新课程下的科学习题设计和教学策略探讨.docx

1、新课程下的科学习题设计和教学策略探讨新课程下的科学习题设计和教学策略探讨富春三中 曹 锦【摘要】： 新课程理念下的科学习题设计和教学，应抓住科学课程改革的基本理念：“以学生发展为本，全面提高学生的科学素养。”习题设计和教学方法要与时俱进，一方面使学生通过解题实现对概念、规律的理解和掌握，进而学会应用它们去解决问题的方法；另一方面充分调动学生的主体性，促进学生积极思维，适应每个学生的个性发展。使科学习题教学真正成为提高学生科学素养的有力手段和重要保障，从而达到有效教学的目的。【关键词】：新课程理念 习题设计 习题教学 有效教学一、习题设计的原则：1、探究性和主体性原则本次新课程的一个重要理念是实

2、现学生主体对知识的主动建构, 即充分体现学生在学习中的主体性。学生的学习活动本身就是一个积极主动的建构过程, 这个过程与学习者原有的知识经验和学习者主动学习的心向密切相关。学习者不是被动地接受外在信息, 而是主动地根据原有的认知结构注意有选择性地知觉外在信息, 构建当前事物的意义。习题不仅仅是考查学生对科学概念和规律的理解和掌握的情况, 更重要的是能够引导他们进行深入地思考和分析问题, 获得新的学习，进而促使其综合能力的形成。因此我们在设计习题时, 应注意根据知识的内在联系, 多设置一些探究性习题。探究性习题能有效开拓学生的思路, 促使学生进行积极思维, 让学生的思维由问题开始,到问题深化,

3、始终处于积极主动的状态之中, 变被动为主动。实践证明, 学生在参与解决习题的过程中, 他们的情绪是热烈的,真正成为学习的主体, 探究和创新能力会不断得到加强。例如：(常规型） 食品袋内往往有一个小纸袋，上面写着：干燥剂，主要成份是生石灰。请做实验证明：（1）干燥剂变质后的主要成分是碳酸钙和氢氧化钙。（2）它还能继续起干燥作用吗？（新型）食品袋内往往有一个小纸袋，上面写着：干燥剂，主要成份是生石灰。小明对一包已放置了很长时间的干燥剂产生了一些猜想：（1）还能继续干燥食物吗？（2）变质后的物质是碳酸钙吗？请你帮小明完成实验探究，并补充一下探究实验。问题与猜想实验步骤 实验现象实验结论（1）它还能干

4、燥食物吗取样品放入烧杯中，加适量水不能继续干燥食物（2）变质后的物质有碳酸钙吗有碳酸钙你觉得实验（2）严密吗？你还有新的猜想吗？ 学生在完成该习题的时候, 其思维随着习题不断深入, 并且在解决习题过程中, 自己在探究过程中体会到干燥剂的应用,更对干燥剂变质后的物质做到了真正的理解,同时对他们也是很大的激励, 他们完全沉浸在习题中, 始终处于积极主动的状态，真正变成了学习活动的主体。2、层次性原则心理学研究表明, 成功体验对动机的激发作用大于失败体验, 成功体验不仅可对动机起强化作用, 而且还容易使学生产生成功感和自我满足感, 愉悦其整个身心。学生完成科学习题过程就是学生获得成功或失败体验的过程

5、, 因此在设计科学习题的时候,应该注意使学生能获得充足的成功体验, 不断提高或保持较高的科学学习动机和兴趣。新课程的基本理念要求能使全体学生都获得全面发展, 这就要求在教学中能考虑学生的个体差异。因此要设计不同层次的习题, 以适应不同水平的学生,给学生一个自主选择、协调发展的空间, 让每一个同学都有机会获得充足的成功体验。例如：人类发明并使用氟里昂(主要用作致冷剂)若干年后，科学家发现氟里昂在紫外线的照射下能分解出氯原子破坏臭氧层，其破坏臭氧的循环示意图如下：(1)请写出臭氧的化学式_；(2)上述反应属于化合反应的是(填序号)_；(3)经过上述的反应过程后，反应物氯原子的个数是否发生变化？_(

