鼓励学生参与各种有组织的学习任务，提出和验证假设

对学生来说，大量的学习任务都为提出和验证假设构筑了平台。这些任务包括系统分析、解决问题、实验探究和调查等。为了确保学生成功地完成涉及每一个过程的任务，老师应当为学生提供如下帮助：

● 为学生模拟这些过程。

● 使用熟悉的内容来教学生这些过程的步骤。

● 为学生提供有益的和相关的图形组织者。

● 在必要时为学生提供指导。

为使学生的学习效果最大化，老师应当将运用这些过程完成的任务中所涉及的知识与学生现有的知识、过去的经验以及学习的兴趣联系起来。

当老师有意识地将这四个过程融入到课程的设计和讲授中时，就为学生提供了大量的机会来运用批判性思考技能、与同学合作学习、在描述学习和思想的时候主动去发现问题。明确地运用这些过程中的每一个，使学生拥有了拓展和运用他们知识的机制。下面将介绍这四个过程的简单定义和步骤。

系统分析

系统分析是分析某个系统的各个组成部分及它们相互作用的方式的过程。系统分析的过程包含以下步骤：

● 解释系统的目的、系统的组成部分以及每个组成部分的功能。

● 描述各个组成部分怎样相互影响。

● 确定系统的某个组成部分，描述这个组成部分的变化，然后假设一旦这种变化发生，会出现怎样的情形。

● 如有可能，采用真正改变这个组成部分或者模拟的方式来检验你的假设。

教学案例    “出售”课桌

高中社会研究学老师乔纳斯希望学生清楚地了解，在20世纪末期的萧条中，各种不同的因素是如何导致房地产市场崩溃的。为了演示，他设定了为期两天的模拟。在模拟过程中，学生们向同学“出售”他们的课桌。没钱怎么办？他们可以轻易地借到超出他们偿还能力的贷款。学生们把课桌打扫干净，然后搬到教室里有阳光的一侧，高兴地看着他们可以比别的学生能够支付的价格高得多的价格，来“出售”他们的课桌。

在这场模拟的中途，乔纳斯告诉某些学生，他们已经失业了，而且没办法继续向银行偿还此前的贷款。班上的同学马上意识到，银行再也无法货款给他们，因为他们无力偿还。有些学生意识到，他们为了买一张课桌，付出的价格太高了点。

乔纳斯要求学生三个一组，并辨别经济体系中的不同组成部分，以及它们在这场模拟过程中是如何相互作用的。他还给学生出了一道更难的题，要他们设想改变这一体系中的某个组成部分，并且预测一下，如果真的进行了那样的改变，体系中其他的组成部分会有怎样的反应。

通过运用这样的模拟，乔纳斯老师帮助学生们理解了经济体系中出现的一些变革可能会给整个系统带来一场大劫难。

解决问题

解决问题涉及在实现目标的过程中克服局限或限制性的条件。解决问题的步骤包括下面这些：

● 确定你要努力实现的目标。

● 描述阻碍你实现目标或正在制造问题的障碍或局限。

● 确定克服这些障碍或局限的不同解决方案，并假设哪种方案可能会奏效。

● 尝试着运用你的解决方案，要么在现实中运用，要么通过模拟运用。

● 说明你的假设是不是正确。确定你是否想运用不同的解决方案来检验另一种假设。在某些情况下，这可能涉及构思和设计某项发明。

教学案例    “塑料盆”大鼓

南谷中学想举办一次学校的春季音乐会，尽管他们学校由于一次水管爆管，造成一些重要的乐器被淹坏了，但音乐会还是如期举行了。

施内德老师对班上的同学说：“我们要想些办法来解决这个大问题。我们的大鼓被淹坏了，在唱歌的时候，没什么乐器可以帮我们来为歌曲打节奏了。”

凯莉说：“我们可以用铙钹来打节奏。”

马科说：“我可以在我们大号上，以一种有规律的方式反复吹出一种节奏。”

