【课题研究】行动研究优秀案例：在生物科学探究中培养学生提问能力的行动研究

行动研究优秀案例

在生物科学探究中培养学生提问能力的行动研究

一、问题的提出

初中生物课堂教学要求提高学生的科学探究能力，“提出问题”能力是构成科学探究能力的基本要素，也是保证科学探究活动有效开展的前提。通过让学生提出科学的问题，进而提高学生的科学探究能力，已成为教学研究的热点。

由于各种原因，当前的中学生物教学中，“探究问题”主要由教师（书本）提出，而且一般都是从教师教的角度设计的，学生仅满足于对学习内容不再有疑问，只会做“学答”而不会做“学问”。教师在指导学生开展科学探究时，都强烈地感受到初中学生不会、不想、不敢提出问题。

怎样才能在有限的课堂时间内让学生主动学习、主动提出问题，并且提出较高质量的、适于进行科学探究的问题？

二、原因分析

1．教材分析

统计人民教育出版社教科书——《生物学》七、八年级上、下册科学探究过程中需要学生提出问题的次数、内容和形式（见表1）。

表1.教材在科学探究部分对学生提出问题的要求

另外，教材中关于“提出问题”的技能训练共有两处：①发现问题,提出问题（七年级上第21页）；②对提出的问题进行评价（八年级下第11页）。

    统计结果显示，教材中对学生提出问题的训练是很有限的，而且以模仿的形式为主，学生要达到课程标准的要求有相当的难度。

2．提问人数统计

在初二第一学期初，统计一周内生物课课间学生提问的情况（见表2）。

表2.初二第一学期第2周课间学生提问人数统计

    从上表可知，各班在提出问题的自主性方面没有明显差异，课间提问的人数都较少（约1人/天·班），反映绝大部分学生没有在学习的过程中产生新问题，或者有问题也不想或不敢提。

3．学生“提出问题”的质量调查

利用案例1——探究《测定反应速度》（见附录1），在一个具体的科学探究情景中，检测各班在探究过程中“提出问题”的情况。

（1）难以操作、变量不明确、导致实验计划/实验结论出错。

例如：“人的反应速度与大脑控制有关吗？”——找不到检测的设备

     “人的反应速度与什么有关？” ——实验变量不明确

“人的反应速度与身体状况、注意力是否集中有关吗？”——包含多个变量

（2）探究价值不高（已经知道答案）

例如：“每个人的反应速度都一样吗？”

“人的反应速度与神经系统有关吗？”

（3）表达含糊或者有歧义

例如：“每个人的反应是否不同？”——反应是指“动作”还是“速度”……

（4）问句结构不完整。

例如：“反应能力的测试” /“人的反应速度”（用短语代替问题）

“反应速度与性别有关吗”（没有问号）

（5）与要求的提问内容不符

例如：“人的反应速度为多少？”

“一个人的反应速度最快有多快？”

4．在科学探究中学生不提问或少提问的原因

综合分析上述调查结果，找出在科学探究中学生不提问和少提问的原因：

（1）教材涉及的学生自主提出问题的训练不足，缺乏足够（正确）的指引。

学生都习惯于照搬或模仿书本上的问题，独立提出问题的能力较为欠缺。

例如：课本呈现的“提出问题”格式是：“你想探究的问题是      。”，橫线后面的标点是“。”。结果导致很多学生所提的“问题”根本不是一个问句。

（2）对提问不感兴趣，可能未能在提问的过程中获得成功的满足和喜悦。

（3）学生没有认识到“提出问题”的重要性

①缺乏提问的动机，有问题也不想提。

②完成“提出问题”部分时态度草率，没有进行充分的思考和讨论；

③没有审清题意，对探究的目标不明确；对研究对象本身的认识不足。

④粗心，缺少复查环节。

（4）学生不知道应该提出怎样的问题

①没有设定一个适合的探究范围，使问题的可操作性较低。

②没有考虑问题的探究价值，只为提问而提问，为完成作业而提问。

③不清楚问题的格式。

④没有注意问题的科学性。

三、方案设计

1．研究目标设计

（1）研究的总目标

根据上述调查结果和学生所提问题中存在的问题，确定行动研究目标：

提高学生的生物科学探究中提出问题的能力，即让学生从“能问”到“善问”，从“想问”到“乐问”。

本目标分两个学期进行。第一学期完成学生从“能问”到“善问”的知识和能力目标，同时激发学生提出问题的兴趣；第二学期在巩固学生的提问技能的基础上，提高并保持学生的提问热情，实现从“想问”到“乐问”的过渡。

