发现和提出问题

发现和提出问题
第一节发现和提出问题的重要性
一、发现和提出问题的能力是成功者的重要素养
纵观历史上和当今社会的所有名人，不管他是自然科学家还是社会科学家，是政治家还是外交家，是哲学家还是数学家，无一不是善于思考、观察、发现和提出问题，或是找到别人的（含前人）发现、提出问题的解决方法而获得成功的。

4000多年前我们的祖先黄帝发现了“慈石”可指南的现象，因而提出设计了“指南车”，由此用于战争的设想成为现实；哥白尼发现了“地心说”的谬误而提出了“日心论’的科学假设；马克思发现了“资本的剩余价值”而提出了“科学社会主义”的构想；哥德巴赫发现了每个大偶数都可以写成两个素数之和，他自己不能解释，便写信向当时著名的数学“大师”欧拉请教，欧拉也不能证明，事隔一个多世纪，却被一个名不见经传的中国人陈景润证明了“l+2”；杨振宁、李政道发现并提出了“弱相互作用下宇称不守恒”，解开了原子物理和核物理的第一号谜底；爱因斯坦12岁时就提出“假如我以光速追随一条光线的运动，那会看到什么现象呢”？成为他一生与之奋斗的目标并获得巨大的成功；邓小平发现了港、澳、台和平统一的难度，提出了“一国两制”的伟大构想，香港、澳门顺利地回归了。

二、“学习好”标准的讨论
1．讨论题一
以应试为惟一目的的教育，其最大弊端之一是将“学习好”的标准定位在什么上？
为了让讨论气氛更加热烈，我也适时地把以下的观点发表出来：定位在“知识的积累和经验的重复”的优劣上。

人民教育家陶行知曾一针见血地指出这种教育的最大弊端是“读死书，死读书，读书死”。

2．讨论题二
素质教育认为应将自己的大脑视为什么？
为了让讨论气氛更加热烈，我也适时地提出“我们的大脑不能仅视为贮存知识的仓库，还应视为来料精加工、创新加工后增值输出的工厂”。

3．讨论题三
素质教育认为“学习好”标准的首项应该是什么？
讨论结果应引向“会问”，即善于发现和提出问题是“学习好”的首要标准。

理由是：（1）根据名人名言。

如培根说：“用书之智不在书中，而在书外。

”巴尔扎克说：“打开一切科学之门钥匙都毫无疑问的是问号。

”李政道说：“要开拓创新路子，最关键的是你会不会自己发现和提出问题，能正确地提出问题，就是创新的第一步。

”孔子说：“学而不思则罔。

”孟子说：“心之官则思，思则得之，不思则不得也。

”这些话说明他们把通过思考发现和提出问题的重要性都提到了很高的高度。

（2）根据典故轶闻。

如学而不问或不求甚解，仅满足于知识积累和经验的重复，不善于思考、观察去发现和提出问题的人，即使博览群书，终将成为书虫和书呆子。

这样的笑话，古今中外不乏其人。

例如：
（1）“夔一足”的故事。

春秋时期，一些书呆子不求甚解，以讹传讹，竞牵强附会地误认为“夔”只有一只脚。

然而有一个善于学习的人发现并提出了不敢苟同的看法，以致争论不休。

他们一同去问孔子，才知道原文的意思是：“夔有一，足矣，非一足也！”孔子肯定了这个人的发现，并提出了与众不同的看法。

（2）明朝有个叫张溥的读书人，每读书，必亲自抄写，抄毕诵熟就烧掉，然后再读，再抄，再烧六七遍，直到滚瓜烂熟为止。

但却不能融会贯通”以既发现不了什么问题，也就提不出新的问题，自然也就没有任何新建树和创建，平平淡淡，了却了一生。

（3）英国有个叫亚克敦卿的贵族子弟，靠优越的条件，博览群书，广阅典籍，且读书也非常刻苦认真，读过的书上留下了很多圈圈点点，长线短杠。

不少书的章节只要你一说，他就能整段甚至整章、整节地背诵下来。

但对书中任何地方都不能发现并提出任何问题，更谈不上提出某些独到的见解来，所以直到死，除了守着他的那堆死书，也没有对人类和社会作出任何贡献。

由以上三例分析可知：学习好坏的标准，是不能以记忆书本知识的多少，以经验重复的快捷程度，以考试得分的高低为判定标准的，而应以发现问题、提出问题以至运用知识和经验创造性的解决前人没有解决的问题，以对人类和社会的贡献大小为标准的。