6、答：是或否)。(4)诺贝尔奖金获得者莫里纳博士指出：“少量的氟里昂就能对臭氧层产生巨大的影响”，请你根据循环示意图简要说明他的观点。 (5)在科学家的建议下，许多国家签署了停止使用和消费氟里昂的协议，使得大气中氟里昂的含量得到了控制。请你根据本题提供的信息就怎样有效保护我们的环境谈一点建议或认识：_。点评：本题以诺贝尔奖金获得者莫里纳发现氟里昂对臭氧层的破坏机理及世界各国签署有关协议的过程为试题背景，情景设置独特、新颖。考查的基础知识是：最基本的微粒观念（从微观角度看化学反应）、由物质构成写化学式、化学反应类型、从微观角度对质量守恒定律的理解；过程与方法目标考查的是：能用变化与联系的观点分析化

7、学现象，解决一些简单的化学问题。如第（3）（4）题。情感态度价值观方面渗透的内容主要是：“关注与化学有关的身边和社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识”和环境意识。同时第（4）题设置了学生用所学知识证明科学家的观点，让学生和诺贝尔奖金获得者直接“对话”，体现了试题的激励作用和教育价值。试题的情景是由氟里昂分解的氯原子破坏臭氧层的过程，对学生是一个陌生的情景，学生需要在较短时间内理解题给信息，对学生的学习能力是一个挑战，但是解题所用的都是初中化学的基本观点和核心知识，较好地解决了起点高落点低的问题。试题的（1）（4）在难度上有明显的梯度，（1）、（2）题是基本的问题，（3）、（4）对学生的逻辑

8、思维有一定的要求，（3）是（4）的台阶，特别是（4），要求学生具备一定的辩证思维能力。这样通过降低起点，有目的地纵向加深扩散，不仅可系统掌握知识，又有利于思维能力的锻炼和培养。不同水平的学生在完成这类习题后就会对所对应的知识内容形成一定的认识, 但认识的深度各不相同, 从而表现出解答的差异; 但每一位学生都不会无法作答, 保证了每个学生都能“成功”完成该类习题。3、生活性和科技性原则 新课程改革要求从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发, 帮助学生认识科学与人类生活的密切关系, 关注人类面临的与科学相关的社会问题, 培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。习题的设计要联系新科技和日常生

9、活，挖掘生活中的素材设计习题。 试题应具有真实的科学情景。“从生活走向科学，从科学走向社会”是科学课程标准的基本理念，即科学教学要贴近学生生活，贴近社会实际。试题将从学生熟悉的家庭、学校和社会生活中选材，创设真实的科学情景，从多角度展现生活与科学、科学与社会的广泛联系，使学生从答题的过程中去关注现实问题，感受、体会与领悟人与环境、人与社会、人与自然的协调发展的关系。从科学角度对学生进行人文教育，唤起学生对国家、社会、家乡和环境的关注。例1：右图是某电池外壳上的说明,由说明可知该电池的电压是_伏.根据学过的物理知识可判断出“500mAh”中的“mAh”是物理量_的单位.电池中含有汞(Hg),镉(

10、Cd)等多种重金属,电池外壳锈蚀腐烂后会污染环境,危害公众健康.说明中左边的图案表示打” 的普通垃圾箱,它告诉我们_ 。点评：本习题选取生活、生产中大家所熟知的, 密切联系生活实际, 使学生认识到科学与生活、生产息息相关, 激发学生学习科学的热情。物品的铭牌或商品的说明书在生活中随处可见，是真实的情景。物品的许多信息（如规格、性能、使用方法等）都反映在上面，因此能读懂铭牌或说明书，能从科学的角度理解上面所含有的科学信息是现代社会生活中不可缺少的能力。本题通过电池外壳文字（相当于铭牌）的认读考查了以上教育思想，特别提醒了使用电池时要注意环境保护，树立自觉的环保意识。另外，试题用了英文标准，也有学

