探究性資料分析教學(xué)中學(xué)習(xí)問題的預(yù)設(shè)

王孟富

【摘要】只有預(yù)設(shè)好恰當(dāng)、合理的學(xué)習(xí)問題，才能促進(jìn)教學(xué)有目標(biāo)、有計(jì)劃、有組織地有序開展。文章從探究性資料分析的一般過程和方法入手，從提問與假設(shè)、設(shè)計(jì)探究方案、驗(yàn)證與推理、探究結(jié)果或結(jié)論、激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突等五個(gè)方面，探討了探究性資料分析教學(xué)中預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)問題的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】探究性資料分析；學(xué)習(xí)問題；教學(xué)預(yù)設(shè)

隨著課程改革的不斷深化，教師增強(qiáng)了課堂教學(xué)的動(dòng)態(tài)生成意識(shí)。但是，許多教師過分強(qiáng)調(diào)課堂的動(dòng)態(tài)生成，夸大了動(dòng)態(tài)生成的作用，忽視了課前的預(yù)設(shè)，認(rèn)為課堂教學(xué)設(shè)計(jì)越簡單越好，應(yīng)該放手讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓生成決定課堂，甚至不用備課，因而對(duì)學(xué)生的了解疏忽了，對(duì)教材的研究粗淺了。

教學(xué)是有目標(biāo)、有計(jì)劃、有組織的活動(dòng)。它需要教師做出周密的安排，制訂出詳盡的計(jì)劃，做好充分的準(zhǔn)備。要想取得好的教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，教師必須進(jìn)行充分的預(yù)設(shè)，特別是針對(duì)學(xué)習(xí)問題的預(yù)設(shè)尤為重要。

探究性資料分析是讓學(xué)生在主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的過程中進(jìn)行資料收集與分析的科學(xué)探究方法，其主要目的是讓學(xué)生在探究問題的活動(dòng)中獲取知識(shí)，了解科學(xué)家的工作方法和思維方法。生物課更多的是學(xué)生的分析、討論、論證、交流等活動(dòng)。學(xué)生要由過去從學(xué)概念、規(guī)律的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成為通過各種事實(shí)和材料來發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)，后者的核心是針對(duì)學(xué)習(xí)問題的探究。教師不僅要認(rèn)真理解、分析和領(lǐng)會(huì)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，而且還要明晰教材的知識(shí)體系，熟悉教材重難點(diǎn)內(nèi)容的編排方式，找準(zhǔn)學(xué)科核心知識(shí)、主干知識(shí)，使得學(xué)習(xí)問題能夠?qū)蛑匾晫?duì)學(xué)生生物探究能力的培養(yǎng)。只有預(yù)設(shè)好恰當(dāng)、合理的學(xué)習(xí)問題，才能促進(jìn)學(xué)生準(zhǔn)確領(lǐng)會(huì)探究性資料分析的一般過程和方法。

一、從提問與假設(shè)的角度來預(yù)設(shè)

當(dāng)學(xué)生面臨各種讓他們感到困惑的問題的時(shí)候，要引導(dǎo)他們對(duì)問題進(jìn)行分析和比較，提取出具有探究意義和價(jià)值的問題，然后形成假設(shè)。

例1：韭菜和韭黃是同一種植物，韭菜是露天生長的，它的葉片綠色；韭黃是在遮光條件下生長的，它的葉片黃色。大蔥埋在土中的部分是白色的，而暴露在外的部分是綠色的。有關(guān)的科學(xué)研究證實(shí)，黃白色的葉中沒有葉綠素。讀了這段文字，你有什么問題需要探究？（1）你提出問題是： ？（2）你做出的假設(shè)是： 。

像這樣，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)基本知識(shí)來預(yù)設(shè)探究性學(xué)習(xí)問題或作做假設(shè)，通常是考查學(xué)生提問與假設(shè)能力的重要途徑。

二、從設(shè)計(jì)探究方案的角度來預(yù)設(shè)

如今已經(jīng)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，資料或信息源十分豐富，必須要讓學(xué)生學(xué)會(huì)收集資料的方法、途徑，并對(duì)獲得的資料進(jìn)行歸納、比較、統(tǒng)計(jì)分析，提出正確的觀點(diǎn)。

例2：對(duì)七年級(jí)上冊(cè)《生物圈》一課中各內(nèi)容的資料進(jìn)行收集。課堂上，讓學(xué)生根據(jù)各自收集的資料，以四人為一小組，對(duì)老師提出的有關(guān)生物圈的問題進(jìn)行討論，然后小組長把小組的意見和資料向全班進(jìn)行展示，其他小組補(bǔ)充。要能夠通過討論和交流，表明自己的觀點(diǎn)，進(jìn)一步澄清事實(shí)，解決問題。提問的時(shí)候，盡量地照顧到各個(gè)小組都有發(fā)言的機(jī)會(huì)，這樣，每一位同學(xué)的意見都能通過小組所選派代表的發(fā)言，參與到課堂上進(jìn)行交流。然后共同總結(jié)收集資料的方法。最后利用這堂課所學(xué)習(xí)的知識(shí)解決如下問題：“你養(yǎng)過花嗎？怎樣才能滿足植物生活所需要的各種條件？給你一棵不認(rèn)識(shí)的花苗，你將如何種植？”

