割磁感线模型的ε＝BLV公式储存，学习法拉第电磁感应定律ε＝n△ψ／△t 时就无法提出诸如两个ε意义是否相同之类的问题。知识贫乏、知识结构散漫、贯通溶合性差从“空间”上看，存在着更多的问题，但实际上只能提出对群体而言无价值、低质量的问题，掌握丰富知识、具备了良好知识结构从数量上看可提问题少了，但发现和提出的往往是高价值、有新意的问题。
（4）思维能力
人的思维不仅是解决问题的基础，也是发现问题的基础。发现一个有意义、有价值的问题需要一定的思维能力作保证。一个人的逻辑思维能力、发散思维能力越强，他就越能想得开、想得广、想得全，越能在比较深的层面上发现问题，提出的问题数量多、种类多、难度大，有一定的价值和创造性。相反，只能在认知习惯的层面上提一些简单的问题，种类也单一。如学习人造地球卫星时，创设人站在高山上水平抛出物体情景，要求学生自由大胆地展开想象提出问题，思维能力强的学生就会像牛顿一样作出发现、提出问题，思维能力弱的学生却只能认识到“物体作平抛运动”。从前述发现——提出问题的心理模式探讨可以看出，后三个模式以相应的比较思维、逻辑思维、发散思维为基础，随着模式所依附思维级别的提升，发现——提出的问题也就越有价值和创造性。
上述择要探讨“发现——提出”问题的动力因素，旨在认清问题发生的机制，有针对性地采取教学措施，培养学生的提问能力。
三、培养学生“发现——提出”问题能力的方法
1、“教育”学生发现和提出问题
科学创见始于提出问题，没有问题的发现和提出何来创新。教学中结合教材适时地向学生介绍一些古今中外著名学者发现——提出问题、解决问题作出创造发明的事例，从物理学史角度说明“发现——提出”问题的重要性和必要性，对于激发和强化学生的动机是非常有利的。例如，爱因斯坦早在16岁时，就思考这样一个问题：“如果我以速度C （真空中光速）追随光线运动，应当看到这样一条光线，就好像一个在空中振荡着而停滞不前的电磁场，可是无论是依据经验，还是按照麦克斯韦方程，看来都不会有这样的事情。这是怎么回事？”这是一个悖论，包含了狭义相对论的萌芽。牛顿从苹果落地的惯常现象中提出问题，进而发现万有引力定律；伽利略觉察到亚里士多德的“物体越重，下落越快”存在问题，通过观察、实验和思考，提示了科学的落体运动定律。没有“发现——提出”问题的习惯，一切习以为常，机遇恐怕永远不会光顾。
2.教师“示范”提问
教师善不善于提问题，影响着学生提问，因此，必须以教师的设问、发问作示范，从学生已有的认识结构和思维水平出发，采取问题当引子，让学生带着问题学，随着问题深入学习，这样才能有针对地提高学生的“发现——提出”问题的思维能力。例如，在理想变压器原理的教学中，可运用问题与实验相结合的方式，层层设问递进，使之成为发现——分析——解决问题的创造性教学过程。
（1）如图1（a）所示，当S闭合瞬间，B线圈中有电流吗？ 为什么？方向如何？S断开呢？（演示之一）
（2）如图1（b）所示，若加入铁芯，重复上述实验，B中仍有电流吗？你估计比上次要大还是要小？为什么？（演示之二）
（3）若S闭合，A中电流稳定后，B中仍有电流吗？为什么？（演示之三）
（4）若A中通过交流电，B中有电流吗？为什么？（演示之四）
教师善于提出问题，会影响学生养成“发现——提出”的习惯，培养指判性思维，进而不断发现问题、提出问题。
3.鼓励学生“发现——提出”问题
除了对敢于发问的学生表扬鼓励外，还应根据课堂中出现的意外情况抓住机会或创造机会鼓励学生提问。例如：在教学中教师偶尔出现了笔误或者知识性问题，一旦发现后不要马上向学生声明这个地方弄错了，要让学生看看有没有问题；甚至可以特意把知识讲错或呈现错误的问题解法且不露声色，期待学生发现错误、提出问题。对由于学生不认真或粗心大意造成的失误，不替代学生改正，培养学生思维的严谨性；对经过讨论而一时又不能取得一致意见的问题，不替代学生裁决，培养学生的辩证性；对经过努力能够自行修正的知识偏见，不替代学生分析原因，培养学生思维的批判性；对能通过自己的探索，总结出带有规律性的认识和体会，不替代学生归纳总结，培养学生思维的探索性。同时教师要做到：（1）帮助学生克服畏难、怕羞情绪， 即使学生提出的问题幼稚可笑甚至是错误的，也绝不能取笑、批评，应善意地加以解释、引导；（2）坚持学生自主学习的策略， 但必要的时候应加以适当启发和透导。
