中加高中化学习题比较研究
——以“物质与化学键”部分内容为例
2016-09-02葛彦君
宋 怡 葛彦君
(1.南京晓庄学院环境科学学院,江苏 南京 211171;2.南京丁家庄小学,江苏 南京 210028)
教育比较
中加高中化学习题比较研究
——以“物质与化学键”部分内容为例
宋怡1葛彦君2
(1.南京晓庄学院环境科学学院,江苏 南京 211171;2.南京丁家庄小学,江苏 南京 210028)
为了解中国和加拿大高中化学必修教材中习题部分的异同,本文选取加拿大安大略省Thornlea Secondary School 11年级教材《Chemistry 11》和我国人教版化学必修2中“物质和化学键”部分内容加以比较分析。从知识考查模块、学科核心观念、试题类型、评价方法等方面总结出加拿大高中化学习题具有促进科学思维发展、习题安排符合学习进阶、习题设计突出STSE理念、习题评价方式灵活多元等特点。加拿大化学习题编制方面的经验可为我国高中化学教学的习题编制、考试评价等方面提供有益启示。
加拿大;中国;比较研究;高中化学;习题
化学习题是以问题的形式让教师了解学生对教学内容的掌握情况并对原有的课堂教学进行补充加深,它以信息反馈为特征来检查、了解和评价学生的学习水平,并通过其反馈教学效果。[1]高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。本文比较分析了加拿大安大略省Thornlea Secondary School 11[2]年级教材《Chemistry 11》和我国人教版化学必修2[3]第一章“物质结构、周期律”中“物质和化学键”部分的习题的异同,以期对我国高中化学习题的编制提供有益的借鉴。
一、中加“物质和化学键”部分习题类型比较
1.《Chemistry 11》习题类型
《Chemistry 11》是加拿大安大略省教育署审核通过的高中11年级主流化学教材,供准备进入大学继续深造的学生学习。《Chemistry 11》是以化学学科的基础原理、定律和知识的逻辑顺序为主来构建教材体系的,其特点为贴近生活、知识点概括性强、注重学生科学素养的提高。《Chemistry 11》教材共有五个单元,每一单元学习结束会有一个习题测试,大体包含本章节的核心知识和重要概念以及学生所要达到的能力要求。本文将以SCH3U UNIT1“物质与化学键”的习题为例进行分析。其中,SCH代表science chemistry,3代表11年级,U表示university level ,即报考大学的学生需要选修的程度。
测试习题包括了四个部分,即知识与理解、应用、思考、交流(详见表1),主要有选择题、填空题、简答题、计算题、探究题、推理题、写方程式/结构式等题型。每个单元测试题最后会有一个自我评价表(self-reflection),具体评价内容见表2。
表1 《Chemistry 11》习题组成
表2 自我评价内容
2.中加高中化学“物质与化学键”习题类型比较
本文以我国人教版化学必修2第一章“物质结构、周期律”和加拿大《Chemistry 11》模块3单元“物质与化学键”部分内容为例,选择单元习题进行对比。本节内容是高中化学较为基础的重要内容,我国必修2所讲物质结构内容体现了基础性,后续选修化学的同学将在人教版选修3[4]中学习深化关于物质结构、化学键的知识。
笔者对两个版本教科书相同知识点的习题进行比较,发现加拿大习题类型呈多样性,一些简答题里包含了计算、探究、推理;我国习题题型较为传统。加拿大简答题所占比重较大,说明加拿大的习题设计尊重学生的观念、思想;我国化学习题偏向于概念的理解与掌握,细化知识点(详见表3)。
表3 中加“物质与化学键”课后习题类型统计
二、加拿大《Chemistry 11》习题特点分析及比较
1.着力促进科学思维发展
考查加拿大化学习题设置,不难发现有很多简答题,这种开放式的简答题需要学生联系所学化学知识,理解后用自己的话语给出解释。这类习题重视学科的科学思维,注重学生的思考过程,能够训练学生的科学思维。
