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聚焦思维考查 凸显作业价值

2015-04-01王宝斌

化学教学 2015年3期
关键词:作业设计

摘要:作业设计关注思维过程有利于强化核心概念的理解应用,助推思维品质的有效提升。当前作业要求偏重记忆,缺乏思维要素;作业设计偏重结果,掩盖思维过程;作业编制偏重常规思维,忽视批判思维。因此,建议作业设计应该侧重思维考查,关注思维过程。在化学作业的设计中,补充思维考查环节,要求学生解释原因;围绕思维障碍设计题目,要求学生呈现思维路径;突破常规设计习题,要求学生打破思维定势。这是思维考查视角下的几种有效策略。

关键词:思维考查;作业价值;作业设计;化学作业

文章编号:1005–6629(2015)3–0055–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

在当前教学实践中,化学作业的设计和布置呈现考试化倾向:作业的内容与考试“层层接轨”,作业的形式与考试“高度统一”,作业的完成方式与考试“如出一辙”,作业的完成时间与考试“无限接近”[1]。其实,作为学习终结性或升学选拔性的考试,主要目的是为了测试、评价应试者的学业水平,为甄别、选拔作参考,试题的设计更多地关注测试的结果。而作业则是针对某个学习阶段的形成性练习,是课堂教学的延续和补充,其功能有两个:一是帮助学生复习,进一步巩固、理解和应用所学的知识和技能;二是通过对学生完成过程和应答结果的批阅、分析,了解学生的学习状况和存在问题,收集反馈教学信息,检查教学效果,调控教学活动。因而,无论在内容上还是形式上,作业设计都应“去考试化”,聚焦思维考查,关注思维过程。

1 聚焦思维考查的功效

我国化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教学要求,既传授知识和技能,又训练科学方法和思维。”化学作业聚焦思维考查有利于强化核心概念的理解应用,促进三重表征的自由转换,助推思维品质的有效提升。

1.1 强化核心概念的理解应用

概念是人类在认识过程中,把所感觉到的事物的共同特征抽出来,加以概括而形成的。概念是思维的基本形式之一,它反映客观事物一般的、本质的特征。在化学教学中,往往出现这样的现象:由于难以理解化学概念的真实意义,认为化学学习就是对化学概念的记忆和套用,只要平时多背、多记、多模仿,也能做对题目,这样必然导致理解肤浅,难以把握概念的本质,而考查思维过程有利于把握核心概念本质。

例1 判断下列关于双氧水(H2O2)的说法是否正确,并说明原因。

A.由氧气和氢气组成__________

B.由二个氢元素和二个氧元素组成__________

C.由氧元素和氢元素组成__________

D.由二个氢原子和二个氧原子构成__________

例1通过思维考查抓住了概念的关键点,让学生在作业中充分暴露以元素为中心的各种错误的思维倾向,分析、归纳、总结出以元素为中心的概念网络及其关系,从而深刻领会,牢固掌握。

1.2 促进三重表征的自由转换

诺贝尔化学奖获得者霍夫曼(Roald Hoffman)曾说,化学即表征。从某种意义上讲,化学就是一门表征的学科,表征是化学学习的一种必需工具。化学学习有三大领域:可观察现象的宏观世界;分子、原子、离子等微观粒子构成的微观世界;化学式、化学方程式和符号等构成的符号世界。化学学科的内容特点决定了化学学习中存在着三重表征:宏观表征、微观表征和符号表征。因此,学习和研究化学必须建立化学概念三重表征的整体联系,并实现三重表征的互译互换。

1.3 助推思维品质的有效提升

化学是一门基础科学,化学学习和创造离不开思维,思维性是化学学科的典型特征,培养、训练思维能力、提升思维品质是化学作业的功能之一。聚焦思维考查是提升思维品质的有效途径。

例3 块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后,测得其残留液pH等于2。此时取适量反应后溶液,逐滴滴入碳酸钠溶液,并用pH数字探测仪连续监测,得曲线如下

[pH为纵坐标,时间s(秒)为横坐标]:

(1)写出AB段内有关化学方程式 ,_______________。

(2)写出BC“平台”段化学方程式_______________。

(3)CD段上升的原因是:_______________。

例3通过两种方式考查学生的思维过程:一是要求学生书写AB段、BC“平台”段发生反应的化学方程式;二是解释CD段上升的原因,从而培养学生思维的严密性、深刻性和灵活性,提升思维品质。

2 当前作业不利于思维考查

在当前教学实践中,作业要求偏重记忆,缺乏思维要素;作业设计偏重结果,掩盖思维过程;作业编写偏重常规思维,忽视批判思维,这些因素都不利于考查学生的思维过程。

2.1 作业要求偏重记忆,缺乏思维要素

九年级是化学教学的启蒙阶段,化学用语如元素符号、化学式、化学方程式的书写,事实性知识如实验现象的描述等都需要学生记忆。作业要求偏重记忆,缺乏思维要素。

例4 下列物质在空气或氧气中燃烧时,现象描述正确的是

A.镁条在空气中燃烧,冒出浓烈的黑烟,放出热量,生成黑色粉末

B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四溅,放出热量,生成红色粉末

C.木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

D.硫在氧气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,产生没有气味的气体

这类作业主要强化对所学内容的记忆,学生完成作业时只需从记忆中提取相关知识作答,在记不清楚的情况下,只要阅读教材或者笔记即可完成,题目设计缺乏思维要素。

2.2 作业设计偏重结果,掩盖思维过程

为了考查学生对某一概念、原理的理解情况,通常采用选择题或者判断题的形式作为选拔性考试。该题型的优点是考查角度多样,考查范围广泛。但是,作为作业题目,这类题型最大的不足就是偏重考查结果,掩盖了学生解决问题的思维过程。

例5 某种放射性元素的原子经过放射变成了另一种元素的原子。据此推断,放射出的微粒一定能是_______________

A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核

例5出现在作业题中,很难准确发现学生的问题所在,即使学生能够选择正确答案,也未必能够知道错误答案的问题所在。在通常情况下,学生完成选择题的路径有两条:一是确实理解了元素的含义;二是并不理解元素概念,只是在四个选项中随意选择了一个,而该选项碰巧就是题目的正确答案。由于掩盖了解题的思维过程,这类作业就难以真实反馈学生对“元素”概念的掌握情况。

2.3 作业编制偏重常规思维,忽视批判思维

思维的过程包括感知、理解、巩固和应用等基本环节。对信息的加工包括吸收、排除、检索、调用、校正等批判性思维。批判思维是指在思维活动中独立思考,对别人的观点或自己原有的观点进行反思、提出疑问,并有所创新。当前作业编写往往侧重考查常规思维,忽视检测批判思维。

例6 如图1所示,把二氧化碳气体慢慢倒入放有阶梯状燃着蜡烛的烧杯中,可以观察到的现象是_______________,原因是_______________。

学生根据二氧化碳的物理性质(密度比空气大)和化学性质(一般不燃烧也不支持燃烧)很容易描述实验现象:下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。该题仅仅是对学生常规思维的考查,缺乏批判思维、逆向思维的训练。

3 聚焦思维考查的策略

思维考查的关键是使思维过程外显。补充思维考查环节,要求学生解释原因;围绕思维障碍设计题目,要求学生呈现思维路径;突破常规设计习题,要求学生打破思维定势。这是思维考查视角下的几种有效策略。

3.1 补充思维考查环节,要求学生解释原因

补充思维考查环节,就是追问“为什么”,要求学生解释说明原因。教师通过对学生完成过程和应答结果的批阅、分析,了解学生对概念、原理的掌握情况,引导学生积极主动地思考问题,深刻理解核心知识。

例7 常规考查:下列操作能将物质完全分散成分子的是_______________

A.在研钵里用杵研磨粒状胆矾

B.将蔗糖溶于水

C.把植物油滴入水中用力振荡

D.将氯化钠溶于水

思维考查:请你分析上述操作,能否将物质完全分散成分子?说出你判断的依据。

选项A:_______________;选项B:_______________;选项C:_______________ ;选项D:_______________;