四、引导学生“发现——提出”问题的基本途径
1.分析事物间联系、发现、提出问题
物理理论和假说的最基本的、最直接目的就是反映一定范围和条件下事物之间的联系及关系。因此，引导学生分析物理事物之间联系及关系来发现问题是很常见的。例如学习电磁感应现象时，可引导学生分析电与磁两种现象的对称性，从而提出：既然电流能产生磁场，那么，磁场能否产生电流呢？学习物质属性概念、物理规律时，可引导学生分析教师提供的感性素材，归纳总结发现——提出问题。
2.寻找事物现象的本质属性和规律
在日常生活和物理学习的过程中，学生观察到很多物理现象和过程，寻找这些现象和过程的本质和规律，是提出问题常见途径。例如，当我们乘坐在火车上，注视着车窗外的远景和近景时，发现看到的远处村庄是向前运动，而近处的树木则是向后运动，这是为什么？为什么通过细长的缝观察太阳光时能看到彩色条纹？通有同向电流的直导线相互吸引？为什么氢原子具有线状光谱？
3.利用悖论情景引导学生提问
悖论情景可以产生认知冲突，使学生的思维处于激烈的不平衡状态。从而迫使学生去作出发现、提出问题以解释原因所在。
（1）从“理论——理论”相悖中提出问题
例如：计算图2（a）中物C上升速度。按图2（b）方法， 算得结果；按图2（c）方法，却得到不同的结果，于是学生提出问题：应该采用哪种方法？为什么？这种方法具有推广性吗？另一种方法为什么错误？
（2）从“理论——实验”相悖中提出问题
例如：如图3电路，当电动机运转时，电路中电流强度I等于多少？首先让学生进行计算得I＝ε／（R＋r）＝1.5（A）， 然后用电流表测量得I＝0.3（A）。于是学生提出：这是为什么？理论计算错在哪里？公式不成立了吗？
（3）从“经验——规律”相悖中提出问题
例如：普通人与身体健壮的运动员拔河“必输无疑”。因此，有人认为运动员对某人的拉力大于对方施于运动员的拉力，可是根据牛顿第三定律，运动员与某人之间的拉力属于作用力与反作用力，应该大小相等。学生提出：牛顿第三定律不会错，输赢取决于拉力大小吗？运动员“必赢无疑”的真正原因是什么？
4.引导学生自我反思发现——提出问题
学生回答问题往往是直觉的，往往是在考虑不很周全的情况下抓住一点作出的。引导学生自我反思、自我发现和提出问题，可以培养学生思维的周密性和监控性。
如在“加速器”教学中，要求学生设计使带电粒子能量不断增加的方法。不少学生联想到加速电场知识，提出了图4方案。 教师对其多级加速突破电压限制思想富有创意表扬后，引导学生再仔细推敲一下它的可行性：按图4所示的方案，真能实现多级加速吗？思考讨论后， 就有学生发现——提出了如下问题：从图中可以看出，在相邻两级加速电场的中间，还夹着一个反向电场，当带电粒子通过它们时，将会受到阻碍作用。因此，这个方案不可能获得高能量的带电粒子。
5.利用开放性问题引导提出问题
开放性问题，或条件开放、或操作法开放、或目标开放，为学生发现——提出问题提供广阔的“空间”。教学中利用开放性问题引导学生提出问题有利于培养思维的发散性和收敛性。
例如：要求学生设计测定本地重力加速度的实验方案。
这是一个完全开放型的测量性实验，学生根据学过的知识提出各种测定方案。然后教师引导学生对各种方案展开广泛讨论，于是学生针对各种方案的科学性、可行性、精确性提出了各种各样的问题，最后达到共识得到最佳方案。
6.运用问题变式引导提出问题
当学生解好一个题目后，引导学生思考提出问题：解题的关键是什么？适当地变换题中的条件或结论，能否将命题作进一步的推广与引申？
例如：如图5（a），金属棒ab、cd搁放在光滑的水平轨道上，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，现给ab施一瞬时冲量，使它以初速度V[,0]开始运动，则ab和cd的最终速度多少？
解后学生自问：求解本题的关键是什么？分析发现是：①两棒最终速度相等；②相互作用过程中动量守恒。引导学生将原题稍作改变提出：若cd棒所处导轨间距变为原来的一半，此时相互作用的系统动量还守恒么？达到稳定时，两棒的速度仍相等吗？
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