在课堂教学中教师不仅要合理利用教材中诱发学生探究的语言和学习内容，同时又要结合学生的实际学习水平充分挖掘教材，有目的、有意识地创设能激发学生探究欲望的各种问题情境，提出有思考价值的问题，调动学生的探究积极性，培养和提高学生的探究兴趣和探究精神。那么，怎样挖掘教材创设培养学生科学探究精神和能力的问题情境呢？人教版教材每一节内容的编写栏目比较多，但众多栏目都是围绕一条主线，将知识以平面延伸展开或纵向加深，同时通过一些鼓励学生从中发现问题并尝试做出假设和猜想的探究话语,没有或很少整体构成一个引导学生立体的探究框架，因此，教师的智慧之一就是有效引导学生发现问题、组织学生建构立体的探究框架，并在此基础上通过对知识的横向延伸和纵向加深进一步完善立体的探究框架，达到培养学生科学探究精神和提高学生科学探究能力之目的。

例如在人教版《必修2》第六章《太阳与行星的引力》一节中，教材的编写首先是围绕“太阳与行星间的引力”这条主线，以五个问题构成“太阳与行星间的引力”的知识平面：①什么原因使行星绕太阳运动？②太阳对行星的引力和向心力之间有什么关系？③行星绕太阳运动的向心力与行星的质量、运行的周期、两者之间距离有什么关系？④太阳对行星的引力与行星对太阳的引力两者的关系是怎样的？由此得到的结论是什么？⑤由第谷的数千个观测数据到开普勒三大定律再到太阳与行星间引力的关系式，你感悟到了什么？围绕这些诱发学生探究的问题，根据学生已有的匀速圆周运动、开普勒第三定律、牛顿第三定律的知识引导学生推导出太阳与行星间的引力符合F=GMm/r2结果。

若教师再能够对教材内容横向延伸和纵向加深创设下列五个具有培养学生探究精神和能力的问题情境，自然就给学生建立起一个立体的探究框架。

1.为什么说太阳对行星的引力要指向椭圆的一个焦点？如果引力的方向不是指向焦点行星将怎样运动？（因为行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，如果引力的方向不指向焦点行星的运动将不符合曲线运动的规律。复习了开普勒第一定律，培养了学生的科学探究精神。）

2.为什么要假设行星绕太阳的运动是圆周？（物理研究问题的方法之一是建立理想化模型，教给学生研究物理问题的方法。）

3.为什么当假设了行星绕太阳的运动是圆周运动时就可以认为是匀速圆周运动？（根据开普勒第二定律可推出，培养学生学应用物理知识解决物理问题的能力。）

4.不同行星到太阳的距离r不同，绕太阳的公转周期T也不同，但为什么要探究太阳对行星的引力F跟行星到太阳的距离r的关系，而不探究太阳对行星的引力F跟行星绕太阳公转周期T的关系？如果探究这个引力与公转周期的关系，将是怎样的关系？其结果是否具有普遍意义？（其结果显然对两个相对静止的物体不适合，不具有普遍意义，同时也为下一节“万有引力定律”的探究埋下伏笔。人类对事物的认识都是从特殊到一般，物理研究问题的方法常常也是由特殊到一般，教给学生科学探究的科学思想和科学方法。）

5．第谷为描述行星的运动积累了近万条观测数据，开普勒将这些繁杂的数据变成了简单的三句话，使人眼前一亮，豁然开朗，正如教材中（第二节科学足迹栏目）所写的：为此开普勒曾欣喜若狂地说：“16年了……我终于走向光明，认识到的真理远超出我的热切期望。”……不过，开普勒并不知道，他所发现的三个定律还蕴藏着极其重大的“天机”，那就是万有引力定律。是牛顿揭露了这个“天机”，回首《必修1》第四章首的一句话：一位英国诗人歌颂牛顿的诗句“自然和自然的法则在黑暗中隐藏，上帝说，让牛顿去吧，于是一切都被照亮。”至此你对科学探究的魅力又有何感想呢？（又一次唤起学生对科学探究的热爱和亲近，以至“着迷”。这就是科学探究精神的培养，就是情感态度价值观的培养。）

人教版物理教材所呈现的内容，正像该套教材的副总主编彭前程教授所说的：“教材呈现的方式有利于学生学习方式和教师教学方式的转变……关注科学方法，关注科学探究精神和科学探究能力的培养。”引导学生充分的利用教材、深挖教材，引导学生多提出问题，从培养学生的科学探究精神做起，使教师和学生的科学探究能力同步提高。