11、科渗透的思想，与新课程标准的理念是相符的。4、价值性原则初中科学课程目标明确提出， 让学生“具有较强的问题意识， 能够发现和提出有探究价值的科学问题、 敢于质疑、勤于探索、 逐步形成独立思考的能力。”具有思考价值的习题能充分调动起学生思维的积极性， 使学生在不断的思考中达到对知识的深入理解，进而形成较强的思考能力。一般说来，具有思考价值的习题都具有较大的思维容量，可以给学生更广阔的思维空间， 有利于调动学生的学习热情； 同时具有思考价值的习题还应该具有适宜的难度， 即落在学生的“ 最近发展区”内， 学生经过努力思考能够解决， 但又不至于因问题太简单而不屑一顾， 有利于增强学生的自信心。例1：科

12、学杂志评出2004年十大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一。这一科技突破与下列关于水的说法联系最密切的是( )A生命的孕育与维系需要水 B.水有固体、液体、气体三种状态C.电解水生成氢气和氧气 D.水是化合物点评：此题以“火星上找到水的影子”这一最新科技发展事实为情景，考查的知识与技能目标有水的组成、物理性质、化学性质和重要意义等；过程与方法目标主要有逻辑思维能力和用变化和联系的观点分析化学问题的能力；情感态度价值观目标有科学在人类社会发展中的重要价值等。试题突破了传统选择题的编写技术，改变了选择支非对即错的两值思维观，设置了四个都是正确的选项，让学生通过题给信息，结合自己的知识判断

13、那个选项最符合题意，这种选择题编题技术的创新，拓展了选择题的功能，对于考查学生科学思维能力和学习能力有一定的作用。5、时代性和新颖性原则应该把科学习题教学与现代科学知识、科技发况、最新科技成果联系起来，跟上社会发展的步伐，体现习题教学的时代性，促进学生关注科学的技术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。例如：（常型） 硝酸铵（NH4NO3）受到猛烈撞击时能迅速分解产生大量的一氧化氮（NO）气体和另一种常见的氧化物。写出化学方程式。（新型）阅读12月4日的今日早报一则报道：“雾锁杭金高速公路，发生了多车相撞事故。安全气袋救了两条命”后，小王同学查阅资料得知：安全气袋内

14、部贮存有硝酸铵，当汽车受到猛烈撞击时，硝酸铵迅速分解产生的大量一氧化二氮气体和另一种常见的氧化物充满气袋，填补在乘员和挡风玻璃、方向盘之间，防止乘员受伤。（1）一氧化二氮属于（ ）（2）一个硝酸铵分子中共有个原子；硝酸铵中氮元素的质量分数为。（3）硝酸铵受到猛烈撞击后发生反应的化学方程式为（4）假设240克硝酸铵在撞击后完全分解。那么可以产生一氧化二氮多少克？因此习题要与时俱进，能关注当前社会热点、焦点问题，以引导学生关注国家、人类和世界的命运。例1：2005年10月12日9时，随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国第二艘载人航天飞船“神舟”六号送入太空，使中华子民再一次激动万分。宇宙

15、飞船由轨道舱和返回舱两部分组成。在返回舱返回地面后，轨道舱仍然留在太空飞行，从事其它科研活动。(1) “神舟”六号飞船的火箭推进器中常装有燃料液态肼（X）和氧化剂过氧化氢（H2O2），它们混合时的化学反应方程式为2H2O2+XN2+4H2O，则肼的化学式为 ，肼中元素的质量比为 。 (2)据有关专家介绍，“神舟七号”将实现宇航员走出舱外进行太空行走。太空行走处于失重状态，真空环境等，因此需要较高的科技保障宇航员的安全。请你对宇航员进行太空行走提出一条安全建议： 。例2：我国2006年1月1日开始实施可再生能源法.这部法律不仅向人们显示了可再生能源对于未来社会生活的重大意义，同时，也为可再生能源

