发现问题和提出问题是创新的开始。发现问题比解决问题更加重要，它标志着科学领域的真正进步。有关问题发现的研究主要包括问题发现的思维过程、问题发现与问题解决和创造性的关系、以及问题发现的影响因素等。本研究目的是探讨相关的原型知识对科学问题发现的启发效应的认知机制，以及科学问题发现中的原型启发效应的脑机制，为丰富问题发现及创新教育研究提供理论依据。　　 实验1，探讨相关的原型知识对科学问题发现的启发效应的认知机制。从《科学发明创造实验问题材料库》中选取40个问题情境，分为有或无原型知识两部分。以40名本科生为被试，男女各半，被试针对每个问题情境提出一个科学的问题，由两位评分者根据创造性标准进行五点评分。结果发现，在有相关原型的问题情境下，被试在情境信息、启发信息和内部信息之间相互联系，在所提问题的质量上，都显著优于无原型的问题情境。高低分组和有无原型的交互作用显著，这可能表明得分高的被试自己发现问题的能力更高，而低分者更需要原型的启发，这证明原型启发能够有效提高低分组被试发现问题的成绩。在有原型的问题情境下，被试的反应时要快些。说明启发信息易化了思维过程，减小了心理加工负荷，进而提高了加工效率。　　 实验2，采用fMRI技术探讨科学问题发现中的原型启发效应的脑机制。从《科学发明创造实验问题材料库》中选取76个问题情境，分为有或无原型知识两部分。以18名本科生为被试，男女各半，被试针对每个问题情境提出一个科学的问题，由两位评分者根据创造性标准进行三点评分。结果发现，在有相关原型的问题情境下，被试所提问题的质量显著高于无原型的问题情境。有原型发现科学问题与无原型发现一般问题相比，显著激活的脑区主要有楔前叶和角回。有原型发现科学问题和无原型发现一般问题共同激活的脑区主要包括左侧中央前回、左侧内侧额叶、左侧梭状回、左侧豆状核和右小脑等。　　 本研究的主要结论如下：　　 1)在问题发现过程中，原型材料的学习促进了创造性问题的发现，提高了问题发现的质量，出现了显著的原型启发效应。　　 2)高低分组和有无原型的交互作用显著，这可能表明得分高的被试自己发现问题的能力更高，而低分者更需要原型的启发，这证明原型启发能够有效提高低分组被试发现问题的成绩。　　 3)有原型发现科学问题与无原型发现一般问题相比，显著激活的脑区主要有楔前叶和角回。　　 4)有原型发现科学问题和无原型发现一般问题共同激活的脑区主要包括左侧中央前回、左侧内侧额叶、左侧梭状回、左侧豆状核和右小脑等。