科學(xué)教學(xué)中有效性習(xí)題的設(shè)置

王正平

摘 要：習(xí)題設(shè)置的有效性與高效性是實(shí)現(xiàn)學(xué)生輕負(fù)高質(zhì)的首要前提，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)知識(shí)的內(nèi)化，提高解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力與技巧。因此，如何合理設(shè)置有質(zhì)量的科學(xué)習(xí)題尤為重要。基于筆者的教學(xué)實(shí)踐和體會(huì)，本文從挖掘習(xí)題功能、整理學(xué)生錯(cuò)題、編制變式習(xí)題等方面來(lái)分析如何提高教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：習(xí)題；有效；錯(cuò)題；優(yōu)化；變式；思維

我們一直在提倡減負(fù)，初中每門功課作業(yè)量控制在半小時(shí)之內(nèi)，這就決定發(fā)給學(xué)生的練習(xí)題必須經(jīng)過(guò)教師的認(rèn)真分析，篩選出精而簡(jiǎn)的習(xí)題。現(xiàn)狀是市場(chǎng)上各種習(xí)題資料，有些教師對(duì)習(xí)題拿來(lái)就用——實(shí)施“題海戰(zhàn)術(shù)”，沒有針對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行篩選，重點(diǎn)題型不突出；對(duì)待已有的習(xí)題資料要有層次地加以設(shè)置，不僅滿足能力突出的學(xué)生對(duì)難題的挑戰(zhàn)，并且還能兼顧學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生解決基礎(chǔ)題目，因此設(shè)置有效性的習(xí)題是實(shí)現(xiàn)學(xué)生輕負(fù)高質(zhì)的首要前提。

一、挖掘習(xí)題功能，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能

設(shè)置習(xí)題要遵循因材施教和培養(yǎng)興趣兩大原則，同時(shí)兼顧學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和能力水平；考慮習(xí)題內(nèi)容豐富、形式多樣、有梯度分層，通過(guò)習(xí)題的設(shè)置激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

1.趣味性

學(xué)習(xí)新知或?qū)ξ粗澜缣剿鞫荚从谂d趣，興趣能激發(fā)學(xué)習(xí)欲望獲得靈感，同時(shí)興趣也是學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)驅(qū)力。在學(xué)習(xí)《遺傳和進(jìn)化》中關(guān)于“遺傳”和“變異”的概念教學(xué)時(shí)，結(jié)合俗語(yǔ)“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞”，“一母生九子，連母十個(gè)樣”。學(xué)生很快就接受了。對(duì)于變異，按照變異的原因可以分為“可遺傳的變異”和“不可遺傳的變異”，學(xué)生理解兩者概念時(shí)存在困難。為了解釋“不可遺傳的變異”，筆者引用了有“韓國(guó)第一美女”之稱的著名演員金喜善和她的女兒的圖片，借助外力如環(huán)境、食物、手術(shù)（如整容）而導(dǎo)致的個(gè)體變化是無(wú)法遺傳給子代的。由遺傳物質(zhì)引起的變異并能遺傳給子一代的就是可遺傳變異，而僅由環(huán)境改變引起的變異是不可遺傳的變異，不能遺傳給后代。通過(guò)趣味的事例講解，使學(xué)生在愉悅中獲得新知，從而建構(gòu)正確的概念，有利于提高教學(xué)效率。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行習(xí)題設(shè)置，學(xué)生自然就能迎刃而解。

2.實(shí)踐性

縱觀近五年的中考科學(xué)試題，出題背景資料很大一部分來(lái)自于日常生活、實(shí)踐活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探索及成果等，非常注重學(xué)生的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力以及實(shí)踐綜合能力的考查，因此教師在課堂教學(xué)中尤其需要培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。

例1：在講完《溶液的pH測(cè)定》后，作為課外作業(yè)：測(cè)量家中生活用品的pH值（提供pH試紙若干張和一張標(biāo)準(zhǔn)比色卡），并記錄比對(duì)后的pH值，將顯色的pH試紙粘貼在記錄表中。學(xué)生所測(cè)物質(zhì)五花八門，有牙膏、醬油、食醋、洗潔精、水、肥皂水、唾液、尿液等。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)不僅學(xué)習(xí)了知識(shí)，而且充分認(rèn)識(shí)到了科學(xué)與生活的密切關(guān)系。然而當(dāng)學(xué)生第二天在課堂上展示他們的pH試紙時(shí)，發(fā)現(xiàn)許多張pH試紙不是原來(lái)看到的顏色，比如醋顯示的紅色、牙膏顯示的綠色、洗發(fā)水等顯示的顏色都不是原來(lái)一開始看到的。通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)到課本中的知識(shí)，而且在實(shí)踐中還能有所發(fā)現(xiàn)，對(duì)文本知識(shí)的延伸和生成性內(nèi)容的進(jìn)一步探索。相比那些低水平、簡(jiǎn)單機(jī)械的習(xí)題訓(xùn)練，這樣的習(xí)題設(shè)置既起到了落實(shí)新課標(biāo)，又拓展了課堂教學(xué)。

