美国高中化学教材习题难度的研究

冯仔霞

中图分类号：G633 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2016）05-0042-01

习题是教材的重要组成部分，不同类型的习题对学生的发展也有不同的影响，因此对于习题的研究具有重要的意义。

1.研究过程

1.1 研究对象

本研究研究的对象是美国主流教材—《Chemistry： Concepts and Applications》中的课后习题和章末习题。

1.2 研究方法

本研究采用的是鲍建生在David Nohara提出的扩展性问题、背景、 数学技能和多步推理难度的基础上提出的关于难度研究的模型来研究美国高中化学教材的习题。

2002年鲍建生修改了Nohara的数学习题难度模型，提出影响习题难度的因素有背景、运算、知识含量、推理、探究等五个维度，在2014年王建磐、鲍建生运用专家认证和统计分析对原有模型进行修正，修正后的难度因素见表1。

本研究根据化学学科的具有的特点将鲍建生难度表征模型中的认知水平改为：识记、理解、简单应用和综合应用四个水平，基于此将化学教材习题的难度分为五个因素即背景、认知水平、运算、推理、知识综合五个因素并进行研究。研究模型为：

通过操作得出每一道习题在五个难度因素上的值，并通过利用下面的公式计算所有的习题在每个因素上的加权平均值：

2.结果与讨论

2.1 美国高中化学教材习题难度因素的分析

依据上面给出的分析框架和综合难度的计算公式，得到如下数据：

下面，我们按照每个难度特征分别对美国教材进行定量分析和定性描述，然后在再从综合难度进行比较。

从表3可以看出，在美国教材中习题在背景水平中属于“无实际背景”和“科学情景”水平的习题占绝大部分，“个人生活”和“公共常识”所占比例较少。在认知水平上，“识记”和“理解”所占比例较大，“简单应用”相对较少，但“综合应用”所占比例最少，为601%。在运算水平中，属于“无运算”的习题占绝大部分，例如在教材中就有7855%的习题是不涉及运算的。“数值运算”、“简单符号运算”所占比例较少，而“复杂符号运算”所占比例最少，占整套教材的250%。在推理的各个水平中美国教材中的习题几乎是以单点递减的速度下降，以“无推理”的习题居多，占习题总数的7972%，而“复杂推理”几乎没有，例如在整套教材只有9道题目是有“复杂推理”的。在知识综合水平中美国教材中的习题以“单个知识点”习题出现的居多，占习题总数的8848%，而“三个及三个以上知识点”很少。

总体来看，在背景因素中美国教材中的习题侧重于“无背景”的题目，习题中几乎一半属于“无任何实际背景”的题目，一些含有“实际背景”的题目，大多在“科学情景”范畴内，较少出现与学生“个人日常生活”及“公共常识”紧密相关的背景，这说明教材中习题更多考虑的是知识的纵向延伸。在认知水平方面，美国高中化学教材中的习题侧重于“识记”和“理解”，认知水平明显较低，属于“综合应用”的习题相对较少且“综合应用”的习题大多出现在小节习题的最后或章复习题的最后，用于测查学生通过学习本节课或本章的知识分析和综合、比较和论证、选择和评价、类推和计算等方法解决一些具体的化学问题。在运算水平上美国高中化学教材中的习题运算水平较低，普遍集中在“无运算”水平。在推理水平上美国高中化学教材中的习题侧重的是“无推理”，推理水平明显较低，属于“简单推理”和“复杂推理”的习题较少。在知识综合水平上也明显较低，只侧重于“一个知识点”。

2.2 美国高中化学习题的综合难度分析

美国高中化学教材习题的综合难度见下图。

由图中可以看出，美国高中化学教材习题大多倾向于背景和认知水平，对于运算、推理和知识含量涉及的较少。

3.启示

对于化学这门一实验为基础的学科，其主要的研究手段就是科学探究，通过探究来实现化学学科的科学性，而这一点在美国高中化学教材习题中充分体现了这一点。如在背景因素中的水平四科学情景就体现了这一点，其约占整套教材的36.89%。例如：在章节习题中实验以“迷你实验”的形式出现，以真实的问题情境开展以化学实验为主的探究活动，激发学生学习化学的兴趣，以此促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力。我国高中化学教材习题也可以根据生活中常见的现象等设计或组织学生通过讨论和交流设计出他们认为可行的实验，并进行实验，以此提高学生学习化学的兴趣。

通过分析知美国高中化学教材习题的推理因素侧重于无推理，简单推理和复杂推理涉及的很少，对于化学来讲推理是我们探究的手段，如元素及其化合物的性质等就需要进行推理，因此在我国教材习题的设计上可以设计适量的推理性的习题。

（作者单位：陕西师范大学化学化工学院）