科學教學中有效性習題的設置

王正平

摘 要：習題設置的有效性與高效性是實現學生輕負高質的首要前提，同時也能實現對科學知識的內化，提高解決問題和分析問題的能力與技巧。因此，如何合理設置有質量的科學習題尤為重要。基于筆者的教學實踐和體會，本文從挖掘習題功能、整理學生錯題、編制變式習題等方面來分析如何提高教學的有效性。

關鍵詞：習題；有效；錯題；優化；變式；思維

我們一直在提倡減負，初中每門功課作業量控制在半小時之內，這就決定發給學生的練習題必須經過教師的認真分析，篩選出精而簡的習題。現狀是市場上各種習題資料，有些教師對習題拿來就用——實施“題海戰術”，沒有針對知識點進行篩選，重點題型不突出；對待已有的習題資料要有層次地加以設置，不僅滿足能力突出的學生對難題的挑戰，并且還能兼顧學習有困難的學生解決基礎題目，因此設置有效性的習題是實現學生輕負高質的首要前提。

一、挖掘習題功能，激發學習潛能

設置習題要遵循因材施教和培養興趣兩大原則，同時兼顧學生的認識水平和能力水平；考慮習題內容豐富、形式多樣、有梯度分層，通過習題的設置激發學生的學習潛能。

1.趣味性

學習新知或對未知世界探索都源于興趣，興趣能激發學習欲望獲得靈感，同時興趣也是學生完成學習任務的內驅力。在學習《遺傳和進化》中關于“遺傳”和“變異”的概念教學時，結合俗語“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞”，“一母生九子，連母十個樣”。學生很快就接受了。對于變異，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”，學生理解兩者概念時存在困難。為了解釋“不可遺傳的變異”，筆者引用了有“韓國第一美女”之稱的著名演員金喜善和她的女兒的圖片，借助外力如環境、食物、手術（如整容）而導致的個體變化是無法遺傳給子代的。由遺傳物質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。通過趣味的事例講解，使學生在愉悅中獲得新知，從而建構正確的概念，有利于提高教學效率。在此基礎上再進行習題設置，學生自然就能迎刃而解。

2.實踐性

縱觀近五年的中考科學試題，出題背景資料很大一部分來自于日常生活、實踐活動、實驗探索及成果等，非常注重學生的科學知識應用能力以及實踐綜合能力的考查，因此教師在課堂教學中尤其需要培養學生這方面的能力。

例1：在講完《溶液的pH測定》后，作為課外作業：測量家中生活用品的pH值（提供pH試紙若干張和一張標準比色卡），并記錄比對后的pH值，將顯色的pH試紙粘貼在記錄表中。學生所測物質五花八門，有牙膏、醬油、食醋、洗潔精、水、肥皂水、唾液、尿液等。學生通過實踐活動不僅學習了知識，而且充分認識到了科學與生活的密切關系。然而當學生第二天在課堂上展示他們的pH試紙時，發現許多張pH試紙不是原來看到的顏色，比如醋顯示的紅色、牙膏顯示的綠色、洗發水等顯示的顏色都不是原來一開始看到的。通過實踐活動學生不僅能學習到課本中的知識，而且在實踐中還能有所發現，對文本知識的延伸和生成性內容的進一步探索。相比那些低水平、簡單機械的習題訓練，這樣的習題設置既起到了落實新課標，又拓展了課堂教學。

3.探索性

精選好的習題，為學生營造“一題一世界”的觀念，每一道好的習題都有其內涵隱藏的知識需要挖掘，并不是簡單地對概念進行重復再現就可以解決的，它會引導學生去比較、深思、探索潛在的知識內容，培養他們的“再創造”能力。

例2：在教學《重力》時，筆者設置了這樣的習題：

①你能分享一下牛頓發現萬有引力的科學小故事嗎？

②地球像一個轉動著的巨球，為什么不會把人給甩出去？

③你覺得宇航員在太空中是如何實現日常的生活？（回答后觀看視頻資料）

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

4.層次性

教師在設置習題時要按照學生的接受能力、對新知的掌握程度、應用知識的能力進行分層編制，讓盡可能多的學生做自己能力范圍內的題目，獲得成就感。當然，偶爾可以增加一些能力題，調動其學習的主動性和積極性。筆者主要從以下兩個方面著手設置：

