初中科學習題有效設計策略研探

張璟瑜

[摘? ?要]立足初中科學習題課教學存在的問題，對初中科學習題有效設計策略進行研究。研究發現，依據啟發性、專題性和生活化原則精選習題，從習題的情境化、階梯化及實驗性方面多樣化設計習題，通過變式練習、一題多解等方式進行的習題改編與拓展，可提升學生的解題能力和科學素養，促進學生理解知識本質及掌握知識規律。

[關鍵詞]初中科學;習題;有效設計

[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）05-0080-03

一、初中科學習題課教學存在的問題

由于習題課要講授的內容沒有現成的教參可借鑒與參考，所以教師一旦處理不好往往會導致學生興趣缺乏，學習效率低下。目前，初中科學習題課教學普遍存在以下問題：

（一）對習題課準備不充分

很多教師對習題課并不重視，也不進行精心準備，甚至無教案;習題的選擇隨意性大，目的性不強，缺乏系統性。有的教師甚至連題目都沒有完整地做過一遍就開展習題課教學，教學效果差強人意。

（二）把習題課和多做練習混為一談

部分教師把習題課與多做練習混為一談，習題課上干脆給學生做練習、對答案，這樣既浪費了寶貴的課堂時間，課堂教學效率也不高。

（三）把習題課上成了講題課

在習題課上，教師主要以習題的講解分析為主。在講習題時，要么一講到底，要么提示多、思考少，常使學生沒有時間進行深入思考。教師忽視了習題課的主體是學生，把習題課上成了講題課。

二、初中科學習題有效設計的策略

（一）突出原則精選習題，體現學生認知規律

在設計習題時，不僅要重點考查核心知識，還要突出習題的啟發性原則、專題性原則和生活化原則，從而做到精選習題，體現學生的認知規律。

1.啟發性原則：以學生的易錯點為啟發點

在設計習題時要注重啟發性原則。教師平時要多留意學生在學習某些知識時普遍存在的問題和思維障礙，以學生的易錯點作為習題設計的啟發點。

2.專題性原則：幫助學生構建知識網絡

在習題課中常發現學生在解決某一問題時思路混亂，經常出錯。對此，教師可設計習題專題教學進行復習強化，以促進學生在理解和鞏固知識的同時，構建完整的知識網絡。

例如，在學完了酸堿鹽的性質后，由于酸堿鹽的概念較多，從物質間的反應上升到離子間的反應，學生對此很模糊，在解決相關問題時也時常出錯。對此，教師可設計離子共存的習題專題教學，與學生一起對常見的離子共存問題進行比較、匯總，由此加深學生對離子共存內容的理解，幫助學生構建完整的知識網絡，把握知識的本質。