3.探索性

精選好的習(xí)題，為學(xué)生營(yíng)造“一題一世界”的觀念，每一道好的習(xí)題都有其內(nèi)涵隱藏的知識(shí)需要挖掘，并不是簡(jiǎn)單地對(duì)概念進(jìn)行重復(fù)再現(xiàn)就可以解決的，它會(huì)引導(dǎo)學(xué)生去比較、深思、探索潛在的知識(shí)內(nèi)容，培養(yǎng)他們的“再創(chuàng)造”能力。

例2：在教學(xué)《重力》時(shí)，筆者設(shè)置了這樣的習(xí)題：

①你能分享一下牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力的科學(xué)小故事嗎？

②地球像一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的巨球，為什么不會(huì)把人給甩出去？

③你覺得宇航員在太空中是如何實(shí)現(xiàn)日常的生活？（回答后觀看視頻資料）

④假如沒有重力，我們生活的世界會(huì)怎么樣？要求學(xué)生編寫手抄報(bào)或撰寫科學(xué)小論文。學(xué)生想象力之豐富、知識(shí)面之廣都超乎你的想象，令你不得不佩服。

4.層次性

教師在設(shè)置習(xí)題時(shí)要按照學(xué)生的接受能力、對(duì)新知的掌握程度、應(yīng)用知識(shí)的能力進(jìn)行分層編制，讓盡可能多的學(xué)生做自己能力范圍內(nèi)的題目，獲得成就感。當(dāng)然，偶爾可以增加一些能力題，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。筆者主要從以下兩個(gè)方面著手設(shè)置：

（1）根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律設(shè)置

習(xí)題的設(shè)置需要針對(duì)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)階段分類型安排，才能發(fā)揮習(xí)題的落實(shí)知識(shí)和提升能力的作用。a.新課結(jié)束后的習(xí)題需要落實(shí)新知識(shí)，以基礎(chǔ)內(nèi)容為主，如學(xué)習(xí)了化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)后編寫化學(xué)闖關(guān)題（元素符號(hào)書寫、化合價(jià)標(biāo)注、化學(xué)反應(yīng)書寫、化學(xué)計(jì)算等）；b.完成一章內(nèi)容教學(xué)之后，整章練習(xí)則更關(guān)注對(duì)學(xué)生關(guān)于各節(jié)內(nèi)容之間的聯(lián)系，內(nèi)容的整合以及能力的提升；c.期中、期末階段復(fù)習(xí)應(yīng)關(guān)注某一主題對(duì)本冊(cè)內(nèi)容知識(shí)的連貫、系統(tǒng)加以比較應(yīng)用；d.中考復(fù)習(xí)題的設(shè)置可以從基礎(chǔ)開始，錯(cuò)題整理到專題講解，最后到綜合拓展。

（2）根據(jù)學(xué)生的知識(shí)掌握水平設(shè)置

制定豐富、靈活的分層次習(xí)題，讓學(xué)生自主選擇，可以最大限度地拓寬學(xué)生的減負(fù)空間，發(fā)展獨(dú)特魅力。如在教學(xué)《質(zhì)量守恒定律》后，要求學(xué)生設(shè)置相關(guān)知識(shí)，現(xiàn)選取其中一組（林同學(xué)編寫）展示如下：

①二氧化碳是________；（選填“混合物”“化合物”“單質(zhì)”）（基礎(chǔ)題）

②物質(zhì)A在氧氣中燃燒，只生成二氧化碳和水，則A物質(zhì)中一定含有_____元素，可能含有______元素；（提高題）

③15.2克A物質(zhì)在純氧中燃燒，只生成4.4克二氧化碳和14.4克水，則A物質(zhì)中一定含有______元素。（智能題）

學(xué)生進(jìn)行解題可能是為了完成老師的作業(yè)，但由學(xué)生進(jìn)行改編題目則是其主動(dòng)學(xué)習(xí)的表現(xiàn)，是其參與學(xué)習(xí)、進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)的體現(xiàn)。

二、整理學(xué)生錯(cuò)題，優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)

奧蘇貝爾的認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論告訴我們，學(xué)生頭腦中的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)越具有序性、系統(tǒng)性，解決科學(xué)問(wèn)題時(shí)，科學(xué)知識(shí)就越便于提取與利用；反之，會(huì)發(fā)生提取困難或錯(cuò)誤。如果我們平時(shí)堅(jiān)持做到整理學(xué)生錯(cuò)題，深入分析和研究學(xué)生的錯(cuò)誤，就可以找出錯(cuò)誤的原因，并能設(shè)置相對(duì)應(yīng)的習(xí)題，防患于未然。這樣我們不僅能有效地減少錯(cuò)誤，而且利于建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

