高中化學主題化作業的設計與實施

何雙安+周玉明

一、高中化學主題化作業研究的背景

新課程提出“倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。在新課程背景下，學生學習方式的改變呼喚著課外作業向形式多樣化、功能多元化發展。然而，在學校實踐層面上，時至今日，我們真正感受到的是理想與現實的差距，是基于對課外作業自身價值的認識、作業設計與實施中存在的問題。

1.學生對新型開放性習題表現出明顯的不適應性

為了了解新課程實施以來學生對新型習題的適應狀況和相關能力，我們選擇了美國高中理科主流教材《化學概念與應用》中的一個習題來測試高二學生簡單解釋資料的能力以及邏輯思維和文字表達方式。

習題：加油站里，與寒冷天氣時相比，炎熱天氣時，出售的汽油混合物中所含的烴分子的相對分子質量較大。整理一份報告（至少200字），分析汽油混合物的成分發生變化的原因。

就其形式而言，這個習題的回答應該用化學原理解釋實際現象，有基本的觀點和逐步分析論證的過程。從收上來的作業分析：約18%的學生用數學證明法進行證明；21%的學生從溫度高引起分解或反應速率增大、溫度升高平衡移動等來回答，毫無思路；33%的學生寫了不到100字的流水賬；真正能理解原理、表達嚴謹的學生不到25%。這反映出學生解釋資料能力、問題表述能力的薄弱。

透過這一現象我們可以發現，學生遇到比較“大與小”、“多與少”、“高與低”的問題時，習慣于以數學思維學習化學，不善于把生活中的具體事物與化學課本中的現象、原理以及公式相互關聯，尤其在習題方面，習慣套公式，并不會對化學知識進行梳理、分析、概括。顯然，學生對新型開放性習題表現出明顯的不適應性。

2.學生喜歡的、期待的作業類型與教師布置的作業類型尚有一段距離

教師布置的作業類型與學生喜歡的作業類型調查（采用多項選擇題解答的方法）統計結果見表1：

從表1可以看出教師對化學作業類型的多樣性有一定的認識，嘗試設計一些實驗探究、調查、實踐類的作業，但符合新課程所呼喚的新的作業方式，在實踐中所占比例仍很少。

3.高中學生對新型開放性作業接觸較少

表1顯示，學生喜歡小實驗、探究開放性作業的比例（53.3%）遠高于教師布置此類習題的比例（18%），說明新穎多樣的作業形式還不夠放手讓學生去做。學生缺乏應有的訓練，導致其在完成新型作業時不知路徑，這也直接影響學生完成新型作業的質量。

主題化作業是基于傳統書面作業過于單一化、機械化、脫離生活而提出的，它符合學生情感體驗的需求，是對原有傳統作業的一種補充。

二、主題化作業的基本內涵與特點

1.主題化作業的概念

主題化作業是一種以“主題”形式組織內容的課外作業。以某一主題為線索，將一系列相互關聯的問題聯結起來，形成同主題多類型的“作業群”。它把學生的作業活動與研究、解決實際問題結合在一起，學生需要通過“調查”、“查閱”、“設計”、“實驗”、“探究”、“討論”、“表達”等多種學習方式來完成，強調親身經歷，通常歷時幾周，甚至幾個月，故也叫做長作業。

2.主題化作業的特點

主題化作業的基本理念是基于學生興趣，指向他們身邊熟悉的或生活中可能遇到的有意義的問題。它具有如下幾個鮮明的特點：

第一，主題化作業實施路徑與傳統作業完全不同。傳統作業大多從知識與技能入手，而主題化作業大多從過程與方法開始，強調自我體驗和合作分享，在人與人的交流互動過程中促進情感、態度、價值觀的形成，這樣的知識與技能的獲得在實際應用中實現。

第二，主題化作業區別于傳統作業的最大特征是“大多沒有標準答案”，作業的成果形式多種多樣。

第三，主題化作業需要利用的學習資源更廣泛。除教材外，還有圖書館、網絡、學校、科研機構、社區、實驗室、生活用品以及家長等更多的學習資源。

三、主題化作業的設計與實施

主題化作業設計的關鍵是找到一個好的主題——教師愿意去布置，學生樂意去完成的一個主題。

1.作業主題的選擇

1）主題選擇的視角

視角一：教材中的“重要化學物質”

