◎福建省泉州市洛江區馬甲中學 申 艷 ◎福建教育學院化學教育研究所 張賢金 吳新建
從習題改編視角看化學作業發展功能*
◎福建省泉州市洛江區馬甲中學 申 艷 ◎福建教育學院化學教育研究所 張賢金 吳新建
已有的研究表明,作業或習題一般具有鞏固、應用、發展、延伸等功能。中學化學教師們比較關注作業或習題的鞏固和應用功能,而對發展和延伸功能重視和研究不夠。基于對蘇教版高中化學教科書三道習題改編的視角,探討化學作業應該如何設計以實現其發展功能,最后提出若干建議。
習題;作業;改編;發展功能
化學作業與課堂學習內容有著密切的關系,據此可將作業的功能分為鞏固、應用、發展及延伸等,作業的鞏固、應用、發展功能相比延伸功能較為容易實現。對于作業的鞏固與應用功能,中學化學教師研究與實踐得比較多,而對于作業的發展與延伸功能,卻探討得很少。作業的發展功能是建立在鞏固與應用功能之上的更高層次的功能,如何通過知識這個載體促進學生能力的發展,是需要中學化學教師們進一步去深入研究和探討的。筆者基于對蘇教版高中化學教科書三道習題的改編,探討化學作業如何更好地設計或改編以實現其發展功能。
1.習題1(蘇教版《化學反應原理》專題1第一單元練習與實踐7)
[原習題]有科學家預言,氫能將成為21世紀的主要能源,而且是一種理想的綠色能源。
(1)氫能被稱為綠色能源的原因是。
(2)請根據表1-3所提供的數據計算氫氣、一氧化碳及甲烷的熱值,并據此總結氫氣作為能源的優點。
(3)你認為用氫氣作為氣體燃料應解決哪些問題?
(4)請寫出你所知道的制取氫氣的反應的化學方程式,選出你認為最適合作為將來大規模制取氫氣的方法,并說明理由。
[改編后習題]能源可分為一次能源和二次能源。由自然界直接提供的能源稱為一次能源(或稱一級能源),由一次能源轉化而形成的能源稱為二次能源(或稱二級能源)。氫氣是一種高效無污染的二次能源,它將成為21世紀的主要能源。
(1)下列敘述中,正確的是
A.電能是一次能源B.水能是二次能源
C.石油是一次能源D.煤焦油是一次能源
(2)用水來制取理想的綠色能源—氫能,以下研究方向錯誤的是
A.研究在水不分解的情況下,使氫成為二次能源
B.設法將太陽能聚焦轉化為熱能,產生高溫,使水分解產生氫氣
C.尋找高效低廉的催化劑,以分解水制取氫氣
D.尋找特殊化學物質,開發廉價能源,使水分解產生氫氣
(3)計算氫氣、一氧化碳及甲烷的熱值,并據此總結氫氣作為能源的優點。你還能想出哪些制取氫氣的化學方法,寫出相應的化學方程式。選出其中未來最適宜大規模得到氫氣的方法,并說明理由。
(4)你認為用氫氣作為氣體燃料應解決哪些問題?
[分析]作業的功能之一在于“面向全體學生,特別是課堂上不積極的學生主動參與;促進學生學習態度與綜合能力的個體發展”,這句話可以通俗地理解為作業設計要充分調動每位學生的積極性,讓每位學生都得到最大可能的發展。原習題由簡單到復雜,符合學生的認知規律,按部就班地圍繞氫能作為一種理想的綠色能源的原因、優點、問題、方法展開討論,但考慮到學生在初三化學已涉及氫能作為氣體燃料的優缺點,設計一些思考性較強并加入新的信息點的題目,更有利于學生對知識的強化和活用,故改編后的習題在原題的基礎上,給予了新的信息“一次能源和二次能源”,作業設計也不只與課堂學習主題相關,除了培養學生發現問題、提出問題、解決問題的能力,學生還必須綜合新的信息才能解決問題,這樣有利于進一步增進學生知識遷移能力及信息加工與處理能力,更好地發揮作業的發展功能。
2.習題2(蘇教版《化學1(必修)》專題4第一單元練習與實踐8)
[原習題]在英國進行的一項研究結果表明:高煙囪可以有效地降低地面SO2的濃度。在20世紀60~70年代的10年間,由發電廠排放的SO2增加了35%,但由于建造高煙囪的結果,地面SO2的濃度降低了30%。請你從全球環境保護的角度,分析這種做法是否可取,并簡述理由。
[改編后習題]英國有項研究結果表明:煙囪的高矮會影響SO2的濃度,高煙囪可以有效降低地面SO2的濃度。在20世紀60~70年代的10年間,由發電廠排放的SO2增加了35%,但由于建造高煙囪的結果,地面SO2的濃度降低了30%。
(1)從全球SO2的濃度排放的總量角度分析,這種方法是否可取?理由是什么?
