改進習題訓練，提升科學素養

摘要： 有效的習題練習能夠幫助學生掌握教材中的重點、難點、疑點和關鍵，加強薄弱內容的學習，綜合地培養各種能力，進而全面提升學生的科學素養。這在整個初中階段的科學課程的學習過程中是必不可少的。本文從精選習題，難度適宜；立足能力，有效訓練和練議結合，指導有法等方面，闡述了如何改進習題訓練和提升學生科學素養等問題。

關鍵詞： 科學教學 科學素養 習題訓練 策略方法

初中科學課程教學的最終目的是全面提升學生的科學素養，學以致用。教育心理學研究表明：解決實際問題是理解水平的一個新的更高層次。所以學生要真正掌握科學知識，就一定要經過科學習題訓練這一環節?？茖W高效的習題訓練能夠幫助學生掌握教材中的重點、難點、疑點和關鍵，加強薄弱內容的學習，綜合地培養各種能力，進而全面提升學生的科學素養。如何根據新課標的精神，切實改變傳統習題訓練量多而質不優的弊端，是擺在我們全體科學教師面前的緊迫的現實課題。我在新課程實踐中摸索出一些習題教學的策略和方法，與大家共同探討。

一、精選習題，難度適宜

（一）精編基礎題以鞏固概念。

例如在初中“密度”單元的教學中，我選編了這樣一組題：已知鋁的密度是2.7×10³千克/米³，鐵的密度是7.8×10³千克/米³。問：①同體積的鐵塊和鋁塊質量之比是多少？②同質量的鐵塊和鋁塊體積之比是多少？③1立方米的鐵塊和多少立方米的鋁塊質量相等？④1千克的鐵塊和多少質量的鋁塊體積相等？這道題具有充分理解密度概念的意義，并能使學生很好地掌握有關的計算。

再如在學習電功率時選編了這樣一道基礎題：在電壓不變的電源上，第一次連接由兩個相同的電阻串聯組成電路，第二次連接由這兩個電阻并聯組成電路，問：①哪一種電路的功率較大？②應用公式P=UI、P=I²R、P=U²/R的哪一個公式得出結論？（若分別應用上面的三個公式，得出的結論相等嗎？加以說明。）

這些基礎題從不同角度揭示出有關概念、公式的內涵和外延，使學生的認識進一步深化，是提高學生理解能力的基本途徑和方法。

（二）精編多變題以開闊思路。

不少科學題解法不止一種，有的條件變化結論隨之不同，教師應引導學生尋求多種解法，研究題目變化的過程，可以將知識縱橫串聯，訓練和培養學生的思維能力，因此多變題應該列入習題訓練的選題范圍。

（三）精選來自學生中的問題以鼓勵學生自學。

把學生提出的問題集中起來，師生共同分析和探討，激發起學生自學的興趣，學生有了一定的自學能力后，他們的課外閱讀就會豐富起來。這樣就大大調動了學生學習的積極性，而且能發揮學生之間互相影響、互相幫助、互相勉勵的作用。

二、立足能力，有效訓練

（一）培養學生提出問題和猜想的能力。

問題和猜想是學生探究活動的起點。根據生活現象、科學實驗現象等提出科學問題和選擇有探究價值的科學問題設置情境，讓學生提出猜想，這是科學探究中最值得關注的環節，因為它們對整個探究過程起引導性作用。科學教學要關注學生探究能力的培養，加強提出問題能力的訓練，使學生有機會體驗真正意義上的科學探究。

例如2006年泰安中考題：以下幾幅圖片展示的是福娃小運動健將在進行奧運比賽，請你觀察圖片，想象圖片中運動項目比賽的情景，提出兩個科學問題，并對提出的科學問題嘗試解答。

分析：提出問題的能力可以分成三個層次：第一，把觀察到的現象直接用問題化的語言或文字表達出來；第二，對發現現象的原因，運用自己已有的知識和經驗進行解釋，當解釋有困難時，便提出質疑，形成更加具體的問題；第三，對具體問題形成的可能性進行假設或猜想，提出一個可進行科學探究的問題。前者雖然是較低層次的提問，但從平時熟視無睹的現象中發現問題，也閃爍著批判性思維的火花。后者體現了一種創造性思維。