讓“重要化學物質”和生活產生共鳴。如“食用油與健康”主題作業就是以重要有機物“油脂”為核心來設計的，從油脂的成分與性質、油脂中脂肪酸與人體健康的關系、家庭食用的植物油不飽和度大小如何檢驗等引起學生的興趣，對健康傳播可起積極的作用。

視角二：化學學科常用“關鍵詞”

化學學科中經常用到的一些“關鍵詞”如：酸堿指示劑、化學電源、氣壓差、催化劑等，都能與我們自然界中的事物、生活中的現象等聯系起來，借助這些“關鍵詞”可以在夯實基礎知識的同時，發揮教材的輻射功能及拓展功能，提高學生的學習與應用能力。

視角三：普及知識，宣傳相關的“節日”

每年的5月15日為全國碘缺乏病防治宣傳日、5月20日為中國學生營養日、6月5日為世界環境日……我們以節日為抓手設計主題化作業，在活動中體驗化學知識的價值，在活動中加深對“節日”意義的認識，體現作業的社會價值。如結合世界環境日，我們設計了主題為“廢棄牛奶盒的回收與分離”的作業。

2）主題選擇的要求

（1）生活化：一個貼近真實生活的主題往往能使學生產生極大的熱情。尋找現實的、適合學生的，又能體現知識原型的材料，對其進行提煉和升華，使之成為作業內容，在潛移默化中引領學生體驗到自己所學知識的“真實性”和“鮮活性”。

（2）量力性：生活中有很多問題亟待學生探索、了解，但并不是所有的問題都適合學生去研究。設計的起點應當由學生素質和客觀條件決定。在學生的最近發展區，我們可以考慮現有的條件與資源，在眾多的問題中合理篩選。

2.主題的細化分解

1）作業類型的設計

為不讓主題化作業步入形式上的浮夸，作業類型設計既要考慮多樣化，又要考慮學習資源的充分利用、校內與校外的融合、教師與學生的溝通等。作業設計的類型主要有以下4種：

（1）實驗探究類。證明、設計、檢驗（區分）、測定、觀察等，突出化學學科的特點。

（2）搜集資訊類。通過資料信息搜集去拓展和補充學習內容，如查閱報刊、書籍，搜索相關網絡，觀看與化學知識相關的視頻等。

（3）參觀調查類。以學生喜聞樂見的社會調查、實地參觀等方式獲取知識，體現化學知識與社會、生活、科學技術廣泛密切的聯系。

（4）習題選編類。針對某主題或某個知識點的內容，學生以小組為單位編制符合自身水平的練習題，或教師選編或原創一些與主題相關的真實性化學問題，有利于學生把當前化學問題解決的學習經驗遷移到以后的生活及工作中。

2）細化分解策略

加德納的多元智力理論認為：每一個學生的智力都各具特點并有自己獨特的表現形式，有自己的學習類型和學習方法。將主題進行發散性分解，賦予課外作業豐富多彩的內容和形式，可以滿足學生不同的興趣愛好，給每個學生提供思考、創造、表現及成功的機會。

案例1 “生活中的催化劑”主題作業（見圖1）

催化劑是中學化學教學以及生活中使用頻率很高的一個“關鍵詞”。通過問題細化與分解得到的七份作業，有難有易，有搜集有參觀，有知識應用有實驗探究，內容與形式完全開放，這樣設計能較好地適應不同興趣不同層次的學生，最大限度地拓展學生學習的空間。

3.主題化作業的實施

作業的實施是作業有效性的關鍵。主題化作業的實施由五個環節組成，其操作模式如下：

五個環節環環相扣，逐步深入。由于作業時間為一個月，這就給學生留出較充分的自主安排時間。

1）選擇作業：自主搭配

教師提供作業單（見表2），學生根據個人的興趣和優勢自主選擇。自由選擇包含兩層意思：一是讓不同層次的學生自由選擇適合自己的作業形式；二是不同學生可以自主選擇完成作業的數量，即彈性選擇。

