人教版初中化学教材习题编制的研究

2022-03-28乔国才孙成林

教育实践与研究 2022年5期

李焱，乔国才，孙成林，张飒

（1.石家庄市教育科学研究所，河北石家庄 050000；2.人民教育出版社，北京 100081；3.石家庄卓越中学，河北石家庄 050000；4.石家庄市第38中学，河北石家庄 050000）

习题是教材的重要组成部分，可评价学生对知识技能的掌握、科学思维的发展、核心素养的落实等情况，也便于教师及时了解学生的学习状况以调整教学策略，进而可有效实现“教—学—评”一体化。现行的义务教育人教版化学教材中的“练习与应用”栏目具有凸显社会价值、关注信息素养、强调实验探究、体现知识的渐进性和注重知识的基础性、关注检测的全面性等特点。《义务教育化学课程标准（2011 年版）》指出：“教材要重视习题的创新，要设计一些开放题与实践题，以培养学生的创新精神和实践能力。”基于上述认识，笔者及课题组成员通过深入研讨，对人教版教材习题的编制提出以下几点建议，以期能为人教版化学教材习题的设计与研究提供一些参考。

一、坚持以学科核心素养立意，落实立德树人的根本任务

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，也是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。义务教育化学学科核心素养包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任四个方面。

化学教材是实现化学课程的重要载体，也是实施化学教学的主要资源之一。而习题作为教材的重要组成部分，是课堂教学的延续和补充。因此在编写习题的过程中必须精选真实陌生的情境素材作为习题命制的载体，并科学设置问题任务，强化科学探究与实践，由此让学生在完成习题的过程中理解和巩固所学知识，继而认识化学对社会发展的重要贡献；同时积极关注人类面临的与化学有关的社会问题，由此树立强烈的社会责任感和科学的世界观、人生观和价值观；并在完成习题的过程中引导学生充分运用科学方法、科学思维解决实际问题，以有效提高学生解决实际问题的能力，进而可促进学生化学学科核心素养的全面发展。

二、创设真实情境，体现化学学科的社会价值

化学源于生活，服务于社会。《普通高中化学课程标准（2017 年版）》中强调：“习题设计应具有情境性，应以学生已有的经验为基础，创设生动合理的问题情境，引导学生关注人类面临的与化学有关的社会问题，提高学生运用化学知识解决问题的能力，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。”这体现在习题设计上，就是将化学学科为人类做出的贡献、化学科技的进步、生态环境的改善等方面的内容作为情境，然后基于真实的情境设计任务解决型习题，如此能拓宽学生的认知、加强理论知识与实践的联系、提高学生的问题解决能力，进而可培养学生正确的价值观。

（一）习题情境素材的来源

化学作为一门基础的自然学科，与很多领域都有着密切的联系，在习题编制中可选择的情境素材也非常丰富，主要有以下几个方面：

1.基于生活实际的情境素材，涉及到食品、交通、医药、材料、能源、环境等诸多领域。例如我国为控制“温室效应”提出的“碳达峰”“碳中和”，就是关乎当今人类生存环境的重大事件。以此为情境素材命制习题，既具有时代性，又能让学生感受到自己肩负着改善全球生态环境的重任，如此可激发学生奋发学习的内驱力。

2.基于化学史的情境素材，包括物质的发现史、化学理论的发展史、化学科学技术史等。例如卢瑟福α 粒子轰击金箔的散射实验，教师可引导学生根据实验信息分析判断原子的结构，这一方面能培养学生证据推理的科学思维，另一方面能培养学生的科学精神和态度。

3.基于我国传统文化的情境素材，包括我国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术四大发明，以及丝绸、陶瓷、金属冶炼等传统技艺。例如我国最早的原始青瓷距今已有4200 年的历史；西汉时期的《淮南万毕术》中就有记载“曾青得铁则化为铜”的湿法炼铜原理。甚至我国古诗词中也蕴含着一些化学知识，如明代于谦的“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。”该诗歌借用石灰石受热分解为氧化钙、氧化钙与水生成氢氧化钙、氢氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙三个反应，来表达诗人英勇无畏、坚贞不屈的高洁志向。又如“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金”借金的性质隐喻诗人的高尚情操。将我国古代的科学技术和绝美诗句作为习题的情境素材，不仅能让学生体会到生活处处有化学，还能引导学生感受到生活时时有诗意，体会到我国文化的博大精深，进而萌发出一种家国情怀——热爱生活，热爱祖国，为生活的美好，为祖国的强大而奋发读书。

4.基于化学实验的情境素材，包括化学物质的制备、物质性质实验、趣味实验、家庭小实验和小魔术等，此外还包括教材实验的改进与创新等。比如通过“烧不着的手帕”“掌中火”“水中燃烧的魔棒”等趣味小魔术探究燃烧的条件；通过大象牙膏探究过氧化氢的分解；基于教材实验的创新与改进……将这些实验作为编制习题的情境素材，一是可以激发学生学习化学的兴趣；二是可以启发学生思考，加深学生对相关知识的理解；三是可以引导学生基于基础知识，通过分析实验信息，进行证据推理，得出实验结论，如此可提高学生的科学探究及创新意识。

