周仕东
（东北师范大学化学教育研究所 吉林长春　130024）

  科学探究是新课程改革的突破口。在科学探究的各个要素中，“提出问题 ”是第一要素。
  什么是问题，“问题是事物的矛盾 ”，“矛盾是一切生命力和运动的根源 ”。学生在生活和学习中会产生无数的问题，在这些问题中，理科教学关注的是科学问题。
  对于什么是科学问题，在科学认识论领域中有多种观点。为了具有良好的操作性和针对性，我们认为，在科学教育教学活动中，科学问题可以认为是与科学有关的问题。那么，经济、政治问题等不属于科学问题（科学问题与科学的问题不是一个概念，例如，经济等领域存在着科学的问题，但不包括科学问题）。
  未知自然现象作为客观存在，是第一性的东西，而科学问题则是认识主体的观念形成物，是对自然现象的主观印象，是第二性的东西。在未知领域中，原则上都是认识的对象，但是只有一部分是现实的认识对象，更多的是可能的认识对象。科学问题只能发生在与已有知识领域密切相关的领域，如图 1所示 。

  1　科学问题贯穿于科学探究活动的始终
  1.1　科学探究活动的起点：科学问题
  对于科学探究活动是始于科学问题，还是始于观察，在历史上有不同的观点。实际上，“科学问题 ”和“观察”都能引发科学探究活动，但在不同的历史时期所引发探究活动的频率有所不同。在当代，随着科学的发展和研究的深入，那种纯粹的观察很难发现科学问题。当前的科学探究活动是一种有目的有计划的活动，在最开始阶段，应该确立研究的目的———科学问题。所以，科学探究活动的起点应该是科学问题。在探究活动过程中，科学观察更多的是作为科学探究活动的一个科学方法。通过观察，也可以引发一些科学问题，从而产生探究活动，但这些问题是科学探究活动中科学问题的子科学问题（不排除子问题日后产生的影响比它的上位问题更大）。如果没有一定的目的做指导，“观察”不可能发现问题。通过观察而引发的探究活动实际上是完成探究活动目的的一个有效途径，而不是探究活动的元起点。
  在理科教育所进行的科学探究，作为学校教育的重要组成部分，是一种有目的、有计划的教育教学活动，所以，科学探究的起点往往应该是科学问题。如果是来源于观察，那么这种观察应该是在一定学习情景下的观察，是产生科学问题过程的观察。
  1.2 科学探究活动的有机体：子科学问题
  一个科学问题的解决，需要以解决一些子科学问题为基础，没有这些子科学问题的解决作为阶梯，实现科学问题的解决是不现实的。
  例如，为了解决“化学反应前后，反应物的总质量与生成物的总质量关系如何？”这个问题，需要以解决若干子科学问题为基础，同时，这些子问题的产生依赖于上位问题的存在。如图 2所示。

  1.3 科学探究的“终点 ”：新科学问题
  科学研究是无止境的。那么，科学问题也是无止境的。学生学习科学的过程，应该是个问题从无到有，由有到多，由多到精，不断增多，不断深入的过程。
  例如，学生解决了“化学反应前后，反应物的总质量与生成物的总质量关系如何”这个问题后，掌握了质量守恒定律。但学习活动还没有结束。由此又产生了新的、更深入的科学问题。
  质量守恒定律的确立，对化学科学的发展有什么重要意义？
  在以前的化学学习中，是用文字来表示化学反应的，学习质量守恒定律后，对我们表示化学反应有什么作用？
  历史上，波义耳和罗蒙诺索夫在探索“化学反应前后，质量是如何变化 ”这个问题的过程中，他们做的是同样的实验，但得到的结论却是不同的。这对我们进行实验有什么启示？
  拉瓦锡利用天平进行科学研究，他“是明确提出把量作为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家 ”。那么，工具和技术是如何拓展科学研究能力的？
  ……。
  2　探究学习活动中科学问题的客观来源
  科学探究应该从学生亲身经历中产生的真实问题发展而来。探究的问题可以从广泛的活动中开始。
  学生在日常的经历中注意到的一些困惑的事能引起探究；
  一些探究问题来源于观察、资料的收集、资料的整理以及反思等实践的活动中；
  科学问题可以来自对书籍、光盘、网络和其他资源中收集到的信息进行批评性分析中；
  教师演示、或通过图片、幻灯片、电影和录像等呈现矛盾的事件也是引发探究的途径；
  如果提出的问题是真实可信的并且与学生已有的经历相关，探究也可以从讲授中开始。
  3 有探究价值的科学问题
  在新一轮的基础教育课程改革中，重点要实施科学探究教学，探究什么？答案是探究有价值的科学问题；那么，什么样的科学问题有探究价值呢？哪些问题值得探究？选择与科学探究相匹配的问题是目前需要解决的。
  在学生学习科学的过程中，存在着各种类型的科学问题：一种是通过回忆以前的知识能解决的问题，即回忆性科学问题；一种是类似“如何制造永动机”这样的伪科学问题；还有一种是因为学生的知识储备、能力、工具、时间等各方面原因探究不了的科学问题，属于“不能探究的科学问题 ”；另外一种类型的科学问题，属于学生根据目前情况能探究和解决的问题，即“能探究的科学问题 ”。在这 4类问题中，只有“能探究的科学问题”中的一部分问题具有探究价值。如图3所示。

  什么样的科学问题是“有探究价值的科学问题 ”呢？确定“有探究价值的科学问题 ”可遵循以下规则（具备其一即可）：（1）要能增强学生对所学学科核心概念的理解能力；（2）可以帮助学生理解科学家是如何研究自然界的；（3）要能培养学生实施科学调查的能力；（4）要有助于使学生养成科学思维习惯。
  3.1　要能增强学生对所学学科核心概念的理解能力
  当前，理科教育改革的核心毫无疑问是科学探究。但是，强调科学探究不能为了探究而探究，也不是任何内容都需要通过探究来完成，而是应强调围绕核心概念来进行探究。科学探究活动应该是强调过程和结果同样重要的教育活动。
  3.2　可以帮助学生理解科学家是如何研究自然界的
  学生进行探究活动，就是要像科学家研究自然界一样来思考问题。在科学探究学习活动中，要结合当前的学习，使学生理解科学理论当初为什么被发现，是如何被发现的；科学家是为了何种原因而展开科学研究工作的；科学家是如何利用各种工具、技术和方法等来拓展判断能力的等。
  3.3　要能培养学生实施科学调查的能力
  在理科教育教学活动中，科学探究不仅仅是学生自我构建知识体系的手段，更重要的，它是科学素养目标的核心目标，同时也是是科学课程的重要内容。所以，在教学中不仅仅要使学生增进对科学探究的理解，还要发展他们的科学探究能力，提高解决问题的能力。
  在教学活动中，教师要变化的选择科学问题，以满足学生科学调查能力增长的需要。
  3.4　要有助于使学生养成科学思维习惯
  科学思维习惯包括好奇、对事实的尊重、开放和怀疑等内容。
  所要探究的问题要能激发学生的好奇心和兴趣；要展示对事实尊重在科学探究活动中的重要性，揭示不尊重事实所造成的后果；要使学生把科学表述为开放和变化的系统，促进学生对自己得出结论的过程进行仔细思考；要促进学生进行假设并能用各种形式（口头，书面等）进行表达。