当代企业选择人才的标准不就是如此吗？当前“软件人才”奇缺，以致高薪争相聘请，竞争激烈，这不正说明社会选择人才的标准并不以应试为惟一目的，不以应试教育“学习好”的标准来定位的吗？因此，“只学不问”的学习方式是不可取的。

陶行知先生曾大力提倡实行“六大解放”、“去学去问”，它们是：第一，解放眼睛，敲碎有色眼镜，让大家看事实；第二，解放头脑，撕掉精神的裹头布，使大家想得通；第三，解放双手，甩掉无形手套，动手向前开辟；第四，解放嘴巴，使大家可以享受言论自由，谈出真理来；第五，解放空间，让孩子飞进大自然、大社会中寻觅丰富的食粮；第六，解放时间，使大家有空思考、学习、干事和娱乐。

他说这“六大解放”实现之时，就是创新教育成功之日。

谈到“学问”，陶行知先生曾写诗描绘：“我有八位好朋友，肯把万事指导我，你若想问真姓名，名字不同都姓何。

”“何事、何故、何人、何如、何时、何地、何者，好像弟弟与哥哥。

还有一个西洋派，姓名颠倒叫几何，若向八贤常请教，虽是笨人不会错。

”显然，只要我们按“六大解放”去做，常向“八贤”请教，我们的同学们就一定能有所作为，成为一个有益于人类和社会的人。

三、任何创造都是从发现和提出问题开始的
课堂讨论设问：任何创造都是从发现和提出问题开始的吗？
应该适时提供的参考资料：学术上的突破，技术上的革新，文艺的创作，无一不是从发现、提出问题开始的。

自古以来，认识就是在肯定正确的东西，否定错误的东西的矛盾运动中波浪式地发展过来的。

只要有人发现、提出了问题，就得回答。

用传统的学说来回答已经不能自圆其说，不能解决问题了，自然也就必须用新的事实、新的道理来回答。

一旦新的事实被揭示出来，新的道理被阐述出来，创造也就开始了。

所以前人没有提过的问题，只怕无，不怕有，只怕少，不怕多。

2000多年前，我国伟大的诗人屈原写的那篇《天问》，一口气提出172个问题，对奴隶主阶级关于宇宙、自然和历史的传统观念，提出了多方面的怀疑和质问。

这些问题成了后来的科学家与哲学家们思考、研究的专题。

到了唐朝，柳宗元写了一篇《天对》作了一番唯物的回答。

但是，尽管科学发展到了今天，我们对屈原大夫提出的问题可以作出比柳宗元准确得多的回答，但是《天问》中还有许多问题，至今还值得科学家们探讨，有兴趣的同学也可以介入讨论。

前面提到，1742年，德国数学家歌德巴赫发现，每个大偶数都可以写成两个素数的和。

但是，他自己不能证明。

他向大数学家欧拉请教。

欧拉也不能证明。

从此，这个被称为“哥德巴赫猜想”的问题，吸引了成千上万个数学家为之绞尽脑汁。

整个18世纪没有人能证明它，整个19世纪也没有人能证明它。

到了20世纪70年代以后，终于取得了较大的进展。

哥德巴赫发现的问题，终于有了突破，因为中国年轻的数学家陈景润证明了“l＋2’。

蒸汽机并不是瓦特发明的，但人们总是把发明蒸汽机的殊荣赋予瓦特。

这是什么原因
呢？这是因为在瓦特之前，纽可门发明的蒸汽机完全不能投入大工业生产。

而瓦特发现并提出了其弊端是因为“冷凝”问题，因而瓦特在原有蒸汽机的基础上发明了具有独立冷凝器的蒸汽机，一举成功，终于推动了第一次工业革命，带来了人类工业经济的文明。