简觉得她的主意比别人的都要好，她说：“苏珊和我可以来拍手，保持固定的节奏。”

劳尔建议，他们试着击打一个塑料的盆子，来当作为歌曲打节奏的大鼓。

学生有这么多的点子，而且做好了解决这一问题的准备，让施内德老师很高兴。他对学生说：“让我们看看你们每个人的建议，确定一下每条建议的优点和缺点，然后试一下。有哪些点子你们觉得是解决我们这个问题的最好办法？”学生们逐一讨论了每个点子的障碍，然后预测了在检验每一个点子的时候会发生什么。

施内德老师说：“让我们看看会发生什么。”首先，乐队在凯莉和基里击打着铙钹的时候演奏。两个孩子虽然能够保持稳定的节奏，但是铙钹的振动很大，而且发出了不必要的噪音，使得歌曲听起来很乱。接下来，马科在自己的大号上一遍又一遍地吹着节奏感很强的调子。同样，跟凯莉和基里一样，马科虽然能够保持稳定的节奏，但一遍又一遍地吹同一个调子，会让歌曲听起来有点变调。简和苏珊站在乐队的前面用力地拍手，保持着稳定的节奏。尽管他们的手有一点点疼，但两位小姑娘干得非常好，保持了稳定的节奏。最后，劳尔用他从学校食堂里借来的塑料盆，在乐队面前敲打起来。尽管他敲的是塑料盆，但声音听起来还不错，而且打出的节奏也能听到。

在尝试过四种解决方案后，学生们讨论了这四种解决方案的效果。虽然每一种方案都达到了需要的结果，但各有各的缺陷。经过仔细的评审和讨论，学生们一致认为，为了完成他们在音乐会上短暂的表演，最好的方法是采用劳尔用塑料盆来代替大鼓的方法。

施内德老师向学生们提出的好点子表示祝贺，并向学生解释说，他们成功地运用了积极解决问题的方法。他们不仅接受了目前没有大鼓的这一现实，而且提出了几种可能的解决方案，预测了每种方案会不会成功，并且验证了实际的效果，选择了最能解决这个问题的方案。最后，乐队的春季表演在学生们的努力下取得了很大的成功。

实验探究

实验探究是对已观测到的理论提出和验证假设的过程。在实验探究中包含的步骤有：

● 观察一些你感兴趣的事物，并且描述你观测到了什么。

● 将特定的理论或规则运用到你对事物的观测中。

● 根据你的解释，提出一个假设，以预测如果你将这些理论或规则运用到你观测到的事物之中，或者是与你观测的事物相关联的某一情形中去时，会发生什么情况。

● 确定一个实验，或者从事某项活动，来检验你的假设。

● 解释一下你的实验或活动的结果。验证你的假设是不是正确，以及你是否需要再进行其他的实验或活动，或者你是否需要提出和检验一个替代的假设。

教学案例    地理课上的实验

亚历山大是四年级的老师，她正在教学生，地球表面的哪些变化是由于缓慢和迅速的过程而导致的（例如气候变化、泥石流、火山喷发）。在这堂课上，亚历山大老师的目标是让学生理解水的流动如何导致水土流失，以及水流坡度的大小怎样影响到水土流失的数量。她首先要学生思考，一场暴雨过后，洪水是怎样把街上的垃圾冲走的。随后，她要学生组成一些小组，讨论流水怎样冲刷了他们的后院、操场以及学校后面的小溪附近的地方。学生们说出了他们的一些例子后，亚历山大老师请他们思考一下，暴雨和小雨对土地的影响有什么不同。

接下来她解释说，他们要把水倒进一个装有泥沙的盘子中，每次倒水的角度不同，用以调查盘子的角度与被冲走的泥沙之间的关系。学生们两人一组，开始做这个实验，他们写下自己对盘子角度的变化可能会怎样影响冲走的泥沙数量之间的关系。阿什利和胡安预测，盘子中被冲走的泥沙的数量，不管流水的角度如何变化，都是一样的，因为水的数量和流速都是相同的。阿莫斯和布莱特利则预测，盘子的角度放置得越陡，水流冲走的泥沙就越多。他们把1升水倒入装有泥沙的盘子中，然后记下了盘子放置的角度与冲走的泥沙数量。接下来变换了一下盘子的角度，再做了一次。同样倒1升水，以同样的流速倒下来，再次记录下了冲走的泥沙的数量。

