实验是教学活动的一部分，是学生实践活动的重要组成部分，通过实验教学可以培养学生的观察能力、实验操作能力、分析综合能力。尤其是在当今课程改革的形势下，实验教学更是越来越显出其重要地位。但是传统的实验教学只是对教材中出现的结论进行验证，完全根据教材和大纲事先设计好的实验目的，按照固定的实验步骤去观察现象，证明结论。至于实验过程中因为某些因素的干扰而导致的实验现象改变、实验结论偏差甚至错误却不能预见，更没有去进一步分析考证，只要最终回归到教材上所列的现象或结论上就证明实验操作是正确的，否则实验是失败的。这种实验忽视了学生的主体地位，忽视了学生个性的差异和创新能力的培养，培养的学生只是实验程序的“高智能操作者”，而非真正的学习的人。随着新课程改革的不断深入，培养学生善于发现问题，敢于提出问题，勇于发表自己的不同见解的意识和能力，是培养创新型人才所必需的。我们在教学过程中不要回避或搪塞学生提出的问题，要保护和鼓励学生的这种精神，努力培养学生的问题意识。
一、培养学生问题意识的意义
1、培养学生的问题意识，有助于提高学生的认知能力
古人云“为学患无疑，疑则有进，小疑则小进，大疑则大进”“疑是思之始，学之端”，学生在不断的发现问题、提出问题、解决问题的过程中，可以把一些零散的知识结构系统化，让学生通过“未知—已知—新的未知—已知”的螺旋上升式的认知活动，不断提高认知能力，发展学生的整体素质。
2、培养问题意识，有利于发展学生的创新能力发展创造是人类进步的灵魂，一切发明创造都始于问题的产生。陶行知先生曾说过，“发明千千万，起点是一问。禽兽不如人，过在不会问。智者问得巧，愚者问的笨。人力胜天工，只在每事问。”智力的核心是思维能力，而提出问题则是思维的具体表现，是创新精神的萌芽。因而，要提高学生的创新能力，就应该从小培养学生的问题意识。
3、培养学生的问题意识，有利于提高学生的主体地位
学起于思，思源于疑。在教学过程中，教师适时提出问题，点拨学生的思路，启发学生的发散思维，使学生始终处于主动、积极、愉悦的状态，这样，可以变教师问为学生想，变教师“灌”为学生学，有利于调动学生的主动性和积极性，这也是新课程改革的一个重点。
二、在实验教学中培养学生问题意识的途径
1、实验过程中适时、适机地提出问题，以引起学生的思考
提问是引起学生思考，培养学生思维能力的一种重要手段。问题提的好，提的是时候，可以极大地激发学生的求知欲望和思考的效率，进而提高学习的质量，甚至出现一些创造的成果；例如，在小学《自然》课有一节《热传导》的内容，老师可以通过这样的问题导入新课：师：“老师想请教同学们一个问题，热水里能养鱼吗？”。生：“不能”。师：“可是老师就可以在热水里养鱼，你信吗？”。生：“不信”。师：“那老师就通过实验让你们看看，老师是怎样在热水里养鱼的”。接着，老师取出一尾小鱼，放在盛有水的试管里，然后开始用酒精灯给试管的上部加热，（这时的学生全部瞪大了眼睛，仔细观察着老师的实验操作）。慢慢地试管上部的水沸腾了，而小鱼却还在自由自在的游动着，学生也不由自主的发出了一阵阵“咦？”的声音，从学生的眼神中可以看出他们那种迫切想知道答案的心情。老师又问“老师真的有什么特异功能吗？试管里的水真的都变热了吗？我们今天就来一起讨论这个问题”。可想而知，学生带着这样的问题进入学习状态，学习的效率和质量都大大的提高了。最后，通过自己的学习终于明白了水是热的不良导体，上部的水沸腾了，而下部的却不太热，因此，小鱼仍然可以自由的游动。可见，在课堂上的提问，可以极大地调动学生的学习积极性，提高教学质量。另外，在每次实验完毕后，可以设计一些总结性的问题，拓宽学生思路，反思实验中的成败得失，如在做氢气还原氧化铜实验时，学生按照正确的操作步骤得出了正确的结论，观察到了正确的现象，为了进一步强调注意事项，可以设计这样一个问题：“某同学在做氢气还原氧化铜实验时，在实验操作过程中，发现氧化铜先变红后又变黑，这是为什么？”。这样可以引起学生的再次思考。