新課程背景下高中化學層次性習題的設計研究

慕林峰，季春陽，裴波

摘要：從教師的角度去構建和設計高中化學習題，為滿足不同學生群體對習題的需求，給出了四種類型的習題設計，并對其進行了案例的分析，旨在為化學教師習題設計方面提供一定的幫助和參考，從而為更好、更全面地落實新課程教學目標盡一點微薄之力。

關鍵詞：高中化學；有效教學；習題設計

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）50-0136-03

一、問題的提出

化學課程標準對習題提出的要求是：“有助于學生發現和提出問題；要鼓勵學生深入生活實際，調查、咨詢或進行實驗，最終解決化學問題；要鼓勵學生綜合運用已學知識，從不同角度、不同層次進行思考，創造性地解決問題。”化學教師大多通過經驗針對不同學生的學習成績進行習題的設計，很少有教師從學生的認知風格、知識體系等方面對學生進行分析，通過設計層次性化學習題是為更精確地實現新課程的教育理念，實現學生自我主體意識的提高。

二、研究的意義

1.倡導新型習題觀，體現課程改革的精神。隨著教學改革的深化，傳統的習題觀不再適應新課程目標的要求，新課程的習題已不再是課堂教學的附屬品，而是提高學科意義與應用價值的重要手段。創設新課程標準下實踐性、探索性、自主性、多樣性的習題觀，讓學生在習題解答過程中體驗快樂、辛勞，學生對待習題的態度由此成為了一種生活過程、生活方式，甚至成為一種生活態度。學生不再把習題作為一種學業負擔，而是成為他們成長過程中的一種學習需求，甚至是人生需求。

2.形成化學課程理論和實踐的結合點。一般的教師盡管對習題資料有一定的收集和整理，但是從未想過其是否符合學生的“最近發展區”，與教育心理學、化學教學論、化學課程論、化學學習論等這些理論脫節。我們知道，沒有理論指導的實踐是盲目的、缺乏目標的。在教學中，教師要通過尋找理論和實踐相結合的切入點，指導化學課堂的有效教學，使得習題能夠真正服務于學生。

3.為高中化學教師的教學提供一定參考。教師在備課的過程中，不只是備教材，還要備學生、備習題。大多數教師布置的習題多是來源于課本中的習題或相關練習冊中的習題，而對習題沒有進行整合與處理，只是簡單地布置而缺乏設計，忽略了學生的實際情況，造成做習題的效率低下，沒有發揮習題應有的功能。通過對化學習題進行設計，不只是把習題當做課堂教學補充和強化的途徑，而是將習題作為一種課程資源，為學生發展并能達到教育的真正目的服務。

三、層次性習題的設計和案例評析

為了更好地使學生及時消化和鞏固所學知識，訓練其基本化學技能，培養其基本學科能力，教師要根據不同學業水平的學生認知風格的差異，將層次性習題設計為四種類型——知識技能型、思維開放型、實驗探究型、信息情境型。

1.知識技能型。知識與技能型習題是針對某一知識點或技能進行考查、鞏固，題干內容多以文字敘述的方式呈現。學生僅僅憑聽一次課不能實現對基礎知識和基本技能的掌握，要通過多次的強化訓練來完成對知識的強化與應用。由于學生之間存在差異，因此在習題的設計上要針對不同的學生群體分層次進行設計。由于化學的知識內容本身較多且零散，眾多的概念、理論加之元素化合物的知識與實驗，需要教師對習題的功能有全新的認識，指導學生學會整理、歸納、評價、創新，學會理論與實踐相結合，能夠將所學知識網絡化并構成自己的知識體系，促進學生的發展。

案例1：在0.5mol/LNa2SO4中含有Na+的數目為（？搖？搖）個。

A.3.01×1023 B.6.02×1023 C.0.5 D.1

這道題就是考查學生對于阿伏伽德羅概念的理解和掌握，只是簡單的題干呈現，沒有設置問題情境，題目內容單一，主要是鞏固學生對知識點的掌握，從而實現對知識點本身的記憶，沒有更多其他的教學效果，對于學困生來說較為合適，中等生與學優生則覺得較為乏味。對應新課標三維目標來說，這類題只能達到知識與技能的考查，不會涉及到過程與方法、情感態度與價值觀方面的達成，無法幫助學生構建良好的知識體系，不能達到將化學知識與社會生產生活相聯系的教學外延目標，不能培養學生的創新精神和科學素養。

案例2：①可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列正確的是（ ？搖？搖）。

A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為：O2+2H2O+4e-=4OH-

B.以NaOH溶液為電解液時，負極反應為：Al+3OH--3e-=Al（OH）3↓

C.以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中，電解液的pH保持不變

D.電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極

②可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。

以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應為 ；以NaOH溶液為電解液時，負極反應為 ；以NaCl溶液為電解液時，負極反應為 ；以NaOH溶液為電解液時，工作過程中pH ；電池工作時，電子通過外電路從 流向 。

這是一道分層次作業，不同程度的學生可以選擇不同的題型來完成作業。案例①適合學困生，案例②適合學優生。教師在布置書面習題的同時，還可以布置一些實踐性及探究性習題。比如，教師可以布置一些家庭小實驗，讓學生改進一些實驗裝置，不僅可以提高學生學習化學的興趣，還實現了從知識目標向能力目標的轉化。

2.思維開放型。開放性習題能夠幫助學生沖破思維定式的牢籠，從多層次、多角度嘗試解決問題，從而激發學生的學習興趣和求知欲。教師通過設計開放式習題，拓寬了每位學生的思想，發展學生的創造能力。由于開放性習題的答案可能不止一種，不同層次的學生思維方式不同，答案也不盡相同。教師讓學生討論、交流，互幫互助，使學生合作能力加強，善于傾聽他人的想法，有效培養了創新型人才。