（2）细化的知识和能力目标

怎样的问题才是“适于进行生物科学探究的问题”，教材中并无明确指出。所以参考生物科学探究的问题的特点和衡量学生“提出问题”能力的指标，以方便实际操作为原则，确定科学探究中“好问题”的标准并制定评价量表（见表3），对学生提出的问题进行评价。

科学探究中“好问题”的标准[1]：

第一、问题的结构完整、符合问题的格式。

第二、问题的表达：准确、具体、简练。

第三、科学性：真实、有解、以自然界为主要研究对象。

第四、有探究价值：①对学生来说,是未知的或没有定论的问题；②靠简单的逻辑推理或简单的计算无法解决的问题③能激发好奇心和探究欲望；④可以拓宽思维空间、发展创新意识。[2]（评价问题的探究价值应与学生实际水平相适应。）

第五、可操作：有适合的研究范围，通过努力可以解决的。

表3.问题质量评价量表

2．研究对象

研究对象为初二年级9-12班，共4个教学班，每班56人，性别比例大致相同。

采用等组实验模式，设定2个实验班和2个对照班。

分班的依据：学生提出问题能力的调查数据。根据衡量学生“提出问题”能力的指标（见附录2），调查的内容包括：

（1）提问动机：问题意识（见附录3）

（2）提问人数统计（见附录4）

（3）学科知识水平（见附录4）

（4）“提出问题”的质量：科学性、探究价值、可操作、表达能力等（见附录1的案例分析部分）

上述调查结果显示，行动研究前，实验班和对照班之间并无显著差异。

3．研究方法

等组实验法

调查法

谈话法

4．教学活动设计

本行动研究分为三个研究阶段，每个阶段各有不同的研究重点，详见下表4：

表4.教学活动设计

5．具体教学内容的设定（见附录5）

四、实施过程

1．第一阶段 学习提问

针对学生在生物科学探究中，不知道应该提出怎样的问题的现状，设计出具体的行动方案，并在实验班和对照班展开研究。（研究过程见附录6-案例2和附录7-案例4）

（1）教学效果与分析

①这一阶段的案例的针对性强， 学生已经明确怎样的问题才是科学探究中的“好问题”。

②与对照班相比，实验班学生需要更主动地思考、分析，阐述自己的看法，学生掌握的“好问题”的标准是他们自己总结出来的，而非教师强加给他们的（对照班），这样能加速新旧知识的融合，促使学生主动地搭建知识的框架，培养学生学习的自主性。

③从案例4的统计数据可知，经过案例2、3的训练，实验班和对照班在问题的格式和表达上都有明显进步。说明问题的格式和问题的表达较易掌握，无须采用特别的训练方法，但也可能是本次提问的对象相对简单。

④实验班在问题的可操作性方面略优于对照班，显示之前的训练开始有成效，使他们提问时开始思考问题的可操作性。

⑤在问题的探究价值方面，实验班和对照班一样没有明显改善。学生倾向于提出容易解决的问题，而忽视了问题的探究价值。

⑥实验班和对照班的大部分学生所提问题的研究范围太广，涉及的变量太多，增加了问题的操作难度，对问题的解答缺乏指导意义，甚至可能导致错误的结论产生。

出现这种现象的原因可能是：

a.学生对问题的背景（研究对象）认识不足。

因为包含众多变量的问题往往反映了提问者对问题所涉及的研究对象的认识才刚刚开始。

b.受到题目“生活污水对生物的影响”和课本类似的科学探究影响。

七年级下册P116有关于《废电池对生物的影响》探究实验。课文提示：“废旧电池内的污染物真的会对生物产生危害吗？如果产生的话，这些危害会有哪些表现呢？”所以，绝大部分的学生就将全体生物作为研究对象。