当学生经过讨论得出“是因为被还原的铜重新被氧化”的结论后，老师接着问“是什么原因导致铜重新被氧化的？”学生思考讨论后回答“是因为反应完毕后，没有继续通入氢气至试管冷却，导致空气进入试管使铜在高温下被氧化。”然后再通过实验证明这一结论。这样就可以通过问题带动实验，通过实验解决问题，长而久之，就会逐渐培养起学生的问题意识，做实验也就不仅仅是验证课本上的已有的结论，最终向探究性实验过渡。当然，教师是一门艺术，课堂上的提问应讲究技巧，课堂设疑就像一根指挥棒，指到哪里，学生就学到哪里，因此，教师在提问时要注意以下几个方面：一是问题的提出要有助于教学目标的达成，不能信口开河，故弄玄虚；二是要善于分析学生的心理特点，抓住学生感兴趣的问题特别是与学生的日常生活密切相关的问题，这样才能引起学生的思考，在解决问题的过程中掌握的知识，提高了能力；三是提出的问题要抓住要害，不能大而空，模棱两可，学生不知道该怎么去想，怎么回答，那样就起不到问题的作用了。
2、教会学生自己发现问题，让学生带着问题走进实验室
受传统教学模式的影响，学生的学习大多是“被动接受式”的，虽然在实验教学中也有启发式教学的模式，但绝大多数情况下，学生是在不断解决老师或课本上提出的问题的过程中获取知识的。我们经常在课堂上到老师问“为什么这样？”“应该怎么办？”，这实际上把学生的思维定势在一个特定的框架内，老师早已知道了现成的标准答案，并且极力引导学生向这个“标准”答案靠拢，即使学生有千种疑问，也会被老师有意无意地引到“正轨”上来。长期下去，学生也就懒得去思考，去猎奇，反正最终都有一个固定的标准答案，何必“劳心费神”。这种越俎代庖的做法，实际上是剥夺了学生思考的权利，也在无形之中抹煞了学生的问题意识，创新意识。爱因斯坦强调“发现问题和系统阐述问题可能要比得到解答更为重要。解答可能仅仅是数学或实验技能问题，而提出新问题，新的可能性，从新的角度去考虑问题，则要求创造性的想象，而且标志着科学的真正进步。”因此，在实验教学中要积极引导学生善于发现问题，教给他们发现问题的方法。为解决这个问题，在每次上实验课之前，我一般先让学生预习实验，预习的目的除了熟悉一般的操作步骤和注意事项外，还有一个重要的内容是让学生针对该实验提问，看谁提的问题多，谁提的问题深刻，让人“出乎意料”，并且提出的问题，必须由自己设计实验亲自验证。这对学生来说是极具诱惑力和挑战性的，因为好奇心和爱动手是学生的天性，自己给自己做实验，其乐无穷。这样可以极大地激发起学生探究知识的兴趣和积极性。当然，一开始学生提出的问题往往比较粗浅，思维深度不高，但随着时间的推移，学生掌握的实验知识越来越多，能力越来越强，实验理论越来越深时，这时候提出的问题就可能是具有挑战性的了。如在研究二氧化碳的性质的实验中，有位学生就提出了这样一组问题：“二氧化碳可以是澄清的石灰水变浑浊，但如果通入过量的二氧化碳后，浑浊的石灰水又变得澄清。那么，人往石灰水中吹气是否也会发生如此变化呢？”然后，他和几位同学一起来验证这个问题，最后得出结论“人往石灰水中吹气，可以使石灰水变浑浊，但不容易使浑浊再消失”，我问“这到底为什么？”他经过思考回答“人呼出的气体中二氧化碳的含量很少，大部分是氮气”。这样，既加深了实验现象的理解，又拓宽了学生的思路，更重要的是学生学会了用自己的思维方式看待问题，敢于对现成的结论提出挑战，具有了开创精神。
3、创造民主、和谐的气氛，让学生敢于提出问题，愿意提出问题
问题意识是思维的动力。然而问题意识不是天生就有的，它需要培养和激发。我们的大部分学生不敢或不愿提出问题，他们虽然具有一定的问题意识，但没有表现出来，成潜在的状态。 老师要利用各种有效的手段使学生潜在的、静态的问题意识转化为显在的动态的问题意识，发挥其作用和价值。因此，我们在课堂教学中，要创设良好的教育环境和气氛，增进教学民主，加强师生交往，鼓励学生质疑问难。青少年学生好奇心强，求知欲旺盛，这正是问题意识的表现，教师在教育教学活动中要充分爱护和尊重学生的问题意识，师生之间要保持民主、平等、和谐的人际关系，消除学生在学习中、课堂上的紧张感、压抑感和焦虑感，从而在轻松、愉悦的气氛中披露灵性，展示个性。有了这样的适宜的环境，学生的问题意识就可以获得充分发挥和显示，各种奇思异想、独立见解就会层出不穷。反之，教师对学生大胆的法问、经常的质疑不予重视或视为刁难、捣乱、钻牛角尖，并加以批评、训斥，毫无疑问不仅扼杀了学生的问题意识，还扼杀了学生的创新精神。所以，要激发学生的问题意识，就必须创设良好的教育教学环境，使学生问题意识的显现与发展获得环境的肯定和支持。