案例3：工業煉鎂排放大量廢渣，其主要成分是MgCl2、KCl和少量MgO、BaCl2、FeCl3、CuCl2，利用該廢渣生產硫酸鎂和光鹵石的工藝流程圖如圖1所示：

問題1：調pH至7的目的是 。

問題2：調節pH的過程中，MgO發生反應的離子方程式為 。

問題3：實驗室進行蒸發濃縮時要用到的硅酸鹽質儀器有 。

教師在講解習題過程中，可以讓學生們在小組討論中挖掘流程圖總每一個細節，力爭弄懂每一個問題，無法解答的問題教師可適時點撥、引導，甚至在全班提出共同討論解答。這種方法能有效調動學生主動參與，有助于學生發現和提出問題，鼓勵學生運用已學知識從不同角度、不同層次進行思考，有利于教學目標的實現，效果顯著。

通過設置開放性習題，學生能夠準確掌握知識點，融會貫通、舉一反三的遷移能力有了提高。習題的選擇應體現高中化學課程的教學目標，通過練習開放性習題，學生可以進一步鞏固課堂所學的知識，鍛煉了學生的思維能力。

3.實驗探究型。這類題目的設計對學生思維能力有了更高的要求，綜合性強。探究性學習對于轉變學生的被動、機械學習并通過科學探究的方法去積極的建構知識體系有很大的幫助。同時，教師在習題的解答過程中，要堅持用探究性原則去啟發、引導學生，而這本身就是一個探究的過程，學生獨立思考并最終找到解決問題的策略。這個過程不僅使抽象的知識更加鮮活、生動，有利于學生在解題過程中積極地運用科學方法來解決化學問題。

案例4：某種催化劑為鐵的氧化物。化學興趣小組在實驗室對該催化劑中的鐵元素的價態進行探究：將適量的稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現紅色。一位同學由此得出該催化劑中鐵元素的價態為+3的結論。

（1）請指出結論是否合理并說明理由_______________。

（2）請完成鐵元素價態的探究：

限選實驗儀器與溶劑：燒杯、玻璃棒、試管、藥匙、酒精燈、滴管、試管夾；3mol/LH2SO4、6mol/LHNO3、3%H2O2、0.01mol/LKMnO4、0.1mol/LKI、20%KSCN、NaOH稀溶液、蒸餾水。

①提出合理假設：假設1： ；

假設2： ；假設3：

____________________________。

②設計方案證明你的假設（不用作答）。③實驗過程：

根據②的實驗方案，進行實驗請按以下表格寫出實驗操作步驟、預期現象與結論。

這是一道鐵元素化合價的探究性習題，難度適中，適合各個學習水平的學生群體，學困生能夠回答出部分問題，學優生從這道題中能夠培養發散思維能力。由于探究性習題強調自己主動去學習，學生一旦有動力去探究問題、有興趣去挖掘問題的根源，那么通過自身努力激發和維持學習的熱情對于學生的發展是非常有利的。學生在探究問題時能夠充分地發揮主動性，很好地展示自己，在學習的過程中感受到自己的主人地位，體會到自我效能感和成功的滿足感。這種實驗題與探究性試題的組合，能夠考查學生對實驗操作的掌握，對實驗過程的探究和設計也增加了考核要求，這是新課程實施的必然結果。

4.信息情境型。化學是一門以實驗為基礎的自然科學。生活中的很多場景為化學提供了豐富的情境，這些情境可以拉近學生與化學和現實生活的距離，使學生在解決問題的過程中感受到化學的真實之美。在解答這類習題時，教師應引導學生找到問題的本質，快速找到解題的突破口，建立解題的思路，找出解決問題的真方法，有效引導化學教學全面落實化學課程目標。

案例5：人們曾采用過乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷劑，但它們不是有毒，就是易燃，于是科學家根據元素性質的遞變規律來開發新的致冷劑。

根據現有知識，某些化合物的易燃性、毒性變化趨勢如下：

（1）氫化物的易燃性：第二周期_____〉_____〉H2O、HF；第三周期SiH2〉PH2〉_____〉_____。

（2）化合物的毒性：PH3〉NH3 H2O H2S；CS2 CO2；

CCl2 CF2 （選填〉、〈或﹦）

（3）然而，這種致冷劑造成了當今的某一環境問題是__________。但求助于周期表中元素及其化合物的變化趨勢來開發致冷劑的科學思維方法是值得借鑒的。（填寫字母，多選扣分）

①毒性 ②沸點 ③易燃性 ④水溶性 ⑤顏色

（a）①②③ ？搖？搖（b）②④⑤ ？搖？搖（c）②③④

這道題注重化學學科的知識和生活的密切聯系，學生在解題過程中，對信息進行篩選、比較，通過對致冷劑性質的閱讀，馬上調用出元素遞變規律的知識來尋找突破口，通過一定的推理，最后將問題解決。通過創設這樣的問題情境，能讓學生體會到生活中處處有化學，而且用自己所學的化學知識可以對生活中的很多現象進行解釋、解決生活中遇到的一些問題。

四、結論

本文所提出的習題設計都是圍繞著“以學生發展為本”的教育理念，提高習題的有效性是提高教學效率的重要手段之一，層次性習題的設計對學生知識的鞏固、思維的發展、能力的培養、科學素養的形成有積極、深遠的影響；對于促進學生主動建構化學知識體系、形成“自主·合作·探究”的學習方式有很大的作用。

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