北京大学方正集团总裁、中科院院士王选被人们普遍看成汉字激光照排技术的发明者，这也是大错特错的。

因为最早的汉字激光照排技术是一位美国人发明的，他的产品不但占领了中国市场，而且几乎垄断了全球的华人市场。

王选发现并提出了这种技术设备造价昂贵和其他的一些弊端，进而潜心研制出了一种廉价先进的汉字激光照排技术，很快占领了汉字激光照排市场。

那位美国经销商在离开中国市场之前找到了王选院士，深情地说：“尽管我知道我这次回美国去即将破产，但我们仍然非常佩服您的民族自尊心和智慧。

”
最近，美国各大新闻媒体竞相报道了这样一件事：一位名不见经传的学生，利用他的智慧和执著精神，创造性地解决了旧金山市政当局悬赏1000万元美金久而未决的旧金山大桥堵车问题。

据报道，该青年的成功主要得益于掌握科学的研究方法和解决实际问题的能力。

经过细心的观察和缜密的调查，他发现了久而未决的旧金山大桥堵车现象不但具有上下班高峰时段的时间性，而且还具有上班时段进城方向发生堵车和下班时段出城方向发生堵车的方向性特征，从而追根寻源找到了同时发生时间性和方向性特征堵车问题的根本原因是“市郊农民上下班的车流太大”。

最后他创造性地采用可改变“活动车道中间隔栏”的方法，巧妙地改变上班时段“活动车道中间隔栏”，使进城方向四个车道变为六个车道，出城方向四个车道变为两个车道，下班则反其道而行之，把问题轻而易举的以最小的代价圆满地解决了。

这充分说明了人的能力中，最可贵的是发现和提出问题的能力。

从《天问》的问世到《天对》的产生，从哥德巴赫猜想到陈景润能证明“1＋2”，从毕昇的活字印刷术的发明到王选的廉价汉字激光照排技术……我们可以看到，发现、提出并解决问题，不就是人类认识事物、社会前进的进程吗？可见，在人类认识史、发明史、发现史上，善于发现并提出一个（更不用说是一系列）新鲜而深刻的问题，对认识的发展，对社会的进步具有何等重要的意义！爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。

因为解决问题也许仅是数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性、从新角度去看旧问题，却需要有创造性的想像力。

”例如，牛顿巧妙地设计了“三棱镜”的实验，有力地驳斥了当时占统治地位的“光改变说”的谬论，从新角度提出了崭新的光学理论。

巴尔扎克说：“打开一切科学的钥匙都毫无疑问的是问号，我们大部分的伟大发现都应该归功于如何。

”而生活中伟大的智慧，大概就在于逢事都问为什么。

马克思的座右铭是：“怀疑一切。

”怀疑就将生问，将引发很多的问题。

例如：“我怀疑这个人。

”那么这个人肯定存在很多令你不解的、值得你怀疑的问题。

17世纪，德国哲学家苗卡尔很早就提出“普遍怀疑”的原则，他说：“要想追求真理，我们必须在一生中尽可能地把所有的事物都怀疑一次。

”为了从传统偏见和盲目信仰中摆脱出来，他坚定地认为：“一个人宁可用自己的眼睛来指导自己的步履，而不应当盲目地随从别人的指导。

”他在认识论的四条原则的第一条中明确指出：“决不能把任何尚未明确认识为真理的东西，放进人的判断之中。

”笛卡尔之所以提出普遍怀疑的原则，是为了打扫理智的场地，建立起知识的正确基础，然后在这个基础上推演出知识的所有命题，才可能建立起知识体系的宏伟大厦。

这对思想界起了巨大的解决作用。

笛卡尔本人，也因敢于冲破当时已经僵化的经院哲学的束缚，发现并提出了不少新的问题，在科学的许多领域，如天文学、气象学、数学等方面都作出了重大的贡献。

四、不追求发现和提出问题的完美性
课堂讨论设问：为什么不追求发现和提出问题的完美性？
应该适时提供的参考资料如下：
1．一则小故事
“侧伐尼——伏打——奥斯特”科学发现趣闻。