16、未来的发展指出了更明确的方向（1）目前我国常用的能源有煤炭，石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是_（2）与不可再生能源相比，可再生能源的主要优点是(只要求写l条)_。点评：近年来，石油价格波动较大，成为全世界关注的焦点。我国已成为全球第二大石油消费国，能源问题已是影响我国经济发展的重要因素。因此以能源为背景的试题将成为中考的一个热点。6、对比性和典型性 科学练习中有不少容易混淆的问题，学生分析时因为抓不住问题的本质而经常出错。要改变这种状况，应根据知识之间的联系设计了一些题组，加强题组对比，培养学生类推、迁移的能力。通过对比性题组引导学生区分比较，发现探究，找出联

17、系，抓住共性，剔除题目的非本质因素，理解问题实质，发挥了题目的整体效应，达到触类旁通的作用，从而培养学生类推、迁移的能力，同时避免了“题海战术”带给学生的负面影响。例如：1.体积相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（） A、铁块大B、木块大 C、一样大D、无法确定2.质量相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（） A、铁块大B、木块大C、一样大D、无法确定 3.质量相等的实心铁块和干燥木块，投入水中静止时所受的浮力（） A 铁块大 B 木块大 C 一样大 D 无法确定4.质量相等的实心铁块和干燥木块，投入水银中静止时所受的浮力（） A 铁块大B 木块大 C 一样大D 无法确定

18、 通过一段时间的实践，我确实认识到了“变式”练习的优点。在这里所指的习题的“变式”是指打破传统的习题模式，变化题目中条件或问题的呈现方式，以一种新形式出现的习题。“变式”练习可以增加习题的思考价值，扩大思维的空间，从而提升习题的思维价值，激发学生的学习兴趣，提高学生数学学习的能力，提高学习质量。与过去的习题相比，它不再是“量”的积累，而是发生了“质”的变化，这种变化带来的好处是显而易见的，既巩固了知识，又提高了学生的学习能力，形成了技巧；既解决了问题，又锻炼了思维能力；既减轻了负担，又激发了学生学习的兴趣由此可见，教师在教学中一定要做一个“有心人”，在习题的变式上下功夫，以达到事半功倍的效果。

19、7、真实性原则习题要体现理论与实际的联系，习题的叙述与设问应以客观存在的实际问题为背景，所给题目应注重从生产、生活实际中挖掘问题的情景，以考查学生运用科学知识分析和解决实际问题的能力。习题选编要从实际出发，注意把理想化模型同实际密切联系起来，进而使理想化过程与实际物理过程有机结合。科学与生产、生活以及科技的发展有着密切联系, 对社会发展、科技进步和人类生活质量的提高有着广泛的影响。学生会接触到很多与科学有关的生活问题, 教师在教学中要注意联系实际, 帮助学生拓宽视野, 开阔思路, 综合运用科学知识分析解决有关问题。挖掘生活中的素材设计习题, 能有效地实现初中科学新课程的这一基本理念, 拉近科学

20、与生活的距离, 让学生“ 从生活走进科学， 从科学走向社会”， 在运用科学知识解决有关生活中的系列问题时, 感受到所学内容的有用性, 不断提高学习科学的兴趣和动力。例如： 新闻一：2005年3月7日,安徽芦岭煤矿发生特大瓦斯爆炸(瓦斯主要成分为甲烷),造成重大伤亡。 新闻二：2005年3月26日,中央电视台新闻联播报道，“西气东输”工程进展迅速，浙江等省市都用到了质优价廉的天然气。 问题1：请用化学知识分析瓦斯爆炸的原因： 。 问题2：写出天然气燃烧的化学方程式： 。 问题3：上面两个例子说明，化学物质可以造福人类，但有时也会给人类带来危害。请你再举出生活中的一种物质说明这个问题 。8、综合性

21、原则在复习教学中要有一定量的综合性试题。综合性试题主要是指题目所涉及的内容的综合，它是要求综合运用不同学科或同一学科中不同内容的知识进行解答的试题，能引导学生对所学知识适当地重组与整合。综合性试题材料不是人为拼凑，它能有效地考查学生的阅读、收集信息、理解、表达、分析、综合能力，能注意到学科间的联系。例：从神舟五号到神舟六号，中国载人航天工程的每一次壮丽腾飞，有这样一种精神不断地震撼着人们的心灵艰苦奋斗、勇于奉献。正是这种强大的精神力量，托举起了一个民族千年的飞天梦想。作为中华民族飞天梦想的实践者，费俊龙、聂海胜在太空中的一举一动，都吸引了亿万人的关注。神舟六号的成功发射和平安着陆，是中华民族在