（2）新问题的提出

在科学探究问题提出的能力的培养过程中，问题的探究价值和问题的可操作性这两个能力指标似乎不容易提高。在今后的行动研究中，应如何进行针对性训练？

2．第二阶段 学会提问

根据第一阶段新出现的问题，制定并实施新的行动方案（详见附录8-案例5），不断强化科学探究中“好问题”的标准，使学生逐渐学会提出适合进行科学探究的问题。

（1）教学效果与分析

①学生明确了探究价值、适合的研究范围都是科学探究中“好问题”的重要标准。

②学生在提问时开始有意识地对问题的探究价值、研究范围作出筛选。

③课后的师生交流（见附录8）反映出，形式单一的强化训练，已令部分学生在反复练习中出现了厌烦情绪。

（2）新问题的提出

怎样才能激发学生的提问兴趣？

3．第三阶段 乐于提问

为刺激学生的提问兴趣，制定并实施新的行动方案，主要探索问题情景的开放性、呈现方式和复杂程度等方面与学生提问表现的关系。（详细的过程见附录9-案例10和案例11。）

（1）教学现象——问题情景与提问兴趣的关系

①问题情景太开放时，学生会感觉无从下手，难以激起学生的提问热情。

②录像比单纯的文字、图片材料更能激发学生的探究兴趣，促使学生提出更多的问题。

③录像和特定的文字相结合比单纯的录像，更有利于学生发现问题、提出问题。

④问题情景太复杂，会大大增加课堂的容量，造成教学时间不足。

⑤问题情景符合学生的年龄特点、认知规律的，学生就感兴趣。

（2）教学效果——行动研究结束后，学生整体提出问题能力的变化

①提问动机调查

利用初中学生问题意识问卷（见附录2），采用不记名的方式，再次调查实验班和对照班学生的问题意识。

学生原有人数224人，收回有效问卷224份。对调查的结果进行统计，见表5。

表5.行动研究后总体平均分的差异显著性比较（M + SD）

注：∣Z∣<1.96，则p>0.05 ；∣Z∣≥1.96，则P≤0.05；∣Z∣≥2.58，则P≤0.01

在“问题指向”、“问题敏感性”、“好奇心”、“思考兴趣”，这些与提出问题能力相关程度很高的方面，实验班的水平显著高于对照班。而行动研究之前，他们在各项指标上均不存在显著差异。说明本研究主要是在这四个方面提高学生的提出问题能力的。

“问题指向”是指在学习过程中，遇到疑问时的寻求答案的心理倾向。“问题指向”水平的提高表明，本研究在培养学生提出问题能力的同时也提高他们解决问题的能力。

“质疑权威”指标在实验班和对照班之间没有显著差异，是因为在培养学生提出问题的能力时没有涉及这一个方面。

②提问人数统计

统计行动研究前、中和后期，一周内生物课课间学生提问人数，比较实验班和对照班学生提出问题的积极性和自主性（表6）。

表6．行动研究不同阶段的一周内生物课课间学生提问人数比较

实验班在生物课课间提出与生物学科相关问题的学生人数逐渐增加，而对照班的提问人数变化不明显。反映随着行动研究的开展，实验班比对照班学生提出问题的积极性和自主性更高，学生渐渐掌握了学习的自主权，体验自主探究的乐趣。

