《化學(xué)：概念與應(yīng)用》專題作業(yè)設(shè)計(jì)分析及啟示

王素珍

摘要：美同高中化學(xué)教學(xué)使用的主流教材《化學(xué)：概念與應(yīng)用》中專題作業(yè)設(shè)計(jì)頗有特色，體現(xiàn)在習(xí)題的組成類型豐富、功能明確；內(nèi)容注重情境、體現(xiàn)聯(lián)系；關(guān)注探究、發(fā)展能力等方面。分析美國(guó)教材專題作業(yè)的設(shè)計(jì)，可以得到關(guān)丁教材專題作業(yè)設(shè)計(jì)的一些有益啟示。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教材；美國(guó)高中；作業(yè)設(shè)計(jì)；文本分析

文章編號(hào)：1005 - 6629（2015）5 - 0079 - 03

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

美國(guó)高中化學(xué)所使用的主流教材ChemistryConcepts and Application[1]（中文版書名為《化學(xué)：概念與應(yīng)用》[2]的專題作業(yè)設(shè)計(jì)很有特點(diǎn)。在此以第17章“電化學(xué)”為例，對(duì)專題作業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1 專題作業(yè)結(jié)構(gòu)

作業(yè)是學(xué)生理解和鞏固所學(xué)知識(shí)，發(fā)展應(yīng)用知識(shí)能力，形成問題解決意識(shí)和創(chuàng)新精神的重要載體，是課程內(nèi)容的組成部分，是課堂教學(xué)的延續(xù)和補(bǔ)充[3]，美國(guó)高中主流化學(xué)教材《化學(xué)：概念與應(yīng)用》的編寫者對(duì)習(xí)題的編寫給予了特別關(guān)注。

為幫助學(xué)生理解和鞏固所學(xué)知識(shí)，發(fā)展應(yīng)用知識(shí)能力，教材“電化學(xué)”專題作業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)置了“專題練習(xí)”，分理解概念、應(yīng)用概念、復(fù)習(xí)回顧、理性思維、科技寫作、解決問題等欄目，以本專題的教學(xué)內(nèi)容為載體，涉及基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、知識(shí)的社會(huì)應(yīng)用、研究性課題等多個(gè)方面，具體如表1所示。

2 專題作業(yè)特點(diǎn)

分析專題作業(yè)，除注重鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容外，還注重發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究、發(fā)散性思維等能力，體現(xiàn)學(xué)科與社會(huì)的聯(lián)系。

2.1 注重情境，體現(xiàn)聯(lián)系

STSE教育理念強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)教育要以保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境和保持當(dāng)今社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生參與、交流、合作、適應(yīng)、決策以及探究與創(chuàng)新能力[4]。教材“電化學(xué)”習(xí)題編制中，滲透了大量直接體現(xiàn)STSE理念的習(xí)題，具體如表2所示。

這些習(xí)題突出化學(xué)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)在人文、經(jīng)濟(jì)等方面的多重教育價(jià)值。如第23題：在設(shè)計(jì)下列電器所用的電池時(shí)，需要考慮哪些因素？a）手電筒；b）心臟起博器；c）助聽器；d）玩具車….

這題涉及生活、醫(yī)學(xué)方面等多方面知識(shí)，學(xué)生解答時(shí)，需要考慮多個(gè)方面的影響因素。手電筒的電池需要體積小、重量輕、攜帶方便；心臟起博器的電池應(yīng)具有生物相容性，安全、使用壽命長(zhǎng)；助聽器的電池體積應(yīng)特別??；玩具車的電池應(yīng)具備強(qiáng)度大、可重復(fù)充電、無毒性、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。

通過解答這一習(xí)題，學(xué)生了解到不同大小、形狀、強(qiáng)度的現(xiàn)代電池正不斷走人人們的生活，它們可以滿足人們的不同需求。激發(fā)學(xué)生思考如何開發(fā)新電池產(chǎn)品、改良產(chǎn)品性能等問題。上述習(xí)題都依賴真實(shí)的情境設(shè)計(jì)，既能考查學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握情況，還能考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生活、生產(chǎn)和社會(huì)中的化學(xué)問題，作出正確判斷的能力，同時(shí)形成知識(shí)服務(wù)于生活、社會(huì)的價(jià)值觀。