例3：吃過酸的水果或酸菜時(shí)，人的唾液腺會(huì)分泌唾液嗎？請(qǐng)同學(xué)們以4人小組為單位收集相關(guān)事實(shí)，一周后將收集到的資料在班上表達(dá)交流。注意，你的交流內(nèi)容包括：假設(shè)是什么？收集事實(shí)的計(jì)劃、方法與途徑是什么？收集到了哪些事實(shí)？怎樣對(duì)這些事實(shí)進(jìn)行分類？每類事實(shí)分別說明了什么道理？

收集事實(shí)的途徑有許多，可以訪談，可以調(diào)查，也可以到網(wǎng)上搜索。網(wǎng)絡(luò)上的資料太多了。這兩個(gè)實(shí)例說明，要引導(dǎo)學(xué)生提出有價(jià)值的問題，形成假設(shè)，然后要求學(xué)生帶著問題到網(wǎng)絡(luò)上去查找資料。要教會(huì)學(xué)生根據(jù)收集到的資料提取觀點(diǎn)，找出主線，形成思路，嘗試驗(yàn)證自己的假設(shè)是否正確，從而得到正確的結(jié)果與結(jié)論，能有說服力地去解決先前提出的問題。

三、從驗(yàn)證與推理的角度來預(yù)設(shè)

通過收集資料或證據(jù)來檢驗(yàn)假設(shè)，運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法，形成對(duì)所探究問題的合理解釋。

例4：在上述例3中，比如要探究反射的種類，可以通過一些日常生活中的例子引導(dǎo)學(xué)生思考這些反射是生來就有的還是通過生活經(jīng)驗(yàn)的積累而形成的，進(jìn)而歸納出簡單反射與復(fù)雜反射的主要區(qū)別。另外，用“吃過梅的人見到梅流口水”和“吃過梅的人談起梅流口水”這兩個(gè)例子，引導(dǎo)出在復(fù)雜的反射中，與語言、文字有關(guān)的反射是人類特有的。通過有意編排的相關(guān)內(nèi)容的對(duì)比訓(xùn)練，使學(xué)生更深刻地理解它們之間的主要區(qū)別。

例4是運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)驗(yàn)證假設(shè)的典型例子。所以，從驗(yàn)證與推理的角度來預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)問題，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)能力朝著教師的教學(xué)目標(biāo)一步步靠近，最終實(shí)現(xiàn)原先設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)。

四、從探究結(jié)果或結(jié)論的角度來預(yù)設(shè)

這里所說的探究結(jié)果或結(jié)論有兩層意思：一是科學(xué)上有結(jié)論的發(fā)現(xiàn)，二是指學(xué)生自己在實(shí)踐中的發(fā)現(xiàn)。這種帶有情景或感情意愿的結(jié)果和結(jié)論，最能吸引學(xué)生注意力，也最能激發(fā)他們的探究意愿。

例5：科學(xué)家在某處發(fā)現(xiàn)了一些動(dòng)物的化石，其中有三種動(dòng)物的頭部化石保存比較完整。科學(xué)家經(jīng)過研究認(rèn)為這三種動(dòng)物的食性各不相同，有食蟲的，有食肉的，還有食草的，請(qǐng)仔細(xì)觀察對(duì)比下列三幅圖片并分析回答相關(guān)問題：

化石A 化石B 化石C

（1）形成化石A的動(dòng)物的食性怎樣？判斷的依據(jù)是什么？（2）形成化石B的動(dòng)物的食性怎樣？判斷的依據(jù)是什么？（3）形成化石C的動(dòng)物的食性怎樣？判斷的依據(jù)是什么？

例6：藹欣同學(xué)發(fā)現(xiàn)市橋河的水漸漸失去了澄澈之美，有時(shí)還會(huì)聞到陣陣臭烘烘的味道，水中的植物也不見了影蹤。這是為什么呢？她經(jīng)過詢問老師，上網(wǎng)搜索，查閱相關(guān)資料后得知，人們排放的生活污水可以影響和改變植物生存的環(huán)境，甚至導(dǎo)致植物死亡。endprint

例5是從科學(xué)性發(fā)現(xiàn)入手來預(yù)設(shè)探究性學(xué)習(xí)問題，例6是從學(xué)生自己的探究結(jié)果或結(jié)論的角度來預(yù)設(shè)探究性學(xué)習(xí)問題的。因?yàn)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)和探究性資料分析的教學(xué)方法和過程在許多時(shí)候基本是相似或相近的。況且，把這個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)表當(dāng)成一種資料分析也是妥當(dāng)?shù)摹?/p>

五、從激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的角度來預(yù)設(shè)