22、攀登世界科技高峰征程上完成的又一伟大壮举，标志着中华民族为人类探索太空的伟大事业做出了新的重大贡献。 （1）两位航天员在太空中要穿特制的宇航服，宇航服的作用很多，你能说出几点吗？（2）请你说出火箭升空过程中的能量转化。（3）分析发射台底受保护的原理。（4）飞船在太空遨游，它是否受力的作用，为什么？（6）在飞船的实验室里，仍然能够使用的仪器是（） A、密度计；B、酒精温度计；C、天平；D、水银气压计（7）如果在宇宙飞船上划燃火柴，火焰会立即熄灭，是因为（） A、氧气不够；B、在失重状态下，空气不对流； C、达不到着火点；D、宇宙飞船上的温度低。点评：本题所设情景具有鲜明时代气息，涉及现代高科技知

23、识，但所描述的问题并不复杂，学生能够回答，拉近了学生和高科技的距离，激发了学生的学习热情，对祖国的自豪感。以此进行命题，正是当前所提倡的。本题综合了力学和热学知识，考查学生综合运用所学科学知识和科学思维方法解决现实中的科学问题的能力，也有利于促使教学走出学科局限，注意关注学生整体科学素养的发展。载人航天工程是一项系统工程，涉及不同领域的知识，是命制综合性试题的好素材二：习题教学中的策略1、确定好题，讲深讲透 要求学生做的题，应该精选，学生做过了，需要讲评。确定好题的标准是：抓纲扣本，符合中考要求，在课本上能找到依据，能力要求是中等，学生出错率比较高，讲解时，容易联想和发散，能举一反三。每次讲解

24、，选取几道这样的题精讲，讲深讲透，以前讲过了，还错，要换角度讲，设法强化，长期坚持下去。例1：小鹏用如图所示装置研究浮力大小跟物体排开液体体积关系实验时，将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：实验次数12345h（cm）0481012F（N）6.755.754.754.254.25 由实验数据可知，金属块重 N，完全浸没时受到的浮力是 N。表中第1次到第3次实验数据，说明了浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体体积 （填“有关”或“无关”）；分析表中第4次和第5次实验数据，说

25、明了浸没在液体中的物体受到的浮力大小与深度 （填“有关”或“无关”）。下图中能正确反映F与h关系的图象是 。分析：圆柱体未浸入水中时弹簧测力计的示数即为其重力的大小，由表中数据可以看出，随着深度的增大，测力计示数相应减小，说明浮力逐渐增大。当示数不变时，浮力亦不变。2、 能力要求较高的拔高题要讲思路 大多数情况下，能力要求比较高的拔高题，不必花费过多的时间讲解，尤其是前期复习，主要讲思路。为什么呢？既是能力题，考查的是学生的能力，学生做错，主要是能力不强或问题涉及的解题方法复杂或特殊。学生能力的提高，单靠听懂老师讲课作用并不大。这类题，如果老师在课堂上，讲慢些，讲细些，不仅讲知识，讲方法，还详

26、细地讲解过程，确实会让不少学生听懂。难题，做过了还是难题，间隔时间长，即便是考原题，出错率仍然高。平时布置学生做这类题，主要是锻炼学生思维能力，重点是针对基础好学力强的学生。讲清思路，督促部分有能力做对的学生课后重做，对大多数学生不强求掌握，实际效果，往往好。 3、错误较多的基础题要重点突破 在考试中，学生因基础不扎实出错的情况是经常出现的。这类问题，教学时必须重点突破。要舍得花时间，采取提问，找学生板书等方法。要做到不厌其烦，力求突破，夯实基础。例如：某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001米2，小筒和秤盘总重为0.