4、正确帮助学生分析问题，解决问题，交给他们解决问题的“金钥匙”
通过上述两个步骤的训练，学生已经具备了一定发现问题的能力，并且也敢于提出问题、发表自己的见解，但鉴于学生的年龄特点和知识结构，学生提出的问题，有些是对课本知识的深入探讨，有些却是“怪诞离奇”的幻想。但既然是学生自己的“发现”，我们就应该极力保护、维持并正确引导。在实验过程中，不管学生提出的问题再难，再偏、再怪或者是再容易，都应该首先肯定其勤学好问的做法，然后与学生一起研究问题，一般是假设结论成立，通过实验用反证的方法证明问题是否正确。如在制取氢气实验室，有同学问“为什么课本上强调用稀硫酸制取氢气，用浓硫酸不更容易制取吗？”。我说“你的意思是硫酸越浓，反应越剧烈，生成的氢气越多越快是吗？那我们就通过实验来验证一下吧”。鉴于浓硫酸具有强腐蚀性，我帮助学生按稀硫酸和金属反应的步骤做一遍，让学生自己验纯、点燃，结果发现点不着。然后我又让他闻一闻气体的气味，他一下子就说出好像和硫在空气中燃烧的气味一样。然后我就帮助其分析为什么没有氢气放出而生成二氧化硫。这样既消除了学生的疑问，又提前学习了有关浓硫酸的一些性质。所以说，当知识的传授是通过问题的形式来实现时，就能体现知识的实际意义，因为按照维特根斯坦和杜威等人对知识含义的理解，知识的意义是存在于对知识的用法之中的，知识是为解决问题服务的，知识的应用无法通过抽象的规则、形式化的体系和公理化方法来学会，必须通过一个一个实际问题或案例的解决过程及反思活动而逐渐掌握。应用知识解决问题的能力，正是在问题解决过程中不断形成和发展起来的。我们在教学过程中，要逐渐变“教知识”为“教方法”，把课本知识与日常生活联系起来，让学生在解决日常生活问题的过程中掌握知识，反过来，又通过解决实际问题强化了课本知识，提高了分析问题、解决问题的能力。
5、让学生带着新的问题走出实验室
课堂教学不仅仅是解决几个现成的问题，而是让学生在原有的知识结构的基础上，利用自己的固有经验，不断去探索新的问题，构建新的知识体系。传统的学习是一个“去问题学习过程”，即把学生原来存在的问题解决了，就等于完成学习任务了。而新的教学观认为，学生的学习应该是用一个问题的结论去解决另外一些新的问题，让学生在不断地发现问题，解决问题的过程中获取知识，提高能力。因此每次实验操作完成后，应该给学生留下几个与此实验有关的思考题，这既是对每次实验的总结，又是实验的继续。它可以把实验课上不能或没有完成的内容带到课外，通过学生的自学、讨论、查阅资料、课外实践等形式，进行重新研究、探索，让学生进一步去发现新问题，解决新问题，去获得更多的知识和技能，培养其创新精神和实践能力，同时对学生形成良好的情感态度也起到积极作用。如在进行完“测定溶液的PH”的实验后，我向学生布置了这样一个实验问题“我们知道，在我们的人体各器官出现疾病后，我们可以通过血液、尿液或唾液的成分变化或PH的高低来检测出来，同学们想不想知道自己的健康状况？那就在课下用我们所学的方法测一下自己的血液或尿液的PH，然后咨询一下医生或对照课本上的有关数值，判断一下自己的健康情况。”学生当然欣然受命，并出色地完成了任务。这样，不仅激发了学生的兴趣，而且巩固了所学的内容，拓宽了学生的知识面。
总之，实验是一门科学，更是获得知识、提高能力的重要途径，它必须在不断地发现问题，解决问题的过程中才能实现。在平时的实验教学中，我们应该积极引入“科学研究”的理论和方法，让学生也在不断地探索研究中去捕捉灵感，去解决他们应该能够解决的问题。