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1、美国高中化学教材习题特点分析周青王燕:美国高中化学教材习题特点分析 内容提要:习题设计是编制化学教材的 重点所在.美国化学教材(CHEMISTRY: ConceotsandAoolicati0n(化学:概念 和应用)中的习题设计体现了层次性,综 合性,开放性等特点. 关键词:美国化学教材;习题;开放 性;创新 习题是学生理解和巩固所学知识,发展 应用知识能力,形成问题解决意识和创新精 神的重要载体,如何编制高质量的习题是教 .美国最大的教育书籍出材编制的重要方面 版集团一一McGraw-Hill的Glencoe公司于 2005年出版的新教材CHEMISTRY: ConceotsandAppli
2、catiOn(化学:概念 和应用)中的习题设计很有特色,对于我 国的化学教材习题设计有一定的启示. 一 ,化学:概念和应用教材中习题 组成结构和特点 l,习题的组成结构 全书共有二十一章,每一章的习题总体 上分为两大部分:评价性习题(Assessment) 和标准测试练习(StandardizedTest Practice).评价性习题分为七个类型(详见 表1):标准测试练习为客观性试题.每一 章中每一小节也都设有习题,叫做小节回 顾,有三个类型:理解概念:应用概念: 批判思维.章后的评价性习题中的理解概 念,应用概念和批判思维习题综合性较 强,与之相比,小节回顾中的理解概念, 应用概念和批判
3、思维的题量较少,主要是 针对当堂学习内容设计的. 例l:化合物与混合物有何不同? 例2:硬币外层由铜和锌组成,把硬币 在氯化锌溶液中加热就会发生变化.那么这 个新的外层是单质,化合物还是混合物?并 解释. 解析:这两道例题都是第一章化学: 物质的科学中的习题,例l是第一节什 么是物质?小节回顾中的一道习题,例2 是这一章评价性习题中的一道题目.同是对 化合物和混合物的区分,例l就较为简单, 仅是针对该节所学内容,强调概念的理解; 例2综合性就较强,不仅要对单质,化合物 和混合物的概念有个清楚的认识,还要知道 其中发生了什么化学变化,注重知识的应 用.这样的编排遵循一个循序渐进的原则, 有助于学
4、生基本知识的牢固掌握. 表1评价性习题细目 类型内容 理解概念 (UnderstandingConcepts) 每日化学,化学与社会, 化学与技术,与物理的联 应用概念系,与历史的联系,与文 学的联系,与艺术的联系(A pplyhagConcepts),与生物的联系,与健康 的联系,与环境科学的联 系,反应原理 . 43. 外国中小学教育2006年第5期 观察与推测/比较对照/ 设计实验/应用概念/推 断化学结构/因果联系/ 批判思维计算/做比较/使用表格/ 做预测/下结论/做推论/(Thi nkingCritically)说明化学结构/形成假设 /连接概念,据图推断/做 决定/标准测量/寻找
5、规 律/系列问题 知识回顾 (CumulativeReview) 绘制并使用图表/组织信 息/做图表摘要/设计实 能力回顾验/按顺序列表/做假设/ (SkillReview)据实例推N/使用实N/ 推断化学结构/使用图表 /使用数据表 写作 (WritinginChemistry) 解决问题 (ProblemSolving) 2,特点分析 这本教材中习题数量不大,评价性习题 最少的26道(第十八章有机化学),最 多54道(第十五章酸碱反应).其中理 解概念,应用概念和批判思维三部分的数量 占习题总数的70%.90%.标准测试练习数 量在6道(第八章元素周期性)至l0道 (第一章化学:物质的科学