2.2 利用專題性探究，培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)

教材“電化學(xué)”專題練習(xí)中將貼近學(xué)生生活的專題性探究習(xí)題滲透到各個(gè)欄目中，而且非常注意趣味性、多樣性、可操作性。如第34題：丹尼爾電池是由英國(guó)人約翰·弗雷德里克·丹尼爾1836年研制出的早期電池。查閱相關(guān)資料，分析丹尼爾電池與伏打電池相比所具有的優(yōu)勢(shì)，并說明丹尼爾電池在當(dāng)代社會(huì)的應(yīng)用情況。

這是一道“科技寫作”題，學(xué)生首先需要查閱資料了解兩種電池的電極材料特點(diǎn)、介質(zhì)成分、電池的結(jié)構(gòu)等多方面的知識(shí)，從電池效率、輸出電壓高低、使用壽命等幾個(gè)方面進(jìn)行比較，思考丹尼爾電池比伏打電池具有的優(yōu)勢(shì)，以及丹尼爾電池經(jīng)過后人的進(jìn)一步改良在當(dāng)代社會(huì)的廣泛應(yīng)用情況。最后對(duì)搜集的資料進(jìn)行總結(jié)分析，寫成小論文，并闡述自己的觀點(diǎn)。習(xí)題不僅考察了學(xué)生對(duì)電化學(xué)知識(shí)的理解和掌握情況，更重要的是通過比較兩種電池，引導(dǎo)學(xué)生從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等方面對(duì)化學(xué)電池的使用進(jìn)行深入的思考和分析，從而思考化學(xué)科學(xué)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。

又如第38題：上網(wǎng)查閱更多有關(guān)CD生產(chǎn)工藝的信息，CD制作中為什么選用鎳作為金屬母盤材料？聚碳酸酯是用于制作CD的基礎(chǔ)材料，請(qǐng)你研究—下聚碳酸酯的性質(zhì)及其他主要用途（在“解決問題”欄目中）。

CD片是學(xué)生經(jīng)常使用的電子產(chǎn)品，通過查閱相關(guān)資料，學(xué)生可以了解到，鎳作為金屬母盤材料是因?yàn)镹i2+/Ni的電極電勢(shì)較大，易于電鍍，有其突出的優(yōu)勢(shì)，但是金屬Ni的回收是CD制作中值得研究的問題。同樣查閱相關(guān)資料，學(xué)生知道聚碳酸酯是一種高分子材料，易熔融，可很方便地將數(shù)據(jù)進(jìn)行刻錄，同時(shí)聚碳酸酯是可降解的，利于回收利用。在研究過程中，學(xué)生不但進(jìn)一步鞏固了CD制作的化學(xué)原理，同時(shí)通過對(duì)CD的制作材料性質(zhì)、回收利用等問題的調(diào)查研究，認(rèn)識(shí)化學(xué)材料對(duì)人類生活的重要作用，化學(xué)材料的使用和環(huán)境問題之間的辨證關(guān)系，樹立合理使用化學(xué)材料的觀念。

將調(diào)查研究等研究性專題編人習(xí)題，有利于增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí)，提高學(xué)生的思維能力，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性；大大增強(qiáng)了習(xí)題的功能與作用，明顯推動(dòng)了學(xué)生在開放性的情境中，嘗試用多種方法思考問題，用化學(xué)學(xué)科知識(shí)分析和解決問題。

2.3 利用開放性練習(xí)，發(fā)展創(chuàng)新思維能力

開放性習(xí)題是指過程開放或結(jié)論開放的練習(xí)題。如第18題：比較充電電池和常規(guī)電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。此題目沒有固定答案，學(xué)生可抓住某一點(diǎn)比較，也可以從多方面比較，但需要清晰地闡述理由。開放性習(xí)題有助于學(xué)生從多角度、多側(cè)面、多層次地思考問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；也有助于學(xué)生理解和學(xué)會(huì)應(yīng)用知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生通過思考更好地掌握基礎(chǔ)知識(shí)。