在作业设计过程中,教师可以从概念的本质属性、内涵、外延等角度出发,选用适当的方式考查思维过程,帮助学生深入理解知识。以“溶解”为例,通常采用四种方式进行思维考查:一是举例子。例如,把蔗糖放入水中,蔗糖以分子形式均匀分散到水中,所以蔗糖能溶解在水中;二是从“是”的反方向说明什么“不是”。例如,把面粉放在水中,面粉以固体小颗粒的形式分散在水中,因此,面粉不能溶解在水中;三是不用书上的语言而用自己的语言描述对概念的理解。例如,将食盐放入水中,食盐分散成了肉眼看不见的微粒,因此,食盐能溶解在水中;四是辨认正误。植物油不能溶解在水中,但植物油能溶解在汽油中[3]。

3.2 围绕思维障碍设计问题,要求学生呈现思维路径

在解决化学问题时,学生特别重视那些与结论(要求)有直接联系的,能提供解题途径的显性条件,而与结论(要求)有间接、隐蔽关系的条件往往被忽略。例如,关于质量守恒定律,常规习题总是涉及化学反应前后反应物和生成物质量相等的题目,尽管花了大量时间练习各种类型的习题,但是学生仍然没有深刻理解质量守恒定律,教师可以围绕思维障碍设计问题,要求学生呈现思维路径,从而挖掘隐性条件,提取解决问题的有效信息。

例8 如果氧气不足,乙醇(C2H6O)燃烧可能还有CO生成。若乙醇燃烧产物中CO和CO2的总质量为25.2g,其中碳元素与氧元素的质量比为2:5 [4]。请按照流程图分析题目,明确解题思路之后解答两个问题:

求:(1)参加反应的乙醇的质量。(2)生成的水的质量。

如果按照常规思路肯定无法解答,因为虽然知道CO和CO2的总质量,但是它们各自的质量无法计算,显然依据反应前后反应物和生成物质量相等的方法是行不通的。围绕学生的思维障碍提供思维起点并适当留白,要求学生呈现思维路径,从而突破思维障碍,深刻理解应用质量守恒定律解决问题。

3.3 突破常规设计习题,要求学生打破思维定势

思维定势是指习惯于已有的固定模式,机械地再现或套用过去“正确思路”或“成功经验”去解决新问题。思维定势是一种稳定的认知结构,是创造性思维的障碍。由于缺乏思维的批判性,每当学生遇到形似质异的新旧问题时会造成知识和经验的负迁移,使学生步入误区。因此,作业设计应突破常规,要求学生转换思维方式,打破思维定势,对别人的观点或自己原有的观点进行反思、提出疑问,并有所创新,从而培养学生的批判性思维。

例9 如图2所示,把二氧化碳气体慢慢倒入放有阶梯状的燃着蜡烛的烧杯中[5],可以观察到的现象是_______________ ,原因是_______________ 。

如图3所示,将高低不同的燃烧着的两支蜡烛罩上茶杯后,一会儿两支蜡烛都熄灭了。问:哪支蜡烛先熄灭 _______________,其原因是_______________。

例9突破常规设计习题,可以引起学生的认知冲突,制造一种思维的不协调,把学生引入到一个多疑、好奇的境界,激发其学习兴趣,丰富其学习体验。面对似曾相识的情境时,应该从题目本身的问题情景出发,独立思考,注意分析相似情景之间的异同点,培养思维的批判性和灵活性。

作业是课堂教学的延续,是学生学习过程中落实基础、提升能力、培养思维品质的前沿。《义务教育化学课程标准》(2011版)指出:“教师在继承以往习题教学经验的基础上,应积极进行习题教学的改革与探索。习题的选择和编制,应充分体现习题在促进学生科学素养全面发展方面的功能和价值。[6]”聚焦思维考查——让作业设计“去考试化”,是发挥作业功能,实现作业价值的有效途径。

参考文献:

[1]黄一敏,王东.化学作业考试化倾向的问题剖析及应对策略[J].化学教学,2014,(8):70.

[2][3]王宝斌.聚焦思维考查:让作业“去考试化”[J].教育研究与评论,2014,(9):67~70.

[4]周志定.复习教学中关于课堂习题设计的实践与思考[J].化学教学,2014,(10):68~69.

[5]王宝斌.关注实验细节增强探究“三度”[J].化学教与学,2011,(4):67~69.

[6]中华人民共和国教育部制订.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

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