本題讓學生從熟悉和喜愛的體育運動中提出科學問題并作答。素材選擇了奧運福娃的卡通畫，畫面活潑親切，富有童趣，貼近學生生活實際，使學生有親近感。設問采用自問自答方式，具有一定的開放性，能培養學生的發散性思維能力。從提出問題的能力要求上講，難度不大，只屬于第一個層次的問題。

又如：小明看到滑冰運動員滑冰時，冰刀下會出現一層水，這層水的作用跟潤滑油的作用一樣，冰刀離開后，水又會很快結冰。又聯想到冬天為了避免拖拉機水箱的冷卻水在過夜時凝固，常常在水里加一些酒精，這樣即使氣溫下降到0℃以下，水箱內的水也不會結冰。為什么呢？請你幫助小明就以上兩個現象提出一個可供小明進行科學探究的科學問題：（ ）

分析：新課標強調培養學生提出問題的能力，我們應該進行提出問題類的習題訓練。但是有些教師急功近利，從應試的角度訓練學生在解答這類試題時機械式地在題中出現的科學現象前加一個為什么、怎么樣等，例如天空為什么是藍色的？冬天手摸房外的金屬桿為什么比摸木頭涼等，這就剝奪了學生自主質疑的權利。其實，當學生運用自己已有的知識和經驗進行解釋有困難時，便提出質疑，形成更加具體的問題機會，對具體的問題形成的可能性進行假設或猜想，提出一個可進行科學探究問題的思維訓練。從該題的考查結果看，也證明了這一點。多數學生提出的是第一個層次的問題：“冰刀下的水為什么會溶化？”“摻有酒精的水在0℃以下為什么不凝固？”等，少數學生提出類似于：“冰的熔點與冰面上受到的壓強有關嗎？”“水的凝固點降低是因為水中摻有酒精嗎？”等第二層次的具體問題，只有極少數學生提出：“物質的熔點（凝固點）與哪些因素有關”的符合題意的可供科學探究的科學問題。由此可見，教師進行評價時要適當區別學生提出問題的質量，引導學生提出高質量的問題。

（二）培養學生設計和實施科學探究實驗的能力。

為了驗證猜想或者探究某一規律就要觀察和測量，就要設計和實施科學實驗。設計和實施科學實驗就是從操作的層面把探究的猜想與假設具體化、程序化，需要明確探究的要求，分析實驗原理，選擇實驗儀器等?？傊?，就是將學過的知識遷移到實際問題中，并進行綜合運用來設計和實施實驗方案。

例如在初中科學實驗中，常常用長方體木塊作為實驗器材來研究一些問題，現在請你以長方體木塊作為實驗器材之一，可以適當添加其它輔助器材，設計三個實驗來研究或說明相關的科學問題。（力、熱、聲、光、電均可）

分析：本題不但過程、結論開放，條件也有所開放，只是木塊作為必備實驗器材，其余器材可以根據需要添加。解答時不僅要知道所添加的實驗器材的作用和使用方法，更主要的是根據自己想“研究或說明的科學問題”而自主選擇實驗器材，設計實驗過程具有一定的靈活性，避免了對實驗過程的死記硬背，體現了科學探究活動中實驗設計的特點——在驗證某一種猜想進行實驗設計時，沒有“現成的”、“成套的”實驗器材，而總是根據需要去選擇合適的工具。因此該題能比較好地訓練學生實驗設計和實施的能力、發散思維和創造思維的能力。

（三）培養學生的反思和評價能力。

反思和評價是課標所倡導的一種重要能力。無論何種類型的試題，它所設計的科學現象或情景或解答結果，都必須符合生活實際和事物變化的客觀規律，否則都是有違新課標理念的。要教育學生不唯上、不唯書本、不唯教師、不唯權威，就要重視對科學探究過程進行反思和評價能力的培養。