（2）擬訂計劃：切磋討論

學生填寫《主題化作業計劃表》，對作業中所涉及的活動做預案，如調查地點的選取，采訪哪位專家，誰去聯系，小組成員如何分工，從什么地方獲得資料與信息，實驗類的作業需要哪些儀器與試劑。計劃表中除了要求成立學習小組進行分工，對每一階段應做什么事情作一個總體規劃外，還設置了“需要哪些咨詢和幫助”一欄，保證師生之間有一個溝通的通道，教師或家長可給一些建議或直接提供幫助。

3）開展活動：協作支持

這個階段是主題化作業實施的核心部分。學生要對學習活動的內容及感想進行必要的記錄；提倡和鼓勵學生主動上門請教；通過以學生為主的切磋交流，拉近教師和學生的距離，增強學生的自信心和溝通能力；調動家長的力量與資源。參觀調查類相關部門機構的聯系，自選自編習題類的作業，這需要教師適度的評價與篩選。

案例2 “與氣壓差有關的化學實驗問題”主題作業

選編3～5個與“氣壓差”有關的的實驗題，先由組內同學相互做、相互批。然后，以小組為單位進行組合，將組合好的“氣壓差”實驗題試卷交給老師。老師進行篩選、檢驗，編成一份試卷發給學生。這樣全班學生得到的信息量非常大，學生看到自己組選編的題被老師選中錄用，會大受鼓舞。

案例3 “水果中的電解質”主題化作業

教師設計了以下6個子作業供學生選擇：不同水果中維生素C含量的比較、泡騰片與桔子（水果）維生素C含量的比較、水果電池的構成及影響電流大小的因素、水果沙拉的制作方法……

隨著作業活動的開展，先后有學生向老師提出申請，要求自己設計“子作業”，分別是：水果催熟方法與原理、用紫甘藍制作酸堿指示劑，這讓實驗班教師大受啟發和鼓舞。盡管紫甘藍不屬于水果，與主題不那么吻合，但此時學生的主動參與讓我們感到是否與主題完全符合已經不是那么重要了。

4）完成作業：形成作品

學生對前期的活動資料進行整理并形成作品，以照片、視頻、小說明、小論文、實驗方案與實驗報告、自編或自選的練習、調查報告、微分析報告等方式呈現，有些作業成果中還有學生發自內心的感想。作業成果形式多種多樣，這是主題化作業區別于傳統作業的重要特征。

案例4 作業主題：生活中的催化劑

子作業：煙灰中的催化劑

學生作品形式——照片+小說明

*將實驗的整個過程用照片拍攝下來，并給每一張照片附上小說明。

【實驗過程說明】照片1：試劑準備。石棉網上放一層香煙灰，白色混合物為干燥的白砂糖和小蘇打（質量比約8：1），放在香煙灰上，堆成尖。照片2：用膠頭滴管吸取1～2mL酒精滴在白色混合物周圍，用火引燃酒精。照片3：白色混合物表面開始熔化、炭化，片刻后自身也燃燒起來。照片4：從中徐徐爬出一條灰黑色的“蛇”，火焰慢慢變小。照片5：“蛇”越來越長，最后火熄滅。

【實驗結論】蔗糖單獨加熱時并不能燃燒，但將蔗糖放在香煙灰上，加熱后就能燃燒。香煙灰對蔗糖燃燒起了催化作用。

【催化機理】查找資料：香煙灰的主要成分是草木灰，也就是碳酸鹽類，還有極微量的稀有元素等。這些元素化合物在蔗糖燃燒時起催化作用。

5）展示交流：實現共享

每月一次的作業展示活動，提供給學生一個交流的平臺，要求學生盡可能借助多媒體進行展示，把頭腦中的隱性知識顯性化、可視化。學生可以展示實地調查的照片、數據及分析，也可以展示相關實驗原理和儀器的圖片，甚至可以進行現場實驗演示，分享作業過程中的經驗和體會。學生在相對自由的時間里，經過了精心準備，心中有了幾分“底氣”，便可以在相對平等的氛圍中實現生生互動、師生互動，利于凸顯學生的主體意識，增強自信心。