如果统计的周数更多，结果将更加准确，更有说服力。

③学科知识水平的差异调查

通过期末生物考试，检验实验班和对照班学生在学科知识上的差异。

各班初二下学期期末生物考试（禅城区命题，总分100分）成绩比较见表7。

表7.行动研究后生物考试总体平均分的差异显著性比较

注：∣Z∣≥1.96，则P≤0.05

行动研究前，实验班与对照班在生物成绩上都不存在显著差异；行动研究后，实验班的生物成绩明显优于对照班,说明一年以来的行动研究使学生相关的知识水平都得到了提高。

有针对性的提问训练，促使学生更主动地获取新知识，利于学生将不同的知识联系起来，开拓更广阔的思维空间，养成勤于思考的习惯，进而提高解决问题的能力，提升考试的成绩。

④“提出问题”的质量比较

利用案例13进行检测（详见附录10），就学生提出问题的格式、表达、科学性、可操作性、探究价值和得分情况，对实验班和对照班提出问题的能力作出综合比较（表8）。

表8.实验班和对照班提出问题能力的综合比较

注：∣Z∣≥1.96，则P≤0.05; ∣Z∣≥2.58，则P≤0.01

五、讨  论

1．关于行动研究的效果  

（1）提出问题能力的各项指标的提高速度不一致。

在培养学生提出问题能力的过程中，有一些能力指标是比较快和比较容易达到的；相对来说，另一些能力指标的提高则显得比较缓慢和困难。

容易提高的能力指标包括：问题的结构和格式、问题的表达、问题的科学性。

问题结构、格式和表达在案例1的测试中还存在较大的问题，但是到了案例4，这些问题在实验班和对照班都基本上得到解决。期间学生只是经历了2次关于提出问题技巧的专题训练。

不容易提高的能力指标包括：问题的可操作性、问题的探究价值、提问兴趣的维持。特别是探究价值和提问兴趣这两项指标的教学效果经常出现反复变化。学生可以在某个探究情景中提出探究价值较高的问题，但又会在另一个探究情景中提不出问题；学生会对这个探究情景表现得很兴奋，但对另一个探究情景没有一点兴趣。这可能是因为这类能力和情感方面的指标是受多种因素共同影响有关[3]。而这些指标却又代表着提问能力中高层次的能力要求，决定着学生提问能力的发展[4]。

因此，在行动研究过程中应根据上述能力指标实现的难易程度和发展价值投放不同的时间和精力。

（2）问题情景影响问题的提出

在探索适合的问题情景的过程中，按照不同的分类标准，可以将问题情景分成以下几类。根据情景的开放程度可以分为开放情景与半开放情景，根据情景的呈现方式可以分为文字、图片、录像、动画情景等等，根据情景的复杂程度可以分为单一情景与复合情景。怎样的问题情景更适用于生物课堂，更利于培养学生的提问能力？

①开放情景与半开放情景

开放情景对探究不作限制或限制得比较少，学生可以几乎不受束缚地、天马行空地提出问题。半开放情景则对探究的范围有所限制，但是仍然有一定的空间让学生提出问题。两种情景相比较，学生在开放情景中的提问空间会更宽广。

是否提问的空间越大，就越利于提高学生的提出问题能力呢？

笔者认为对问题情景的选择要以学生的能力水平和能够完成教学任务为前提。

对于初中学生来说，过于开放的情景反而会给学生提出问题造成困难。如果一位老师在没有任何准备的情况直接对学生说：“请你现在给我提一个适合进行科学探究的问题，而且要有一定的探究价值的。”这可真是难为学生了！问题应该从何提起？

另一方面，初中生物课的教学内容很多，平时课时就很紧张。现在还要培养学生提出问题的能力，课能上完吗？所以如何高效利用课堂40分钟，提高学生提出问题的能力的同时完成常规的教学任务，成为行动研究的焦点。要实现这两个目标，笔者认为应该使问题情景尽可能地与教学内容相结合。

问题情景的设置要能够引导学生思考、辨析、提升和回归，更要服务于课程标准、服务于教材、服务于教学实际[5]，所以半开放情景是优先之选。

在完全封闭的问题情景中，学生基本上没有自主提问的余地，在这里就不作讨论了。

②文字、图片情景与录像、动画情景

案例11比较了文字、图片情景与录像情景在引起学生提问兴趣和引导学生围绕探究目的提出问题方面的差异。从实际的教学效果可知，录像（动画）情景能更有效地吸引学生注意，激发学生探究意欲，而且随着故事性的增强，效果会越加明显。但是有效的情景设置应该没有多余的枝节[6]，而录像（动画）情景一般比文字、图片情景存在更多的干扰信息，容易使学生提出的问题偏离探究目标。

