提出问题是科学探究的起点

□ 解宏伟

  • 来源:科普时报
  • 作者:
  • 2025-04-30 10:05

爱因斯坦曾说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”科学技术的发展,正是源于一个个问题的提出。在科技飞速发展的今天,特别是伴随着人工智能的发展,知识的获取变得异常便捷。

但如何在海量信息中得到更有价值的答案,关键在于人们提出的问题。一个好的问题,是科学家进行科学探索的重要起点,对于学生来说,一个好的问题,也是进行科学学习的关键环节。

提出问题是主动学习的引擎

当学生能够主动提出问题时,说明学生对学习内容产生了兴趣和思考,具备了探究的欲望,激发了学习热情。

比如,在课堂上,教师向学生们展示了彩虹的相关图片,并提醒学生回顾自己在生活中看到的彩虹样子,针对这一现象,让学生主动提出问题。学生可能会提出“彩虹为什么有七种颜色”“彩虹为什么是弯的”“彩虹是如何形成的”等一系列问题,促使学生保持学习的热情。

能够提出一个好的问题,要求学生具有良好的语言表达能力、逻辑思维能力,以及良好的团队协作能力,要求学生能够很好地整合问题提出的背景和多学科知识之间的关系,是学生综合素质的体现,能够促进学生的全面发展。

如何培养学生提出问题的能力呢?可以从以下几个角度出发。

从自然现象中捕获问题

科学家们的问题往往源于对自然中的物体和自然现象的观察,那么学生提出的问题也应从对物体和现象的观察开始。

比如,在学习“植物的生长”时,教师可以提前一段时间给学生布置任务:观察几株植物的生长过程,并提出问题。学生观察家中、校园中或者植物园中的一些植物后,会尝试提出一些问题,比如:“植物的叶子为什么是绿色的”“为什么有的植物能结出果实,有的却不能”等。

学生通过对自然事物和自然现象的观察,更容易从生活中找到提出问题的灵感,并且从具体的现象中发现问题,也能够进一步激发他们的好奇心和探索欲。

用科学思维筛选问题

在观察一些自然现象时,学生往往会提出很多问题,如对蝴蝶的观察,学生会提出“哪种蝴蝶更好看”“蝴蝶为什么是彩色的”“蝴蝶为什么会飞”等。

面对学生天马行空的疑问,教师需要引导学生建立科学思维框架,进一步筛选值得探究的问题。

首先要判断提出的问题是否为科学问题,科学问题应是基于科学原理和事实,并通过科学方法进行研究的问题,显然“哪种蝴蝶更好看”这种主观性判断的问题,并不是科学问题;其次,要聚焦可探究的方向,分析解决问题的路径,如“蝴蝶为什么是彩色的”,需要从蝴蝶身体表面的成分、蝴蝶生活的环境等角度去认识;而对于“蝴蝶为什么能飞”这一问题,则需要教师从蝴蝶身体的构造等角度去分析。

在问题解决中延伸问题

问题的产生代表了探究的开始,新问题的产生,则意味着探究的深入。在教学中,教师要善于引导学生在已有探究的基础上,不断发现新问题,从而推动探究活动的深入展开。

例如,通过对磁铁吸引铁屑现象的观察,学生会提出:“为什么磁铁能够吸引铁屑”,通过对磁场性质和磁性材料的结构进行分析和学习后,教师可以引导学生进一步提出“磁铁的磁力大小与哪些因素有关”这一问题,从表面现象深入到本质原理;在高中化学反应速率内容的学习中,学生在分析了“影响化学反应速率的因素”后,进而可以引导学生提出新的问题“如何控制化学反应的快慢”,进一步探讨科学原理的应用。

在科学探究中,通过一系列问题的提出,可以促进学生对“现象—本质”“性质—应用”“局部—整体”等科学观念的思考。

从达·芬奇笔记本上4000多个未解疑问,到现代实验室里不断刷新的研究课题,人类文明的进步史就是一部问题演化史。在AI时代,培养提出优质问题的能力,不仅关乎科学素养的培育,更是守护人类独特创造力的关键。当学生们学会用问题的透镜观察世界,他们就掌握了打开未来之门的密钥。

(作者系吉林师范大学化学学院讲师)

编辑:吴桐
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