相比之下,我国高中化学习题与试题中鲜有简答题型,以人教版必修2“化学键”习题为例,按照课标“掌握化学键中离子键、共价键的概念与形成”的要求,比较重视化学基础知识和原理的掌握,类型多以填空题、选择题、计算题等封闭式题型呈现。
例1:(《Chemistry 11》模块3单元1测试Part B应用题第11题)画出每个化合物的Lewis结构式,预测物质是极性还是非极性?并写出分子间作用力的类型。
例2:(人教版选修3物质结构与性质习题)PH3又称磷化氢,在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体,电石气的杂质常含有它。它的结构与NH3分子结构相似,以下关于PH3的叙述中正确的是()。
A.PH3是极性分子B.PH3分子中有未成键的电子对
C.PH3是一种强氧化剂D.PH3分子中的P-H键是非极性键
[评介]例1、例2,中学化学强调结构决定性质,在无机化学、有机化学部分都有体现。例1从结构出发,推断物质的性质,在会写Lewis结构式的基础上通过成键情况判断分子的极性,再根据分子间作用力的四种情况对号入座。这种习题通过让学生自主画出物质的Lewis结构式的过程理解物质的极性,在学生头脑中形成理解的过程,加深学生印象。例2是人教版选修3的一道习题,该题形式为传统的选择题,已知一个分子结构类比与之相似的另一个分子结构,要求学生熟练掌握常见分子结构特点,运用类比的方法解题。
加拿大教学内容较深,偏重于理论部分,重视化学原理的指导作用,更接近大学化学课程,比如分子间作用力、关于分子极性的判断时用到电负性数据,Lewis电子式,查阅溶解度数据等;而分子间作用力在我国人教版必修2中只是作为“科学视野”部分,让有兴趣的学生了解即可,不作考查要求,后续选修化学的同学将在选修3中深入学习。
2.习题安排符合学习进阶
学科知识均有其系统性,习题作为知识点掌握情况的考查方式,需要关注知识的系统性。而学生在具体学段对学科的核心概念的建构中所显现出的知识和能力的不同层级,也是必须要关注的。基于学习进阶来统整课程、教学和评价,使得习题设置更符合高中学生的认知和思维模式。[5]加拿大的化学习题有一定的梯度,突出知识点在整个知识体系中的作用,使学生学会将所学的知识条理化。
例3:(《Chemistry 11》模块3单元1测试Part A思考选择题第4题)下面关于碱金属的描述哪个是不对的?
A.电子亲和能高B.与水反应形成碱性溶液
C.形成+1价的离子D.通常形成离子化合物
例4:(人教版化学必修2第一章物质结构、周期律习题)碱金属元素原子最外层的电子都是________个,在化学反应中他们容易失去________个电子;碱金属元素中金属性最强的是________,原子半径最小的是________。
[评介]例3、例4,碱金属的性质是高中化学必须掌握的知识。加拿大的这道题目的综合性、层次性很强,考查学生有关碱金属的内部结构、化合价等知识。我国对这方面知识考查较为简单,以填空题的形式让学生回顾概念后回答。
3.习题设计突出STSE理念
加拿大的科学教育中一直强调STSE教育,强调科学、技术、社会、环境的关系和科学技术在社会生产、生活中的应用,以保护人类赖以生存的环境和保持当今社会的可持续发展为根本,培养学生的参与、交流、合作、适应、决策以及探究与创新能力。[6]我国与加拿大化学习题相比,注重贴近生活实际,通过真实的情境,考查学生的基本化学知识与技能,围绕知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的三维目标。加拿大的习题中渗透着STSE教育理念更为显著,充分展现化学学科的特点,使学生了解所学化学知识在科学、技术、社会和环境中的应用,促进学生对化学学科的理解,增加学习兴趣,培养正确的学习态度及价值观。
例5:(《Chemistry 11》模块3单元1测试Part B应用题第10题)食盐与小苏打中均能发现普通元素钠,但是,在自然界中固体金属却很少发现元素钠,用元素周期表和原子结构来解释为什么钠元素总是作为化合物的部分被发现?