大家都知道奥斯特发现了电流的磁效应，但大家并不知道其中有一位无名英雄——伏打，曾为奥斯特发现电流的磁效应提供了先决条件。

理由是：若当时奥斯特的实验装置不是恰好接在伏打电池上，他决不可能看到“电流对小磁针作用”这一现象，并获得“电流的磁效应”这一伟大的发现。

那么，伏打电池又是怎样发明的呢？其间除了伏打的睿智之外，还有一位无名英雄，这就是伽伐尼。

其实伽代尼并没有对伏打电池的发明作出直接贡献，但是当伽代尼对用解剖刀解剖青蛙时，青蛙出现肌肉抽搐的生理现象作出的不完整的判断时，引起了伏打的怀疑。

伽伐尼是搞动物电研究的。

他凭着经验，将青蛙抽搐现象解释为动物电现象。

他认为：青蛙本身是有生物电的，只是在用解剖刀解剖时才释放出来。

显然这种解释是不完整的，因此伏打并不满足于伽伐尼的解释而多次重复伽伐尼的实验进行研究，终于发现并提出了原电池（伏打电池）的构想并获得成功。

2．分析
从上例中可以看出，在科学探索过程中，发现并提出问题不一定每一个都完美，都正确。

因为好的思想不是一下子就能在头脑中形成的。

不过，我们提出的问题越多，出现好思想的机会也就越多。

爱因斯坦说过：“假如我每天都提了十个问题，即使九个半都是错的，但只要有半个有价值就了不得了。

”牛顿在他的主要著作之一《光学》中的最后部分，一口气提出了30多个问题。

这些问题瑕瑜互见，既有熠熠闪光的真知灼见，也夹杂着一些今天看来显而易见的谬误。

但是正因为牛顿提的问题多了。

才可能迸发出光辉思想的火花。

不少学生都做过达·芬奇的一道动力学习题，这道题里面就有很多的错误需要我们去发现，去判断和纠正。

（题目大意是：用F的力作用于质量为m的静止的物体上，经过时间t运动了l距离，若改变不同的F、m、t则可运动多少距离？）
第二节发现并提出问题
一、学生发现并提出问题的障碍分析
不少同学说：“我看了不少书，也经常注意观察周围的事物，但我总觉得它们完美无缺，所以总发现不了问题，也提不出什么问题来，我该怎么办？”对这些同学，除了与他们一起进行关于真理与谬误、完美与缺憾、发展与停滞等哲理的讨论，还要根据各自的具体情况，寻找产生阻碍他们发现并提出问题障碍的根本原因。

阻碍学生发现并提出问题的障碍可分两个方面：一是发现并提出问题的环境条件欠缺障碍，二是学生自身的科学素质欠缺障碍。

教师不但必须运用科学方法去创设发现并提出问题的环境条件，以消除发现并提出问题的环境条件欠缺障碍（如上一章提到的教师应给学生提供发现并提出问题的环境，又叫“问题场”），还应该运用科学方法去寻找产生学生自身科学素质欠缺障碍的内部原因，并设法予以克服。