③单一情景与复合情景

设计单一的问题情景，如单一的文字、图片、录像、动画等，在培养学生提出问题的能力时，都会存在这样或那样的不足。如果将相关的、不同表现形式的情景有针对性地结合起来，又会产生怎样的效果呢？笔者在案例11中作了尝试。

不同的问题情景各有特色、各有侧重、有机地整合在一起就能实现优势互补[7]，更好地促使学生围绕探究目的提出问题，但是在设计方面存在较大难度，又必须经过教学实践来验证，才能进一步完善设计，而且这个过程可能需要重复数次。所以复合情景的缺点也很明显，就是时间、人力花费大。但是作为一线的教育工作者，笔者认为值得一试。因为这也是一个自我提升、自我增值的过程。

2．关于行动研究的设计

（1）让学生“善问”

学生不会提出问题，很多时候是因为他们不清楚应该怎样的问题才是适于科学探究的“好问题”。所以要培养学生提出问题的能力，必须首先让学生了解“好问题”的标准。

当然知道“好问题”的标准并不等于可以提出“好问题”。提出问题的能力要在提问的过程中才能得到提升。

但是和其它学习的过程一样，学生提出问题的能力常常表现反复，教师必须及时地对学生提出的问题作出恰当的评价，使“好问题”的标准不断得以强化，最终令学生能够牢牢掌握并灵活运用这些标准来提出问题。

应该怎样评价学生提出的问题？在以往的课堂教学中（行动研究之前），笔者为了鼓励学生提问，通常都会以“好”、“很好”、“非常好”来评价。到底“好”在哪里，并没有去说明，因为有时连自己也不是很清楚。通过本次教学行动研究，笔者明显感受到这样的评价是远远不够的。教师的评语应该让学生知道，他们提出的问题是否符合“好问题”的标准，还可以从哪些方面改进。

本行动研究以“关注学生的进步、促进学生的发展”作为评价的核心理念[8]，在鼓励学生积极提问的同时，尝试使用“这是一个科学的问题。”、“这个问题很有探究价值”、“这个问题的研究的范围太大，很难操作。”等等作为评价的语言。这些评语的针对性强，教师又可以在短时间内作出判断，对学生掌握提问的技巧较有帮助。

从“能问”到“善问”的模式图略

（2）让学生“乐问”

初中学生的提问兴趣容易激发，但不容易维持和指向教学内容。要维持学生的提问兴趣，变换教学活动的形式是关键。这就表示教师必须创造不同的问题情景。每节课都有不同的教学内容，每个班的学生都有不同的特点，每个老师有不同的风格，所以在问题情景的设计上应该因地制宜，有的放矢。 

从“想问”到“乐问”的模式图略

问题情景的设计要考虑学生的需要和教学目标的需要。

①符合学生的需要

学生是教学活动的主体，问题情景的设计必须符合学生的年龄特点、心理特征、知识和能力水平。

教师可以从学生熟悉的和喜闻乐见的实事、实物入手，采用游戏、猜谜、讲故事、辩论、竞赛等形式，创设生动活泼、趣味四溢的问题情境，使之产生疑问，激发探索欲望，提高提问能力。另外，在问题情景的设计上不能太简单或者太复杂，有一定的挑战性之余，又要“高而可攀”。

②有助于教学目标的实现

第一，问题情景要具有一定的开放性。

思维系统要创新，必须要开放、要远离平衡状态[9]。因此问题情景要给学生留有思考的余地和提出问题的空间，否则不利于学生提出问题能力的提高，不利于学生创新思维的发展。如案例12中，“探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”的提问范围太小，学生几乎不需要思考就可以提出问题，而且所有的学生提出的问题都是相同的或相似程度很高的。这样的问题情景就不是很适合用来专门培养学生提出问题的能力。

第二，占用的时间不能太长

作为非中考科目，学校要求生物课不布置课外作业，以减轻学生的负担。所以课堂的40分钟，就显得十分宝贵。问题情景的呈现需要占用一定的课堂时间，时间分配如果不合理，这将直接影响到教学目标的完成。