例3：在學(xué)習(xí)《電能》后，學(xué)生做了這樣一道習(xí)題（來(lái)源于“多科聯(lián)賽試卷”）。

一臺(tái)電冰箱的功率為140瓦，這臺(tái)電冰箱工作一整天消耗的電能約為（ ）

A.0.95焦 B.0.95千瓦時(shí)

C.3.36焦 D.3.36千瓦時(shí)

典型錯(cuò)誤：學(xué)生認(rèn)為，電冰箱工作一整天消耗的電能為

W=Pt=0.14kW×24h=3.36kWh

分析學(xué)生錯(cuò)誤的原因，主要是學(xué)生在解題時(shí)，受到題目中數(shù)據(jù)的干擾，直接應(yīng)用了公式W=Pt求解，而沒來(lái)有跳出題目去看問(wèn)題，缺乏對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的遷移。因?yàn)閺碾姳涞墓ぷ魈攸c(diǎn)來(lái)看，其工作狀態(tài)是間歇性的，所以實(shí)際的耗電量應(yīng)該比這個(gè)值要小，排除D，又考慮到焦的單位太小，所以排除A、C，應(yīng)選B。

為避免以后出現(xiàn)同類錯(cuò)誤，我們可以在課堂上前置這類習(xí)題：

實(shí)例：提供電冰箱的銘牌信息（如右圖），計(jì)算該電冰箱工作一整天消耗的電能為多少？

本題可以讓學(xué)生明白，若是結(jié)合公式W=Pt計(jì)算，可知該電冰箱工作一整天消耗的電能為3.12kWh，而結(jié)合銘牌中耗電量的數(shù)據(jù)，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，通過(guò)生活經(jīng)驗(yàn)學(xué)生自然能明白其中的奧秘。

通過(guò)上述分析，學(xué)生對(duì)這一知識(shí)結(jié)構(gòu)有更完整的認(rèn)識(shí)，基于這樣分析問(wèn)題的方法，其在以后的學(xué)習(xí)中也就會(huì)更仔細(xì)、更全面地去思考問(wèn)題，使自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完善。

三、編制變式習(xí)題，發(fā)展思維能力

當(dāng)我們?cè)谳純?yōu)網(wǎng)中查詢某一題的解析時(shí)，可以檢索出許多類似的題目，這些題目考查的核心科學(xué)知識(shí)是一樣的，但問(wèn)題呈現(xiàn)的方式卻各不相同；有文字描述、圖表形式、答案相近的表達(dá)，選項(xiàng)或問(wèn)題從不同角度加以變化。我們?cè)诮馕隽?xí)題時(shí)，目的不是傳授給該點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，更主要的是教給學(xué)生思考問(wèn)題的方向，發(fā)展其發(fā)散性思維，提升解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)變能力。

例4：已知鋁的比熱比銅大，質(zhì)量和初溫都相同的鋁塊和銅塊，吸收相同熱量以后相互接觸，則（ ）

A.溫度從鋁塊傳遞到銅塊

B.溫度從銅塊傳遞到鋁塊

C.熱量從鋁塊傳遞到銅塊

D.熱量從銅塊傳遞到鋁塊

變式1：上題中，相同條件下，放出相同熱量以后相互接觸，則（ ）（注：選項(xiàng)同上）

變式2：已知鋁的比熱比銅大，質(zhì)量相同的鋁塊和銅塊，吸收相同熱量以后相互接觸，則（ ）

A.熱量從鋁塊傳遞到銅塊

B.熱量從銅塊傳遞到鋁塊

C.熱量不會(huì)互相傳遞

D.無(wú)法判斷

變式3：初溫相同的兩物體甲和乙，吸收相同熱量后相互接觸后不發(fā)生熱傳遞，比較甲和乙兩物體的比熱大小。

變式既是一種重要的思想方法，更是一種行之有效的教學(xué)方式。通過(guò)變式訓(xùn)練，從多角度、多方位去思考、分析、推理和歸納，既能促使學(xué)生注重知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，抓住問(wèn)題本質(zhì)，又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和解題能力，從而在很大程度上培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性，利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

有效的習(xí)題是高效課堂的“催化劑”，必將為課堂注入新的活力。教師應(yīng)學(xué)會(huì)進(jìn)行多樣化的、有效性的習(xí)題設(shè)置，這樣既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情、挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的潛能，又能內(nèi)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、發(fā)展學(xué)生的思維。習(xí)題的有效性設(shè)置是一門有藝術(shù)的學(xué)問(wèn)，任重而道遠(yuǎn)。只要我們堅(jiān)持，相信我們的課堂定能綻放出更加絢麗的色彩！

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：浙江省溫嶺市第九中學(xué)）