只要做到上述两点，肯定会使学生都能有所发现，并提出有价值的问题来。

有的还可能将提出的问题确定为研究的专题，再经过深入细致的研究工作，一定能取得可喜的研究成果。

学生产生自身科学素质欠缺的内部原因大致可分为以下几类：第一，观察障碍。

多数同学未养成良好的观察习惯。

第二，思维障碍。

不少同学思维深度不够，造成洞察力差。

第三，找不到“切入点”的障碍。

很多同学受传统经验束缚，发现提出问题方法不多，不知从何处
“切入”。

二、克服观察障碍的途径
克服观察障碍的有效途径是培养学生掌握科学观察的要领，养成良好的观察习惯。

所谓观察，就是利用感觉器官来认识事物的方法。

前面提到观察分两种：一种是对突发事物的观察，称为被动观察或自发观察；一种是有组织、有目的地对即将出现的自然现象或人为的实验现象的观察，叫做主动观察或诱发观察。

青少年被动观察即自发观察占优势，而主动观察或诱发观察却是弱点。

观察的要领是：
1．观察要有明确的目的性
提问：你见过哪些驯兽动物表演？见过驯化的蚂蚁表演吗？我的学生中有两位同学同时同地观察蚂蚁的活动，一位同学既没有翻阅查寻有关蚂蚁的资料，也没有请教有关教师和专家，毫无目的、自以为是地观察蚂蚁的活动，除了取乐，结果什么也没得到。

另一位同学在查寻了一些有关蚂蚁习性的文献资料后，又在教师的指导下，制定计划，重点观察蚂蚁间信息交流传递的规律，坚持了两年，终于对蚂蚁间信息交流传递的行为规律有所发现，提出并确定了驯养蚂蚁的研究专题，经过专家指导和自己的悉心研究，他驯养的蚂蚁可以供观赏表演（略），取得了很大的成功。

由上例可以看出，研究性学习活动中的观察，都是为完成特定的任务，围绕一定的目的进行的。

目的明确，准确地选择对象，进行集中的观察，就容易收到效果，发现并提出问题，甚至确定为研究专题。

决不能盲目观察。

青少年因兴趣广泛、好奇心强、自制力弱、稳定性差等特点可能会给有目的的观察带来冲击，针对这一现象，事先一定要指导他们弄清观察的目的和要求，强化这一观察与正在进行研究性学习活动主题的关系，把观察活动变成自己自觉的要求。

另外，为解决知识不足、思维能力弱而给有目的的观察带来的困难，还应适当地补充观察必备的知识和经验，这样才能专心致志地进行观察。

观察目的不明确，知识经验准备不足，有可能导致观察漫无边际。

心理准备不足，东张西望，漫不经心，甚至使注意力离开观察对象，混淆观察的事物与背景的界限，就不可能获得发现并提出问题，以致达不到选定研究专题的预期效果。

2．观察要真实地反映客观事物的本质，即实事求是
通过精细的观察得到的情况才可能真实地反映客观事物的本质。

达尔文说：“我超过常人的地方在于我能够察觉那些容易被忽视的事物，我还对它们进行精细的观察。

”
（1）要坚持观察的客观性。

我有一位家住北京西客站的学生，利用早晚上学和放学经过西客站广场的有利条件，进行为期一年的有关西客站四季客流量的观察研究，但去年九月份开学后的几天，每天早上观察到广场人数极少，傍晚回家却看到广场人数很多，开始他误认为这就是事实，但事后经过问妈妈（她是西客站的工作人员），才知道这几天早上恰好有阵雨，人们都跑进大厅避雨，才知道自己犯了误观察的错误。

所以，观察者要对事实负责，有就是有，无就是无，不能无中生有，也不能指有为无。

尤其要防止预先抱有成见和偏见所造成的对客观事物的歪曲，犯主观主义的“误观察”错误。

（2）要注意观察的全面性。

即要多侧面、多层次、多角度地审视观察对象，切忌把局部当成整体，一叶障目，由片面性导致未观察的错误。

瑞士的科拉顿与电磁感应现象的发现失之交臂，就是这个道理（见物理学史）。

（3）还要把握观察的典型性。

换言之，就是要使观察的事实能够反映事物的本质特性，为此就要善于把事物的主要方面和主要过程从错综复杂的表面现象中剥离出来，以保证观察结果更具有典型意义。

例如，美国护士桑格·玛格丽特长期在医院妇产科工作，对人们司空见惯的产妇。

难产、多子女、贫困、落后等一系列现象的观察与众不同，她进行了典型性的
归纳和进一步观察证实，终于发现并提出人口问题是人类值得注意的问题，第一个在全世界倡导计划生育。