3.生活化原則：? 體現習題與生活的緊密聯系

習題課由于“練”的成分偏多，容易給學生以枯燥無趣之感，因此，在題目的設計上還要特別注重新穎、前沿和貼近生活，以提高學生的學習興趣。

例如，在有關傳染病知識的習題課上，筆者以《柳葉刀》雜志刊登的關于“超級病菌NDM-1”的文章為素材，設計下列習題：

“NDM-1”是科學家發現的一種新的超級細菌，該細菌能夠使致病細菌變得強大，抵御幾乎所有抗生素，問：

（1）該細菌與其他生物有什么區別？它的生活方式如何？

（2）從傳染病角度看“NDM-1”屬于什么？

（3）由“NDM-1”引起的病癥看，屬于一種傳染病，主要是它符合傳染病的哪三個特點？

（4）“NDM-1”主要通過什么途徑傳播？（ ）

A.糞便 B.飛沫

C.血液 D.母嬰

（5）人體免疫系統 （填“能”或“不能”）對“NDM-1”產生免疫應答。

這個習題緊扣最新科技成果與實際生活，使知識得到很好的應用，很好地體現了生活化原則。

（二）多樣化設計習題，促進學生獲得不同程度的發展

1.設計階梯式習題，顧及不同層次學生

學生存在個體差異，因此要針對學生的個體差異進行習題的分層設計。習題設計應從易到難，形成梯度，符合學生的認知規律，使學生都能得到不同程度的發展。具體如下：

基礎構建：在幫媽媽做家務時，小明發現將甲、乙兩根相同體積的筷子放入水中，甲浮在水面上，乙則沉在水底，如圖1所示。由圖可知，甲在水中處于 ? ? ? ? ? ? 狀態，所以甲的密度比水 ? ? ? ? ;乙在水中處于 ? ? ? ? 狀態，所以乙的密度比水 ? ? ? ;由圖可知，甲比乙排開水的體積 ? ? ，甲所受的浮力比乙 ? ? ? ? ? ;根據甲、乙在水中的浮沉狀態可知，甲的重力 ? ? ? 所受浮力，乙的重力 ? ? ? 所受浮力。

階梯深化：如圖2所示，重力相等的甲、乙兩實心球分別懸浮和漂浮在水中，下列說法正確的是（ ）。

A.甲球受到的浮力比乙球大

B.乙球的密度比甲球大

C.甲球的體積比乙球大

D.兩球浸在水中的體積一樣大

繼續深化：體積相等的實心木球和鐵球，投入足夠多的水中，靜止后浮力關系：F木? ? ? ? ? F鐵;質量相等的實心木球和鐵球，投入足夠多的水中，靜止后浮力關系：F木 ? ? ? ? ? F鐵。

上述階梯式習題中，“基礎構建”重在夯實學生的浮力基礎知識，“階梯深化”重在強化學生對浮力知識的理解，而“繼續深化”則重在讓學生掌握計算浮力大小的方法。這樣設計階梯式習題，使不同層次學生的能力都得到了提高。

2.設計情境化習題，提高學生的學習效率

設計習題時，在題中創設一些有趣的、有應用背景的情境，可以吸引學生，讓學生主動參與，從而提高學生的學習效率。

電功、電功率概念較抽象，計算煩瑣，若單純講題學生會覺得枯燥乏味，對此可結合購買“小廚寶”的過程設計情境化習題（如下），巧妙地將相關知識點串聯起來，引導學生逐步展開階梯式練習，這比一味地讓學生做題更有吸引力，更富有實效。

習題：小明家添置了一個“小廚寶”，作為電器市場上的一種新型用電器，它的工作原理是什么？它的銘牌上標有：額定電壓220 V、額定功率1 kW、容積5 L、超溫保護器（-20℃～75 ℃）。小明想知道這臺“小廚寶”的實際功率有多大，有幾種測量方法？怎么測？

“小廚寶”電熱管的額定電壓為220 V，額定功率為1 kW。當容器內水溫達到75 ℃時，溫控開關S自動斷開，“小廚寶”即處于保溫狀態。（R1和R0的電阻值不變）問：（1）電熱管的電阻值R1是多少？（2）若“小廚寶”處于保溫狀態，其電熱管R1的實際功率為62.5 W，R1的實際電壓是多少？（3）“小廚寶”處于保溫狀態時比正常加熱時省電，這是為什么呢？

3.設計實驗性習題，提高學生的科學素養

實驗直觀、有趣，不僅可在新課教學中利用實驗，在習題設計中也可充分利用實驗素材。在設計科學習題時，教師可編制一些實驗習題引導學生練習。通過實驗性習題，可將一些抽象的問題具體情境化，提高學生的科學素養。

習題：如圖3所示為測定空氣中氧氣含量的裝置及藥品。

（1）紅磷熄滅，未等廣口瓶冷卻后打開彈簧夾，測量結果會偏 。

（2）小明同學用足量的木炭代替紅磷，測量結果會偏? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（3）要利用如圖4裝置除去濃H2SO4中的少量H2O，如何連接裝置？若要測量某氣體的體積，又該如何連接裝置？

設計上述習題的目的是考查學生對實驗知識的掌握情況和應用能力，但學生對實驗缺少感性認識，無從下手。因此，教師引導學生進行實驗驗證。這樣利用實驗模擬題目情境，可讓學生在直觀觀察實驗現象的基礎上，達到舉一反三、融會貫通的目的，同時加深學生對知識的理解，提高學生的科學素養。