(2)如何有效降低該發電廠煙氣中SO2的含量,提出積極可行性建議。
(3)目前在葡萄酒的釀造中往往添加SO2,請結合SO2的性質并通過查找資料,從辯證角度看待。
[分析]培養學生的動手實踐能力與創新精神,增強信息處理、概念的形成和全面思考能力,這些都屬于作業的發展功能。原習題設計學生以己有的知識為基礎,將SO2與生產、生活緊密聯系起來,不過題目設計相對簡單,學生根據自己的生活經驗及環保知識即可回答,而酸雨形成的兩種途徑,總體給學生的感覺是二氧化硫是污染物,對空氣質量有不良影響……這樣不利于學生形成批判性的思考能力,改編后的習題以“葡萄酒的釀造過程中SO2”這樣一些有研究價值的問題為載體,進一步增進學生信息加工與處理能力,從單純的知識掌握到實踐運用與批判性思考能力的挖掘,更注重發展了知識遷移能力及積極探索和主動研究的能力,增進學生的批判性思考能力,更好地發揮作業的發展功能。
3.習題3(蘇教版《化學2(必修)》專題3練習與實踐14)
[原習題]日常生活中廣泛使用聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜。聚乙烯塑料薄膜適宜做食品包裝袋,聚氯乙烯薄膜不能用于食品包裝。取兩小片聚乙烯、聚氯乙烯塑料薄膜,分別在酒精燈上點燃后,移開酒精燈,觀察它們的燃燒現象有什么不同。你能根據它們燃燒的情況將它們區別開來嗎?
[改編后習題]聚乙烯[(C2H4)n]、聚氯乙烯[(C2H3Cl)n]塑料薄膜在日常生活中被廣泛地使用,前者適宜做食品包裝袋,后者不能用于食品包裝。
(1)你能例舉日常生活中的聚乙烯和聚氯乙烯制品嗎?
(2)根據兩種塑料薄膜燃燒的現象不同,你能設計實驗將它們區別開來嗎?
[分析]作業的發展功能更為強調的是學生能力的發展,而不是單純的知識掌握。原習題直接讓學生根據聚乙烯、聚氯乙烯兩種薄膜燃燒的現象不同作答,而對于這兩種塑料燃燒的不同現象,學生在初中化學已經涉及,學生只要根據原有的知識積累作答即可,即使忘記了,只需查閱教材或筆記亦可完成,可見,該作業主要用于發揮其鞏固功能。改編后的習題第(1)問將所學的知識緊密聯系生活實際,樹立學生學以致用的觀點,而第(2)問的設計,是基于學生已經學完《化學1(必修)》,對科學探究的基本過程已經從陌生到熟悉,并給予足夠的信息提示(根據燃燒的現象不同),注重發展學生的審題能力及自主設計簡單實驗進行探究的能力,有助于提高學生篩選、整理信息的能力及實驗創新能力,能更好地發揮作業的發展功能。
1.充分激發學生的積極性,讓學生都得到最大可能的發展
學生的個體差異性導致其認知差異,教師在布置作業時應充分考慮到這種差導性,在編排作業時,可將作業分為記憶層次、理解層次、運用層次,讓學生根據有更大選擇的空間,根據自己的能力選做,讓每個學生都能在完成化學作業的同時收獲成功的喜悅。
2.增進學生信息加工與處理能力,加強學生的批判性思考能力
教師在設計作業時可選擇一些有研究價值的問題為載體,多設計出一些貼近生活、注重實踐的化學作業,學生完成作業時除需要回憶課堂內容外,更需要通過搜尋資料進行整合、梳理,進一步發展學生查閱、收集以及處理資料的能力,即信息加工能力。教師可設計形式多樣化的作業,學生通過習題獲取相關信息,經過縝密的思考、認真地推理和最終得出判斷結論等過程,訓練其批判性思維的技能。
3.盡可能多設計一些探究性與實踐性的作業
引導學生通過參加探究與實踐活動,自主分析,收集處理相關信息,形成解決相關問題的設計方案并大膽陳述自己的觀點,讓學生在完成作業時體會科學探究過程的艱辛與喜悅,自主尋找解決問題的方法,并發展學生設計簡單探究實驗的能力。
以上,我們通過對蘇教版高中化學教科書中的三道習題進行改編與分析,試圖通過改編后的習題實現作業的發展功能,而不僅僅停留于鞏固和應用功能。我們認為,中學化學教師作為課堂教學的“掌舵者”,作為作業的設計者、選編者、布置者、使用者應該充分關注化學作業的發展功能,應該根據本地區、本校、本班學生的情況的差異,在暫時還無法原創作業或習題的階段,有針對性地對高中化學教科書或輔導用書上的作業或習題進行有效的選編、改編,形成個性化的校本作業,以充分發揮作業或習題的正面功能,減少作業或習題帶給學生的負面功能,減輕學生的認知負荷、學業負擔,促進中學化學教學實效的提升。
(責任編輯:張賢金)
*本文系福建省教育廳2014年福建省中青年教師教育科研項目(社科A類)(項目編號:JAS14360)階段性研究成果。