（1）根據學生的認知規律設置

習題的設置需要針對學生不同的學習階段分類型安排，才能發揮習題的落實知識和提升能力的作用。a.新課結束后的習題需要落實新知識，以基礎內容為主，如學習了化學基礎知識后編寫化學闖關題（元素符號書寫、化合價標注、化學反應書寫、化學計算等）；b.完成一章內容教學之后，整章練習則更關注對學生關于各節內容之間的聯系，內容的整合以及能力的提升；c.期中、期末階段復習應關注某一主題對本冊內容知識的連貫、系統加以比較應用；d.中考復習題的設置可以從基礎開始，錯題整理到專題講解，最后到綜合拓展。

（2）根據學生的知識掌握水平設置

制定豐富、靈活的分層次習題，讓學生自主選擇，可以最大限度地拓寬學生的減負空間，發展獨特魅力。如在教學《質量守恒定律》后，要求學生設置相關知識，現選取其中一組（林同學編寫）展示如下：

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

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

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

學生進行解題可能是為了完成老師的作業，但由學生進行改編題目則是其主動學習的表現，是其參與學習、進行自主性學習的體現。

二、整理學生錯題，優化認知結構

奧蘇貝爾的認知結構理論告訴我們，學生頭腦中的學科知識結構越具有序性、系統性，解決科學問題時，科學知識就越便于提取與利用；反之，會發生提取困難或錯誤。如果我們平時堅持做到整理學生錯題，深入分析和研究學生的錯誤，就可以找出錯誤的原因，并能設置相對應的習題，防患于未然。這樣我們不僅能有效地減少錯誤，而且利于建構認知結構。

例3：在學習《電能》后，學生做了這樣一道習題（來源于“多科聯賽試卷”）。

一臺電冰箱的功率為140瓦，這臺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

C.3.36焦 D.3.36千瓦時

典型錯誤：學生認為，電冰箱工作一整天消耗的電能為

W=Pt=0.14kW×24h=3.36kWh

分析學生錯誤的原因，主要是學生在解題時，受到題目中數據的干擾，直接應用了公式W=Pt求解，而沒來有跳出題目去看問題，缺乏對生活經驗的遷移。因為從電冰箱的工作特點來看，其工作狀態是間歇性的，所以實際的耗電量應該比這個值要小，排除D，又考慮到焦的單位太小，所以排除A、C，應選B。

為避免以后出現同類錯誤，我們可以在課堂上前置這類習題：

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

本題可以讓學生明白，若是結合公式W=Pt計算，可知該電冰箱工作一整天消耗的電能為3.12kWh，而結合銘牌中耗電量的數據，學生就會產生認知沖突，通過生活經驗學生自然能明白其中的奧秘。

通過上述分析，學生對這一知識結構有更完整的認識，基于這樣分析問題的方法，其在以后的學習中也就會更仔細、更全面地去思考問題，使自己的知識結構更加完善。

三、編制變式習題，發展思維能力

當我們在菁優網中查詢某一題的解析時，可以檢索出許多類似的題目，這些題目考查的核心科學知識是一樣的，但問題呈現的方式卻各不相同；有文字描述、圖表形式、答案相近的表達，選項或問題從不同角度加以變化。我們在解析習題時，目的不是傳授給該點知識內容，更主要的是教給學生思考問題的方向，發展其發散性思維，提升解決實際問題的應變能力。

例4：已知鋁的比熱比銅大，質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：選項同上）

變式2：已知鋁的比熱比銅大，質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.熱量不會互相傳遞

D.無法判斷

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方式。通過變式訓練，從多角度、多方位去思考、分析、推理和歸納，既能促使學生注重知識點間的聯系，抓住問題本質，又培養了學生的思維能力和解題能力，從而在很大程度上培養了學生思維的廣闊性，利于發展學生的創造性思維能力。

有效的習題是高效課堂的“催化劑”，必將為課堂注入新的活力。教師應學會進行多樣化的、有效性的習題設置，這樣既能激發學生學習科學的熱情、挖掘學生學習的潛能，又能內化學生的知識結構、發展學生的思維。習題的有效性設置是一門有藝術的學問，任重而道遠。只要我們堅持，相信我們的課堂定能綻放出更加絢麗的色彩！

參考文獻：

1.鄭青岳.鄭青岳科學教育講演錄.浙江教育出版社，2015.11.

2.陳通偉.淺析初中物理教學中錯誤資源的處理策略.中學物理，2013.8.

3.孫孜.變式教學應注意的幾個問題.教育實踐與研究，2009.6.

（作者單位：浙江省溫嶺市第九中學）