（三）改編拓展習題，促進學生理解知識本質和掌握知識規律

習題是解決學生疑難問題、查漏補缺的很好途徑，對習題進行改編拓展，有助于學生對知識本質和規律的理解和掌握。

1.變式練習，促進學生理解知識本質

變式練習就是在原有的習題情境基礎上，變換問題的內容或對習題進行細微變換修改。實施變式練習，可多角度、全方位地了解學生對知識的掌握情況，讓學生在反復運用知識的過程中理解知識的本質。

習題：一質量為0.9 kg的冰塊，其體積是多少？（冰的密度為0.9×103 kg/m3）

變式1：當冰塊全部融化成水后，水的體積是多少？裝滿水的玻璃杯放入冰箱冷凍室，為什么會破裂？

變式2： 若把該冰塊放入水中，冰塊受到的浮力是多少？

變式3： 如果把冰塊放入水中，當冰塊全部融化成水后，液面怎樣變化？如果把冰塊放入鹽中，液面又會怎樣變化？

變式4：如果把冰塊放入水中，當冰塊全部融化成水后，液體對容器底的壓強有無變化？ 為什么？

原題原本只涉及密度的知識，通過變式，從密度知識延伸到浮力知識和壓強知識，使學生能夠從不同的角度去應用知識，從而理解知識本質。

2.一題多解，促進學生掌握知識規律

一題多解就是用不同的方法對一道習題進行解答。一題多解能促進學生積極思考，去探尋科學知識的規律，從而加深學生對知識的理解，提升學生的思維能力。

例如，如圖5所示，已知電源電壓為6V且保持不變，R1=5Ω，電流表示數為0.4A，則R2的阻值為多大？

其中解法一是利用歐姆定律求出總電阻，然后利用串聯電路電阻的特點來解答;解法二是先利用歐姆定律求出R1的兩端電壓，再利用串聯電路電壓的特點，計算出R2的兩端電壓，最后利用歐姆定律求出電阻;解法三是利用串聯電路分壓的特點進行計算。由此可見，一道習題可以從不同的角度、運用不同的方法來進行解答，使學生在解題中獲得成就感，尋求方法間的規律。

3.圖文轉換 ， 培養學生的綜合分析能力

一些涉及知識難點的習題，若用文字來表述則會內容冗長而不易讀懂。而利用圖文轉換的方式，通過圖像呈現，則能使學生直觀地分析、理解知識，迅速厘清知識間的關系，突破思維定式。

很顯然，這道習題如果用文字呈現，會煩瑣冗長，不易理解。而進行圖文轉換后，習題直觀明了，并且通過繪圖的過程，可引導學生理解題意，分析數量關系，加強學生對圖像繪制完整性思考的訓練，也可以提高學生對圖像問題的綜合分析能力。

三、初中科學習題有效設計的實踐效果

習題設計帶有針對性和診斷性，能及時反饋和診斷學生對知識的掌握情況，進行查漏補缺;同時，在設計習題時，穿插實驗、貼近學生生活，學生參與熱情高，思維得到拓展;設計的習題有梯度，能讓不同層次學生的能力都得到提高。

習題的有效設計是基于教師對學生的了解、對知識的理解和對教材的研究，因此，教師在長期的實踐中，經歷了不斷學習、不斷積累、不斷進步的過程，對自己的專業成長幫助很大，間接促進了教師教學科研能力的提高。

綜上所述，經過多年的教學，筆者在習題設計和優化中不斷摸索，把習題課上得優、精而實在。今后，筆者還會在習題課教學中結合教學內容及學生的實際情況，采用靈活多變的教學方法，跳出習題設計的既定思維，根據學生的年齡特點和思維特點進行習題的有效設計，并按照習題的難易度、不同層次學生的接受度進行習題講解，將設計習題的主體從教師轉向學生，使學生獲得更好的學習體驗。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 關文信.新課程理念與初中物理課堂教學實施[M].北京：首都師范大學出版社，2008.

[2]? 楊成偉.用演示實驗突破物理習題課難點[J].物理教學探討，2009（7）：60-61.

（責任編輯 黃春香）