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科学教学中有效性习题的设置

2017-03-30王正平

试题与研究·教学论坛 2017年11期
关键词:变式错题习题

王正平

摘 要:习题设置的有效性与高效性是实现学生轻负高质的首要前提,同时也能实现对科学知识的内化,提高解决问题和分析问题的能力与技巧。因此,如何合理设置有质量的科学习题尤为重要。基于笔者的教学实践和体会,本文从挖掘习题功能、整理学生错题、编制变式习题等方面来分析如何提高教学的有效性。

关键词:习题;有效;错题;优化;变式;思维

我们一直在提倡减负,初中每门功课作业量控制在半小时之内,这就决定发给学生的练习题必须经过教师的认真分析,筛选出精而简的习题。现状是市场上各种习题资料,有些教师对习题拿来就用——实施“题海战术”,没有针对知识点进行筛选,重点题型不突出;对待已有的习题资料要有层次地加以设置,不仅满足能力突出的学生对难题的挑战,并且还能兼顾学习有困难的学生解决基础题目,因此设置有效性的习题是实现学生轻负高质的首要前提。

一、挖掘习题功能,激发学习潜能

设置习题要遵循因材施教和培养兴趣两大原则,同时兼顾学生的认识水平和能力水平;考虑习题内容丰富、形式多样、有梯度分层,通过习题的设置激发学生的学习潜能。

1.趣味性

学习新知或对未知世界探索都源于兴趣,兴趣能激发学习欲望获得灵感,同时兴趣也是学生完成学习任务的内驱力。在学习《遗传和进化》中关于“遗传”和“变异”的概念教学时,结合俗语“龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞”,“一母生九子,连母十个样”。学生很快就接受了。对于变异,按照变异的原因可以分为“可遗传的变异”和“不可遗传的变异”,学生理解两者概念时存在困难。为了解释“不可遗传的变异”,笔者引用了有“韩国第一美女”之称的著名演员金喜善和她的女儿的图片,借助外力如环境、食物、手术(如整容)而导致的个体变化是无法遗传给子代的。由遗传物质引起的变异并能遗传给子一代的就是可遗传变异,而仅由环境改变引起的变异是不可遗传的变异,不能遗传给后代。通过趣味的事例讲解,使学生在愉悦中获得新知,从而建构正确的概念,有利于提高教学效率。在此基础上再进行习题设置,学生自然就能迎刃而解。

2.实践性

纵观近五年的中考科学试题,出题背景资料很大一部分来自于日常生活、实践活动、实验探索及成果等,非常注重学生的科学知识应用能力以及实践综合能力的考查,因此教师在课堂教学中尤其需要培养学生这方面的能力。

例1:在讲完《溶液的pH测定》后,作为课外作业:测量家中生活用品的pH值(提供pH试纸若干张和一张标准比色卡),并记录比对后的pH值,将显色的pH试纸粘贴在记录表中。学生所测物质五花八门,有牙膏、酱油、食醋、洗洁精、水、肥皂水、唾液、尿液等。学生通过实践活动不仅学习了知识,而且充分认识到了科学与生活的密切关系。然而当学生第二天在课堂上展示他们的pH试纸时,发现许多张pH试纸不是原来看到的颜色,比如醋显示的红色、牙膏显示的绿色、洗发水等显示的颜色都不是原来一开始看到的。通过实践活动学生不仅能学习到课本中的知识,而且在实践中还能有所发现,对文本知识的延伸和生成性内容的进一步探索。相比那些低水平、简单机械的习题训练,这样的习题设置既起到了落实新课标,又拓展了课堂教学。

3.探索性

精选好的习题,为学生营造“一题一世界”的观念,每一道好的习题都有其内涵隐藏的知识需要挖掘,并不是简单地对概念进行重复再现就可以解决的,它会引导学生去比较、深思、探索潜在的知识内容,培养他们的“再创造”能力。

例2:在教学《重力》时,笔者设置了这样的习题:

①你能分享一下牛顿发现万有引力的科学小故事吗?

②地球像一个转动着的巨球,为什么不会把人给甩出去?

③你觉得宇航员在太空中是如何实现日常的生活?(回答后观看视频资料)

④假如没有重力,我们生活的世界会怎么样?要求学生编写手抄报或撰写科学小论文。学生想象力之丰富、知识面之广都超乎你的想象,令你不得不佩服。

4.层次性

教师在设置习题时要按照学生的接受能力、对新知的掌握程度、应用知识的能力进行分层编制,让尽可能多的学生做自己能力范围内的题目,获得成就感。当然,偶尔可以增加一些能力题,调动其学习的主动性和积极性。笔者主要从以下两个方面着手设置:

(1)根据学生的认知规律设置

习题的设置需要针对学生不同的学习阶段分类型安排,才能发挥习题的落实知识和提升能力的作用。a.新课结束后的习题需要落实新知识,以基础内容为主,如学习了化学基础知识后编写化学闯关题(元素符号书写、化合价标注、化学反应书写、化学计算等);b.完成一章内容教学之后,整章练习则更关注对学生关于各节内容之间的联系,内容的整合以及能力的提升;c.期中、期末階段复习应关注某一主题对本册内容知识的连贯、系统加以比较应用;d.中考复习题的设置可以从基础开始,错题整理到专题讲解,最后到综合拓展。