認(rèn)知沖突就是當(dāng)個(gè)體意識(shí)到個(gè)人認(rèn)知結(jié)構(gòu)與環(huán)境或是個(gè)人認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)部不同成分之間的不一致所形成的狀態(tài)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)善于制造認(rèn)知沖突，提出富有探究性的學(xué)習(xí)問題，引起學(xué)生的思考，從而達(dá)到逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)優(yōu)化的目的。認(rèn)知沖突的設(shè)置離不開教師對(duì)教材的精致解讀，離不開教師的精心預(yù)設(shè)，離不開教師對(duì)學(xué)情的精確分析，離不開教師的教學(xué)智慧。

例7：閱讀下文，回答有關(guān)問題：

（A）盛夏的一天，幾位同學(xué)正在一個(gè)大魚池旁欣賞金魚。突然，李剛用手指著水中浮動(dòng)的小白點(diǎn)說：“這是什么？它為什么在動(dòng)？”經(jīng)過思考，李剛首先提出了一個(gè)探究性問題。

（B）王強(qiáng)覺得這個(gè)問題值得研究。他認(rèn)真地思考著生物與非生物的區(qū)別，他拉著李剛的手肯定地說：“我覺得這不是一般的粉末，而是生物?！睘榱俗C明他的猜想，王強(qiáng)決定和李剛一起探究。

（C）經(jīng)過討論和修改，他們各自寫出了探究活動(dòng)計(jì)劃。

（D）于是，王強(qiáng)用滴管吸取一滴池水，做成玻片標(biāo)本，用顯微鏡認(rèn)真觀察，肉眼所見的這些“小白點(diǎn)”在顯微鏡下都有相似的結(jié)構(gòu)，都能進(jìn)行有規(guī)律性的運(yùn)動(dòng)。王強(qiáng)又用滴管在蓋玻片一側(cè)小心地滴加了一滴食鹽水，發(fā)現(xiàn)“小白點(diǎn)”都游向了另一側(cè)……

王強(qiáng)和李剛還做了一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：向1、2號(hào)試管中各加入10ml池水，1號(hào)試管口用一層塑料薄膜密封，2號(hào)試管口用一層紗布做同樣處理，放在水池旁邊適宜的相同環(huán)境下。3小時(shí)后發(fā)現(xiàn)，1號(hào)試管中的小白點(diǎn)全部不能動(dòng)了，而2號(hào)試管中的小白點(diǎn)卻照樣可以運(yùn)動(dòng)。

（E）他們對(duì)照生物課本草履蟲的結(jié)構(gòu)圖，最后判斷浮動(dòng)的小白點(diǎn)原來是一種單細(xì)胞動(dòng)物——草履蟲。

（F）后來，他們還發(fā)現(xiàn)，如果投入的食物過多，幾天后，水池中的小白點(diǎn)就變多了。

根據(jù)上面敘述的六個(gè)步驟，請(qǐng)你回答以下問題：

（1）李剛在（A）步驟提出的探究性問題__________？

（2）以上敘述哪一個(gè)步驟是假設(shè)？（ ）（填字母）

（3）以上敘述哪一個(gè)步驟是實(shí)施計(jì)劃？（ ）（填字母）

（4）王強(qiáng)和李剛的探究結(jié)論是什么？ 。

可見，在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置認(rèn)知沖突，能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，幫助學(xué)生充分經(jīng)歷探究過程，發(fā)展學(xué)生解決問題的能力。巧妙設(shè)置認(rèn)知沖突的課堂，必定充盈著生命的活力，洋溢著師生靈動(dòng)的智慧，成為促進(jìn)師生共同發(fā)展的快樂殿堂。

上面的事實(shí)說明，探究性資料分析教學(xué)中對(duì)學(xué)習(xí)問題的預(yù)設(shè)的要求不是降低了而是提高了。教師不但要預(yù)設(shè)學(xué)生的“已知”，還應(yīng)該注重預(yù)設(shè)學(xué)生的“未知”。因此，教師應(yīng)盡可能多地了解學(xué)生，預(yù)測(cè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式和解決問題的策略。這就要求預(yù)設(shè)能真正關(guān)注全體學(xué)生的全面發(fā)展，為每個(gè)學(xué)生提供主動(dòng)積極活動(dòng)的機(jī)會(huì)，讓不同層面的學(xué)生得到不同的發(fā)展。

當(dāng)然，課堂教學(xué)是千變?nèi)f化的，再好的預(yù)設(shè)也不可能預(yù)見課堂上可能出現(xiàn)的所有情況。面對(duì)課堂上的提問，學(xué)生從各自的視角出發(fā)，總有著一份屬于自己的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生的回答偏離了教師的預(yù)設(shè)時(shí)，就需要教師根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇、整合乃至放棄原有的預(yù)設(shè)，隨機(jī)生成新的教學(xué)方案，使靜態(tài)的預(yù)設(shè)方案變成動(dòng)態(tài)的、富有靈活性的實(shí)施方案。endprint