3．观察要掌握正确的理论思维
爱因斯坦说过：“你能不能观察眼前的现象，取决于你运用什么样的理论，理论决定你到底能够观察到什么。

”传说鲁班和李时珍上山时都曾被茅草割破了手。

经过对茅草叶和伤口的观察，鲁班发现茅草叶上有齿才能割破手，发明了锯；而李时珍则观察伤口状况而发明了一种快捷止血的自制草药。

又例如，观察一只正在‘唱歌”的知了，美术家运用美术理论观察知了各部位的色彩、结构、形态，而音乐家则运用音乐理论观察知了发音的频率、音调、泛音多少及和声效果、旋律结构。

若生物学家运用昆虫学理论与普通人仅从观赏的角度去观察知了，他俩进行的理论思维也是大不相同的。

4．观察要有敏捷的思维
人们观察任何事物，不只是用五官，更重要的是用脑子，如果说观察为你发现问题的机遇创造了条件，那么敏捷的思维能帮助你透过偶然现象看到内在的本质。

英国化学家派京18岁时在一次做合成奎宁的实验时，偶然发现黑色反应生成物中含有紫色物质，受职业性理性思维的驱使，他马上想到这可能是一种新的物质。

经过进一步的研究，他发现了一种廉价的人工合成染料的生产方法，解决了当时的天然染料不但价格昂贵，且效果欠佳的问题，廉价的人工合成染料具有很大的商业价值。

于是他组织大量生产此种染料并很快致富，然而他并不迷恋金钱，很快退出商界继续他的科学研究。

综上所述，养成良好的观察习惯，必须掌握科学的观察要领，这是青少年观察力形成和发展的前提。

正如英国剑桥大学动物病理学教授贝弗里奇指出的那样，“在研究工作中，养成良好的观察习惯，比拥有大量学术知识更重要”。

针对青少年主动观察能力弱的特点，要指导青少年在观察前，对即将观察的自然现象或实验现象的内容界定观察范围，把主要的注意力放在选定的范围之内，以此确定观察的重点。

特别对实验中出现的短暂的现象，则有必要创造条件多次重复观察，并做全面细致的记录。

有条件时还应借助拍照、录像等辅助手段。

同时，也要利用青少年视觉敏锐、思维活跃，被动观察占优势的特点，抓住机遇争取有所发现。

因为历史上许多重要的偶然发现都是在这种观察中实现的。

引导他们对正在进行着的实验的兴趣，聚精会神地注视各种细节，发现那些意料之外的现象并进行研究，就很有可能获得创造性的发现，否则将与可能到来的发现机会失之交臂而抱憾终生。

例如，在伦琴发现X 射线以前，很多科学家都有机会发现X射线，但都因为没有抓住实验中出现的短暂现象，而与X射线的发现机会失之交臂。

1896年1月23日，伦琴在自己的研究所里举行关于新射线的报告会上说：“关于放电研究，赫兹、雷纳特、克鲁克斯等科学家都做了许多有益的工作。

1879年，克鲁克斯先生在做真空放电实验时就发现放电管附近的照相底片变黑。

1880年，美国两名同行也遇到这种情况。

1892年，我国的物理学家也注意到了放电管附近的荧光，但是大家的注意力都在阴极射线上面，觉得这些怪异是偶然的失误所致。

我自己不过是重复了前人的工作，我的成功只不过比他们稍微细心一点罢了。

”
科学观察的基本要领一般是：
（1）明确观察目的。

（2）界定观察范围。

（3）预备（补充）必要知识和经验。

（4）注意观察重点。

（5）善于抓住机遇，发现突发、短暂的现象。

（6）及时做好观察记录。

（7）进行理性思维。

（8）作出观察结论。