第三，指向教学目标、教学重点、教学难点

探究式学习的缺点是教学效率低[10]，使探究的目标尽可能贴近主要的教学目标，能够帮助学生在参与问题繁衍的过程中，高效地完成对知识的建构[11]。

学生不可能遵从科学探究的全过程来学习所有的知识，课本设置的科学探究活动也不是所有都适合用来进行提出问题的训练。将主要的教学目标，特别是教学重点、难点设置成问题情景，为行动研究提供了一个新的平台，同时也使教学的重点、难点更为突出，更容易被学生掌握。

例如在《传染病及其预防》一课，教师可以有意地将教学重点“传染病的预防”转化为一个“大问题”，由学生从“大问题”中发散出若干个“小问题”，让学生在提出问题的时候享受挑战，在解决问题的时候体验成功，掌握预防传染病的相关知识，高效完成学习任务。

指向教学目标、重点、难点的问题情景模式图略

第四，表达上不要存在歧异

问题情景表达上的歧异往往是由学生首先意识到的。但是由于学生不一定清楚教师的设计意图，所以他们并不会就此提出质疑，而只会按照他们所理解的问题情景的要求来提出问题。在这种情况下，通常有部分问题是出乎教师意料的，甚至会觉得学生偏离了探究的目标（因为教师本身还未意识到“歧异”的存在），从而不能正确地对学生进行评价。

六、结论与展望

1．结论

（1）本行动研究能提高学生的生物科学探究中的提问能力。无论是学生的提问技巧，还是学生的提问意识都得到了提高。

（2）衡量提出问题能力的指标很多，某些提高得较快，如：问题的结构和格式、问题的表达、问题的科学性；某些提高得较慢，如：问题的可操作性、探究价值、提问兴趣的维持。要将所有指标都同时提高并提高到同一水平，对本行动研究来说是不可能，也是不实际的。

（3）行动研究提高了课堂的利用效率，既培养了学生提出问题的能力，又完成了固有的教学任务。

2．展望

（1）对于初中学生，应该首先和着重培养哪一（几）项衡量提出问题能力的指标，对于他们将来的发展才最有利呢？是规范性？是创新性？是探究价值？还是操作性？这还有待进一步探索。

（2）培养学生提出问题的能力应该是一种长期的行为。本研究实施的时间只有一个学年。提出问题能力受多种因素的影响，以后还应从更多方面如实验学校的特色、教师自身的特长、教学内容的选择和处理、年级差异、其它学科的整合等，进一步完善培养学生提出问题能力的教学模式，提高教学的效率。

参考文献：

[1]  赵 占  良  .   谈   学 生  提  出 问  题  能 力  的  培  养  .

http://www.pep.com.cn/czsw/jshzhx/grzhj/jcpzh/zhzhl/jxyj/200712/t20071203_427703.htm.

[2]洪永清.培养学生提出有探究价值问题的能力[J].中学生物教学,2004(6):32. 

[3]曹日昌编. 普通心理学[M].北京：人民教育出版社,1980：475-486.

[4]魏红保.化学教学中学生提问能力差的制约因素及其对策的研究[J]. 化学教学,2004(Z1)：11.

[5]任长松.探究式学习：18条原则[J].教育理论与实践，2002（1）：32.

[6]纪琴，陆建身.生物学教学中探究性学习的实施困难和突破途径[J].生物学教学,2005,30(10):20-22.

[7]应之宁. 高中数学教学中有效“问题情境”的创设[J].中学数学，2005（12）：7.

[8]蒋永贵，等.科学探究教学评价体系的构建与实践[J].课程·教材·教法，2005，25（12）：60-63.

[9]黄国龙.创设开放性实验问题情景培养学生创新思维能力[J].物理教师，2004（3）：39.

[10]朱慕菊.走进新课程[M].北京：北京师范大学出版社，2002：141-161.

[11]谭永平.探究性学习与中学生物教材的设计[J].中学生物教学，2005（10）：26.

本文作者：佛山华英学校 冼稚文

转自：“科研课题”微信公众号

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