(2)根据学生的知识掌握水平设置

制定丰富、灵活的分层次习题,让学生自主选择,可以最大限度地拓宽学生的减负空间,发展独特魅力。如在教学《质量守恒定律》后,要求学生设置相关知识,现选取其中一组(林同学编写)展示如下:

①二氧化碳是________;(选填“混合物”“化合物”“单质”)(基础题)

②物质A在氧气中燃烧,只生成二氧化碳和水,则A物质中一定含有_____元素,可能含有______元素;(提高题)

③15.2克A物质在纯氧中燃烧,只生成4.4克二氧化碳和14.4克水,则A物质中一定含有______元素。(智能题)

学生进行解题可能是为了完成老师的作业,但由学生进行改编题目则是其主动学习的表现,是其参与学习、进行自主性学习的体现。

二、整理学生错题,优化认知结构

奥苏贝尔的认知结构理论告诉我们,学生头脑中的学科知识结构越具有序性、系统性,解决科学问题时,科学知识就越便于提取与利用;反之,会发生提取困难或错误。如果我们平时坚持做到整理学生错题,深入分析和研究学生的错误,就可以找出错误的原因,并能设置相对应的习题,防患于未然。这样我们不仅能有效地减少错误,而且利于建构认知结构。

例3:在学习《电能》后,学生做了这样一道习题(来源于“多科联赛试卷”)。

一台电冰箱的功率为140瓦,这台电冰箱工作一整天消耗的电能约为( )

A.0.95焦 B.0.95千瓦时

C.3.36焦 D.3.36千瓦时

典型錯误:学生认为,电冰箱工作一整天消耗的电能为

W=Pt=0.14kW×24h=3.36kWh

分析学生错误的原因,主要是学生在解题时,受到题目中数据的干扰,直接应用了公式W=Pt求解,而没来有跳出题目去看问题,缺乏对生活经验的迁移。因为从电冰箱的工作特点来看,其工作状态是间歇性的,所以实际的耗电量应该比这个值要小,排除D,又考虑到焦的单位太小,所以排除A、C,应选B。

为避免以后出现同类错误,我们可以在课堂上前置这类习题:

实例:提供电冰箱的铭牌信息(如右图),计算该电冰箱工作一整天消耗的电能为多少?

本题可以让学生明白,若是结合公式W=Pt计算,可知该电冰箱工作一整天消耗的电能为3.12kWh,而结合铭牌中耗电量的数据,学生就会产生认知冲突,通过生活经验学生自然能明白其中的奥秘。

通过上述分析,学生对这一知识结构有更完整的认识,基于这样分析问题的方法,其在以后的学习中也就会更仔细、更全面地去思考问题,使自己的知识结构更加完善。

三、编制变式习题,发展思维能力

当我们在菁优网中查询某一题的解析时,可以检索出许多类似的题目,这些题目考查的核心科学知识是一样的,但问题呈现的方式却各不相同;有文字描述、图表形式、答案相近的表达,选项或问题从不同角度加以变化。我们在解析习题时,目的不是传授给该点知识内容,更主要的是教给学生思考问题的方向,发展其发散性思维,提升解决实际问题的应变能力。

例4:已知铝的比热比铜大,质量和初温都相同的铝块和铜块,吸收相同热量以后相互接触,则( )

A.温度从铝块传递到铜块

B.温度从铜块传递到铝块

C.热量从铝块传递到铜块

D.热量从铜块传递到铝块

变式1:上题中,相同条件下,放出相同热量以后相互接触,则( )(注:选项同上)

变式2:已知铝的比热比铜大,质量相同的铝块和铜块,吸收相同热量以后相互接触,则( )

A.热量从铝块传递到铜块

B.热量从铜块传递到铝块

C.热量不会互相传递

D.无法判断

变式3:初温相同的两物体甲和乙,吸收相同热量后相互接触后不发生热传递,比较甲和乙两物体的比热大小。

变式既是一种重要的思想方法,更是一种行之有效的教学方式。通过变式训练,从多角度、多方位去思考、分析、推理和归纳,既能促使学生注重知识点间的联系,抓住问题本质,又培养了学生的思维能力和解题能力,从而在很大程度上培养了学生思维的广阔性,利于发展学生的创造性思维能力。

有效的习题是高效课堂的“催化剂”,必将为课堂注入新的活力。教师应学会进行多样化的、有效性的习题设置,这样既能激发学生学习科学的热情、挖掘学生学习的潜能,又能内化学生的知识结构、发展学生的思维。习题的有效性设置是一门有艺术的学问,任重而道远。只要我们坚持,相信我们的课堂定能绽放出更加绚丽的色彩!

参考文献:

1.郑青岳.郑青岳科学教育讲演录.浙江教育出版社,2015.11.

2.陈通伟.浅析初中物理教学中错误资源的处理策略.中学物理,2013.8.

3.孙孜.变式教学应注意的几个问题.教育实践与研究,2009.6.

(作者单位:浙江省温岭市第九中学)

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