1.從科學方法應用的角度進行反思和評價

例如2006年黃岡中考題：大家都有過玩彈弓的經歷，它能把“紙彈”彈出去。彈弓彈射的距離究竟與哪些因素有關？（1）你的猜想是：（ ）。（本題（3）中猜想除外）（2）寫出能驗證你的猜想的實驗方案：（ ）。（3）評估交流：若琦同學猜想“彈弓彈射的距離與紙彈的質量大小有關”并進行了如下實驗：①用彈弓斜向上彈出質量較小的紙彈，測出彈射距離S₁；②用彈弓斜向上彈出質量較大的紙彈，測出彈射距離S₂；③用彈弓斜向上彈出質量最大的紙彈，測出彈射距離S₃；④比較S₁、S₂、S₃的大小就能得出彈弓彈射的距離是否與紙彈的質量大小有關。請你對該同學的實驗方案進行評估：（ ）。

分析：題中給出的是探究“彈弓彈射的距離與紙彈的質量大小有關”的過程，要求學生指出探究過程中存在的問題，實際上考查學生是否掌握實驗過程中變量的控制。由于該題所展示的情景是課本上沒有的，學生不可能憑記憶回答。從這個角度說，該題考查了學生運用控制變量的方法設計實驗的能力。

2.從實驗實施過程的角度進行反思和評價

例如2005年大連中考題：為了測定木塊所受到的滑動摩擦力，兩個實驗小組分別設計了甲、乙兩種實驗方案，實驗裝置如圖所示。實驗中不計彈簧測力計的重力。

甲方案：在水平實驗桌面上將木板用線拉住，通過彈簧測力計沿木板方向水平拉木塊，使木塊在木板上面滑動。

乙方案：將木板放在水平實驗桌面上，用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊，沿木板方向水平拉木板，使木板在木塊下面滑動。

（1）從實驗操作方面考慮，應選擇（ ）方案，簡述你選擇的理由。

（2）從實驗誤差方面考慮，應選擇（ ）方案，簡述你選擇的理由。

分析：該題是探究滑動摩擦力與什么因素有關的實驗，學生比較熟悉。通過比較兩種不同的實驗方案，可以較好地考查學生有沒有仔細觀察、認真思考這個實驗，因為沒有做這個實驗或做的過程中沒有認真觀察與思考的學生是很難想到彈簧測力計在拉木塊時木塊保持勻速移動和移動過程中讀準示數是很困難的，會造成較大的讀數誤差?？梢娫擃}對引導學生重視并積極參與實驗過程有積極的意義。

三、練議結合，指導有法

習題課不應以教師講解為主，而應由學生獨立思考、自己動手、相互議學、相互幫助。因此，教師出示題目后，要先讓學生審清題意，探索思路，然后解題。做好題目后，學生要彼此交流對問題的認識、解題的依據、收獲體會、注意事項及題目的變化情形等。教師在指導學生解答問題中要注意：

（一）練習要有層次，并要求分清主次。

練習的層次是指練習要由淺入深、由簡到繁、由基礎到綜合。訓練要求的主次是指有的側重于基本概念、基本運算，就必須要求學生認真分析解答或教師示范；有的側重于訓練學生的思維速度，就必須采用說理選擇等形式；有的側重訓練思維能力，就應該著重討論分析科學過程。

（二）要練中有學，學中復練。

學生解題發生錯誤的原因，主要是概念不清，對公式規律法則等理解有誤，教師發現后要引導學生讀課本，分析內容，從而使學生得以糾正錯誤，鞏固知識，此時讓學生復練效果會更好。

（三）要總結規律，防止模式化。

科學習題都是有規律可循的，有其共性，教學中要幫助學生歸納總結，從個性中探求共性，抓住一般規律處理特殊問題。為了防止模式化還應該安排有關習題讓學生辨析。

（四）要面向全體，因材施教。

這一點主要表現在選題要有兩種要求：要鼓勵學困生練議，要注意培養學優生在習題課中對問題進行討論。教師在引到一定深度后，再留有余地，繼續討論和研究題目。

科學課程的特點之一就是整合，所以在科學課程的習題訓練上應該體現出學科內和跨學科的綜合性試題，通過訓練全面提升學生的科學素養。但要注意不能簡單生硬地把科學、化學、生物、地理的知識點糅合在一起訓練，應以某一條主線將不同知識點進行科學的整合，培養學生對知識內在聯系的理解能力及綜合運用能力，體現科學習題訓練的綜合性，這些都需要我們繼續深入探索。

參考文獻：

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