27、6牛。(1)如图甲，当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力是 牛；(2)如图甲，当秤盘上不放物体时，应在小筒A处标出该浮力秤的 刻度；(3) 如图乙，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度h为0.1米，则该物体的质量为多少？（g10牛/千克）四、习题教学的原则1、普遍性和典型性原则讲解不能从头讲到尾面面俱到，而是应有选择、有所侧重。否则，既浪费了学生的宝贵时间，又难有成效。教师在每次阅卷后讲解前都要认真检查每位学生的答题情况，统计各题的得分率，细致诊断学生的解答，找出错误的症结，弄清哪些题目错得多，错在哪里，学生需要何种帮助等等。这样，习题讲解建立在学生思维遇到阻碍的基础上，集中了学生的易错处，切

28、中要害地分析，就能激发学生的思维、加深印象，从而提高课堂效率。同时，这也大大缩短了练习讲评的周期，把更多的时间留给学生。 2、重点性和突破性原则进入总复习教学时必须由重视基础知识转移到综合能力训练上来。试题的综合程度、难度普遍加大。这就要求教师在讲解中不能简单地对答案或订正错误，而要指导学生进行考点分析即思考试题在考查什么知识点，这些知识点理解时有哪些注意点，该题是怎么考的，解题的突破口在哪里，什么又是最佳解题途径。这样才能培养学生的辨别分析能力。故教师在讲解时应时刻讲思路和规律。做好思路思维的示范，要将严谨、富有逻辑性的解题规范清晰地展现在学生面前。语言与板书也应力求简洁扼要。3、技巧性和题

29、型化原则 科学复习资料层出不穷，可谓题海无涯。教师对科学习题的精选是练习的前提，而且教师要善于将题型分类，总结解题方法与技巧或教会学生进行小结归纳。科学问题中，一题多解者屡见不鲜。一题多解、巧解都要求学生对科学规律有深刻理解，对科学情景能分析透彻、清晰，对科学知识能综合、灵活地运用。例如：等效法、对称法、整体法、守恒法、叠加法等。又如针对不同题型的应试策略和特殊解法，公式法、几何法、图像法和比例法等。讲评时教师应有意识地讲技巧，日积月累就能达到提高解题速度的目的。总之，教师要强调在订正过程中应重在解法的领会，而不应停留在具体知识的得失上。 4、发散性和变化性原则中考每年所考的知识点是相对稳定的

30、，而试题不同，命题人可以随意变化题意、角度，在题设条件、问题的设问方式上推陈出新，让应试者眼花缭乱、防不胜防。中考题并不神秘，不少题型都是常见的，但很多试题源于课本却又高于课本，因为变换情境，学生很可能就会由于思维的定势造成失分，此时善于分析和应变最为关键。所以每道题按原题讲完之后，教师要把原题进行变化，同学生一起进行解题后的小结与反思。即对某知识从多个侧面、多个角度进行合理的发散。常见的有情境、迁移、应用、图像、综合等几种发散形式。如可以对原题的提问方式进行改变；对原题的结论进行衍生和扩展，由一般到特殊或由特殊到一般；也可把习题的因果关系倒置；还可把几条题目、几个过程进行组合等等。这种训练立

31、足于基础，不刻意求难，注重渐进、合理性，学生感到别开生面，解题的积极性就能调动起来，思维就被拓展开来。例如： （常规考题）鉴别失去标签的氯化钡溶液（显中性）、碳酸钠溶液和稀盐酸。学生甲选择一种指示剂，学生乙选择一种含钾元素的正盐溶液。学生丙选择了一种酸溶液。他们都一次鉴别成功。（变式一）欲一次鉴别失去标签的氯化钡溶液（显中性）、碳酸钠溶液和稀盐酸，你有什么办法（至少写两种）。选择试剂 实验现象及结论（变式二）试试看： 如果不用其它试剂也可以鉴别。你能设计一个实验并用表框形式列出吗？解答：将这三种溶液任意编号为A、B、C，两两混合，根据实验现象即可鉴别出它们。实验现象如下表：ABCABC从中考题型的改编看：1.中考题型的改变是指在考察相同知识点的时候从原