在第二次试验的时候，亚历山大老师请同学们每四个人组成一组，讨论他们的实验结果。阿什利和胡安发现他们此前的预测错了。阿莫斯和布莱特利的预测结果得到了证实——随着盘子角度的加大，冲走的泥沙也越多。在讨论过后，学生们在日记中写下这一实验的结果，同时也解释了为什么他们的假设是错误的，或是正确的。

调  查

调查是辨别和解决与过去的事件相关的问题的过程，调查过程的步骤有：

● 清楚地辨别局势（即要确定的概念、要解释的历史事件、要定义或要解释的假设将来发生的事件）。

● 辨别什么是已知的或者已经取得共识的。

● 根据你的理解以及你对局势的了解，提供一个假设的场景。

● 寻找并分析证据，以论证你假设的场景是不是真实的。

教学案例    关于“哥伦布”的辩护

伯恩斯是八年级的历史老师，他和班上学生正在学习欧洲人早期对北美地区的探险和殖民统治。他希望学生理解，人们对早期探险家的航行以及与本地文化的碰撞的认识是怎样随着时间的推移而变迁的。他要求学生思考，透过历史的镜片，应该怎样认识克里斯多弗·哥伦布的功绩。如果已经有人生活在那块大陆上，我们能够说哥伦布“发现”了新大陆吗？他是历史上第一个抵达北美大陆探险的欧洲人吗？

为了鼓励学生考虑别的视角，伯恩斯给大家放映了一段新闻短片，短片描述了在美国中西部一个城市，一些美国印第安人在哥伦布日的庆祝和游行中举行抗议。这个故事清楚地表明，这些美国印第安人把哥伦布视为第一个占领他们土地、侵蚀他们文化的欧洲人。短片还代表了另一种不同的观点：这个城市中的意大利裔美国人希望继续庆祝哥伦布的旅行，以纪念他们的伟大传统及其对如今美国产生的巨大影响。

伯恩斯老师告诉学生，他们郡政府提议通过一项禁止纪念哥伦布、取消哥伦布日政府公务员法定假期的议案。他将学生分成多个小组，并让每个小组从三个立场中选择一个，在郡立法会面前为自己的立场进行辩护：

1. 克里斯多弗·哥伦布是一位勇敢坚毅的探险家，我们应当继续纪念他的伟大成就，并且设立政府假日。

2. 克里斯多弗·哥伦布没有发现美洲。他只是迷了路，因为他的到来，整个美国印第安文化变得越来越糟。我们不应当纪念这个人，同时也应当取消为纪念他而设立的公共假日。

3. 我们应当继续允许纪念克里斯多弗·哥伦布的庆祝游行，但是，没有理由为整个郡的政府工作人员设立公共假日。哥伦布是一位伟大的探险家，他的探险历程以很多方式改变了世界，应该说，这些改变有的是积极的，有的是消极的。

伯恩斯老师要求为第1种立场辩护的学生聚到一块，讨论他们该怎样来辩护，并确定哪些是最有力的论据。同样，那些会为第2种立场和第3种立场辩护的学生，也聚到一块，准备他们的论据。在每组学生都提出了他们的论据之后，另两个组就扮演郡立法会，并使用伯恩斯老师给的反馈打分表来为前者的表现提供反馈。

至于家庭作业，伯恩斯老师要求学生在他们的日记中写下，他们学习了对探险家的航行及其与本土文化的碰撞有哪些不同的解释，以及他们自己的想法怎样由于构建和倾听了不同立场人们的辩论而发生了改变。在下一堂课开始的时候，学生们就得说出他们的想法。