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，消除思維定勢(shì)，必須采用開放式教學(xué)。改變傳統(tǒng)習(xí)題中問題情境、知識(shí)要素、思維過程等比較單一和封閉的模式，創(chuàng)設(shè)多樣化的非線性的問題情景，使學(xué)生思維系統(tǒng)通過與這些開放性問題相互作用后，形成多樣化的、由不同思維要素組成的、開放的、非線性的思維系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生探索性學(xué)習(xí)態(tài)度和創(chuàng)新思維能力。

3 對(duì)作業(yè)設(shè)計(jì)的啟示

通過對(duì)美國(guó)高中化學(xué)主流教材《化學(xué)：概念與應(yīng)用》中“電化學(xué)”專題作業(yè)設(shè)計(jì)的分析，可以得到一些對(duì)教材專題作業(yè)設(shè)計(jì)的有益啟示。

3.1 豐富作業(yè)類型

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中實(shí)施建議部分明確指出“教科書編寫時(shí)要注意開發(fā)新的題型，增加思考題、討論題、實(shí)踐題和開放題的比例；編寫的習(xí)題應(yīng)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題；要鼓勵(lì)學(xué)生深入生活實(shí)際，調(diào)查、咨詢或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終解決化學(xué)問題；要鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，從不同角度、不同層次進(jìn)行思考，創(chuàng)造性地解決問題。[5]”為了幫助學(xué)生掌握上面所說的各方面技能，沒有什么比給學(xué)生提供一定量的、類型豐富、多層次、模塊化的、具有指導(dǎo)性的練習(xí)更為行之有效了。因此，在編寫教材的專題作業(yè)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大量，同時(shí)豐富作業(yè)類型。

3.2 重視開發(fā)不同類型習(xí)題的應(yīng)用價(jià)值

不同類型的習(xí)題對(duì)鞏固知識(shí)、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造能力有不同的作用。我國(guó)化學(xué)教材中專題作業(yè)多以知識(shí)鞏固練習(xí)為主，只有極少量的思考設(shè)計(jì)題。《化學(xué)：概念與應(yīng)用》的專題作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)注重采集“趣味化學(xué)”、“生活化學(xué)”等信息，利用信息編制各個(gè)類型的習(xí)題，并且編制過程中將側(cè)重點(diǎn)放在知識(shí)的運(yùn)用上。各類型習(xí)題有一半以上是與日常生活活動(dòng)、社會(huì)使用性技術(shù)等有密切關(guān)系的探究活動(dòng)題。這些習(xí)題為學(xué)生提供綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)參與社會(huì)活動(dòng)的機(jī)會(huì)，使知識(shí)技能在遷移運(yùn)用中得到不斷的鞏固和提升。因此，在編寫教材的專題作業(yè)時(shí)，一方面要開發(fā)不同類型的習(xí)題，另一方面要注重開發(fā)各類型習(xí)題背后的內(nèi)涵和潛在作用。

3.3 增加小課題、小論文和專題性活動(dòng)習(xí)題

編寫以開放性的情境和典型社會(huì)事件等為背景、以培養(yǎng)學(xué)生探究和白主解決問題能力為目的的習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及科學(xué)研究能力，如小課題、小論文、專題活動(dòng)、以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景的實(shí)踐作業(yè)等。當(dāng)然，這些開放性作業(yè)對(duì)不同層次的學(xué)生的完成要求可以不同。學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行選擇，自主地跳過某些練習(xí)題，完成最適合自己的某個(gè)主題的習(xí)題。

總之，在編寫教材習(xí)題時(shí)，可借鑒美國(guó)編寫教材的思想方法，汲取美國(guó)教材合理的內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)習(xí)題的類別、目的定位等的研究，探索其在科學(xué)素養(yǎng)形成過程中的教學(xué)功能。

參考文獻(xiàn)：

[1]John S Phillips， Victor S Strozak，Cheryl WistromChemistry Concepts and Applications. CJlencoe/McGJraw-Hill， 2008

[2]王祖浩等譯.化學(xué)：概念與應(yīng)用[M].杭州：浙江教育出版社.2003

[3][4]陸真，杜娟，郁云.加拿大高中化學(xué)教材習(xí)題編制的比較分析[J].化學(xué)教學(xué)，2009，（4）：52～55

[5]中華人民共和國(guó)教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2003： 40