例6:(人教版化学必修2第一章复习题选择题第2题)雷雨天闪电时空气中有臭氧(O3)生成。下列说法正确的是()。
[评介]例5、例6,化学是一门与生活息息相关的学科,食盐是学生日常生活中常见的物质之一,加拿大考查知识时从食盐出发,引出元素钠的相关性质与元素周期表,可以让学生在情感上感受到化学与生活的联系之大。加拿大致力于STSE教育理念的研究,其优秀成果值得学习借鉴。教育者应认识到从生活中寻找教育的素材是很好的教育手段,尊重学生的认知。中加习题体现了程序性知识与陈述性知识的融合,前面告知学生是什么接着问学生怎么做,体现知识的完整性。
4.习题评价方式灵活多元
《Chemistry 11》在单元习题测试之后设置了学生的自我评价环节,学生可以从是否完成该单元内容、是否自主课外学习、是否在家复习该单元、是否有序完成笔记整理、自我评价该单元自己学习情况等方面来对单元学习情况开展自主评价,这种让学生自主评价是一个让学生认识自我、反思的过程。这种习题评价方式在我国的高中化学习题评价中是十分缺乏的。
有趣的是,加拿大高中的化学测试,可以用“作弊纸”(cheat sheet)。老师在考前给学生一份半张A4纸大小的空白“作弊纸”,学生可以在上面选择写下自己觉得重要的知识点,在考试中可以用作提示。在加拿大教师眼中,“作弊纸”就是学生的“笔记”,在准备“作弊纸”的过程中,学生会对单元内容的重点、难点进行分析、梳理,并形成自己个性化的“学习笔记”。而且,因为习题的开放性很强,所以如果缺乏对知识点综合性的理解和运用能力,仅靠罗列知识点的“作弊纸”,并不能取得好成绩。而这在目前我国的高中化学考试中几乎不可想象。
三、对我国高中化学习题编制的启示
1.增加开放性习题
开放性习题就是答案不唯一、有多种可能解答的习题,能让学生表达自己思想、观点。我国的化学习题设计比较重视学生对化学概念和原理的理解和掌握,习题多以较直接的方式考察概念性知识。加拿大高中化学习题多呈现开放式问答题,充分调动学生思考的积极性,注重学生学科思维的发展,培养学生开放性、批判性思维能力。
习题类型需多样化,激发学生学习化学的兴趣,促进学生对化学的情感的改变。习题的呈现方式要符合学生的认知顺序和心理发展顺序,加拿大注重化学知识的应用性,注重习题背后的内涵和潜在作用,在习题创设上能多方面地做到开发和利用。总之,开放性习题在引导学生进行主动思考的过程中,能够深化所学习的知识,使教师了解学生在学习过程中的重难点。
2.习题情境化,关注STSE理念
去情境化的习题是枯燥的,学生无法理解化学学科学习的价值与意义。高中化学习题的设计应贴近生活、贴近社会,根据学生已有的生活实际经验,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感。融入一定的情境,从学生生活中寻找素材,并融入STSE的教育理念,从而提高学生学习兴趣,感受到生活中处处有化学,明确化学知识的应用,正确认识化学的利弊。《Chemistry 11》在“物质与化学键”单元教学目标中明确提出“鉴别化学物质和化学反应在日常生活中的使用及其对环境的意义”,通过习题,使学生体会科学、技术、社会、环境的关系,提高学生的科学素养。习题的编制要考虑学生的认知,要与学生现实生活中的经验相结合,使化学习题贴近现实生活。
3.改进评价方式
怎样评价学生化学学习情况?评价的根本目的在于促进发展,淡化原有的甄别与选拔功能,关注学生、教师发展的需要,突出评价的激励与调控功能。评价内容综合化,评价方式多样化,评价主体多元化,关注评价过程。教育所培养的并非是只会做对习题的人,习题能促进学生复习、加深印象,发展学生智力,帮助教学检查和反馈教学情况。传统的化学学习评价过于关注学生的化学知识与技能,只注重评价学生的学业成绩,忽视了学生科学素养的全面提高。加拿大《Chemistry 11》的单元“自我评价”和“作弊纸”,实质上都是学生自我检查的过程,学生只有经历这样的过程,才会知道现在所学习的内容的重难点,以及自己所掌握的情况,教学过程需要给学生这样的“留白”。总之,对于学生评价方式应改变过于重视考查学生知识记忆的做法,要以具体知识为载体,密切联系社会实际,实现对学生深层次理解能力和科学探究能力的综合评价。
[1] 陆真,杜娟,郁云.加拿大高中化学习题编制的比较分析[J].化学教学,2009(4):52-54.
[2] Frank Mustoe,etc.Chemistry 11[M].McGraw-Hill Ryerson Limited,2001.
[3] 课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.化学2(必修)[M].北京:人民教育出版社,2014.
[4] 课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心.物质结构与性质(选修3)[M].北京:人民教育出版社,2014.
[5] 王磊,黄鸣春.科学教育的新兴研究领域:学习进阶研究[J].课程·教材·教法,2014(1):112-117.
[6] 陆真,林菲菲,魏雯.加拿大科学教育中STSE理念及在化学教材中的体现[J].外国中小学教育,2007(1):56-59.
[责任编辑:江桂珍]
[DOI]10.16165/j.cnki.22-1096/g4.2016.08.031
2016-04-19
江苏省十二五教育规划课题重点资助项目(B-a /2015/01/050);南京晓庄学院大学生实践创新训练计划项目(2015XSKY011)。
宋怡 (1977-),女,江苏南通人,博士,副教授;葛彦君(1993-),女,江苏泰州人。
G40-059
A
1002-1477(2016)08-0123-04