（二）习题编制情境素材的创设

命制情境化试题的三个关键要素是立意、情境和设问，其中立意是试题考查的知识，体现在试题情境和设问当中。设问是建立在试题情境基础之上的，所以情境素材的筛选和创设是命制情境化试题的关键步骤。如图1 所示是基于情境编制习题的思路。

图1 基于情境编制习题的思路

在筛选习题的情境素材时应遵循教育性、真实性、科学性、时代性和适切性的原则，尤其应特别注意教育性原则。义务教育阶段的化学课程是学生学习化学的启蒙课程，担负着引导学生树立正向认识化学学科价值观的重任。因此在教材习题情境素材的选择上要尽量筛选能帮助学生认识化学在科学发展进程中为人类生活变得更加美好而做出的贡献，并尽量减少那些负面的情境素材。比如二氧化碳虽然是目前全球气候变暖的主要因素，但二氧化碳在工农业生产以及生活中的作用应该被人们熟知，且我们国家为控制温室效应提出的“碳达峰”“碳中和”政策，以及目前科学家们为实现“碳达峰”“碳中和”而创新出的新方法、新科技，这些都应该成为命题的情境素材。这一方面能帮助学生树立正确的学科价值观，另一方面能帮助学生树立为人类生活得更加美好而学好化学的美好愿望。

情境素材不仅承载着考查学生知识能力水平的功能，还肩负着拓展学生的化学视野、培养学生分析加工信息的能力、落实化学学科核心素养等任务。针对不同的功能和任务，情境素材可采用不同的形式，如辨析选择、描述简答、工业流程、模型建构、实验探究等。

在将原始材料改编为习题情境时，教师要根据学生的认知基础和已有的生活经验优化素材的呈现方式，并根据考查的知识对原始素材进行适当的加工处理，由此可将其转化为可利用的情境素材。对于情境素材的表达，教师应遵循目的明确、表述简洁、逻辑清晰和难度适当的原则，这一方面能为学生理解题意起到正确的引导作用，避免了因情境含糊不清而导致学生在解题过程中出现理解上的歧义；另一方面针对不同难度梯度的情境素材，应设计不同难度梯度的问题，这有利于评价学生的知识层次和水平。

三、科学设置问题任务，促进学生科学思维的发展

利用SOLO 分类评价理论，根据“情境—问题的融合程度”，可将问题任务分为浅结构→单点结构→多点结构→关联结构→拓展抽象结构5 个层次，按照上述顺序，问题任务的思维容量、解决难度逐渐增大。

教材习题与考试题要有所区别，即既要考虑到其对基础知识的巩固作用，又要考虑到其对学生的化学观念、科学思维、知识建构等方面的促进作用，所以在设计习题的问题任务时还应注意以下几点：

1.目标的一致性。习题内容要聚焦核心概念、突出主干知识。问题任务要与学业要求相一致，突出化学学科的认识思路和核心观念。

2.任务的层次性。在同一个情境下，应提出具有不同层次的问题任务，即既要照顾学习水平不同的学生，又要发挥习题在知识巩固、概念建构、问题解决和知识迁移等多方面的价值功能。

3.思维的开放性。开放性的问题任务，可以是过程开放，也可以是结果开放，还可以是表达方式的开放。例如可通过科普阅读、社会性议题、辩论、综合实践活动、实验方案的设计等多种形式，引导学生应用所学知识，通过多种途径、手段解决生活中的实际问题。这一方面能提升学生的社会责任感，另一方面能助力学生批判性思维的形成。

四、强化科学探究与实践，培养学生的创新精神和实践能力

化学是一门以实验为基础的学科，因此教材习题应按教学内容，将实验作为一项重要内容进行评价：

在内容上，要以教材知识和内容为出发点，以学生的认知基础为立足点，以实验方案的设计、仪器装置的选择、操作过程及注意事项、实验现象及结论的表达等核心内容为评价点。

在素材上，一是要对教材的重点实验进行考查；二是可将一些趣味实验的设计作为实验习题，如此既能巩固知识，又能激发学生的学习兴趣；三是可将一些实验改进与创新设计作为实验习题，如图2 所示是2021 年《化学教育》第3 期发表的“还原氧化铜”的创新实验，山东潍坊2021 年中考试题便以此为情境编制实验试题，如此既能考查相关核心知识，又能很好地考查学生综合运用知识解决新问题的能力；四是利用现代科学技术（如数字化传感技术等）的实验更有利于培养学生基于证据的推理能力，也更能体现学习内容的时代性。