6、等)之间, 且全为选择题.虽然目前我国化学教材中习 题数量已减少且难度有所降低,但由于受 应试教育的影响,很多学校仍然让学生 做大量参考书籍中的练习题,实际上给学生 造成了更大的负担.因此,如何优化教材习 题是我国教材编制急待解决的问题.美国 化学:概念和应用教材习题设计恰当地 把握了习题的数量和类型之间比例关系,有 利于学生知识的掌握和能力的提高. (1)注重习题的层次与联系 从习题结构上看,这本教材习题设计是 . 44,. 由易到难,是由掌握知识到应用知识解决问 题的一个过程.第一个层次理解概念是针对 该章的一些基本概念,定理所提出的问题, 通过回答这些问题有助于学生基础知识的掌 握.如第
7、十四章酸,碱和DH理解概 念中一题: 例3:当把下列物质加入水中判断水的 oH是升高,降低还是无变化? fa)NaOHfb)H2C204fc)NH3 (d1CO2(e)CH4(Fe203 第二个层次应用概念和批判思维是知识 的应用,通过做题加深对知识的理解,并对 所学知识进一步深化,达到学以致用的目 的.这类题目约占总题数的50%左右,是习 题的重点所在.如第十四章酸,碱和 DH应用概念中一题: 例4:为什么酸雨能腐蚀大理石雕像? 写出酸雨(含硫酸)和大理石雕像(CaCO3) 反应的化学方程式,其中硫酸钙为产物之 第三个层次知识和能力回顾加强知识的 纵向联系,通过复习前面的内容,让学生把 新,
8、旧知识联系起来.做到融会贯通.如第 十四章酸,碱和DH知识回顾中一 题: 例5:写出下列酸碱反应方程式并配 平,判断属于五种基本反应类型中的哪一 种. (a)水与氧化钙反应生成氢氧化钙. Co)硫酸与锌反应. fc)硝酸与氢氧化钾反应. 第四个层次写作和解决问题强调知识的 综合运用,问题解决一栏中的题目难度稍大 且综合性强,能够激起学生的挑战意识并达 到所学知识的熟练掌握和灵活运用.这类题 目数量较少,一般在J.3道之间.如第十四 章酸,碱和DH解决问题中一题: lJ6:一个学生买了一些蒸馏水,测其 周青王燕:美国高中化学教材习题特点分析 pH为6,0.然后她把水煮沸,倒满一个容器 并盖上盖子
9、,冷却到室温测其pH为7,0.该 学生把一半水倒入一个容器并搅拌了五分 钟;另一半水她通过麦秆向里面吹气,然后 测其DH发现两个样品的pH均为6.0.请在你 的科学日志上做一个记录并解释每一步 pH的测量结果. 由此可见美国化学教材习题层次性强, 不强调难度,不入为制造偏题,难题.强调 对概念的理解,化学技能的掌握,以及实际 运用能力的培养. (2)注重学科交叉发展综合素质 应用概念一栏中明确列出了化学与各 学科相关联的题目,并且注重化学与日常生 活的联系,这样安排既考虑到基于化学本身 这些习题的地位,又顾及到化学之外这些习 题的作用和学习者的关联.因此,教材的习 题关注如何更好地给学生提供一
10、个学习化学 知识和实践的机会,力求让学生运用化学认 识身边的世界,在运用中体会化学的魅力. 例7:有些知名商标的药品可能被其它 一 些厂家以更低的价格制造,这些药品都明 确标明含有相同的化学成分,也都经过了食 品和药物部门的批准.那么使用一些不知名 品牌的药品是否安全呢?并解释. 解析:这是化学与社会中的一道 题目,这道题目与我们的生活相关,不一定 与化学内容有紧密联系,但是有化学教育意 义.回答这道问题学生仅以所学知识是不够 的,可以以其它的方式获得相关信息,如上 网查找资料或到药店咨询等.答案也不是唯 一 的,可以让学生讨论发表自己的看法. 例8:氮气,氧气和磷是维持生命的基 本元素,有哪
11、些基本的生物分子含有这些元 素呢? 解析:这是与生物的联系中的一 道习题,要解决这道题目学生需利用相关的 生物学知识,编排这样的题目有助于学生在 学习化学的同时兼顾其它学科. 化学:概念和应用教材中的习题大 多从与生活息息相关的问题入手,让学生把 化学与身边的世界相结合,使学生在一个广 阔的知识平台上获得对化学多维度,多层面 的认识,从而形成良好的化学素质.习题更 体现把学生放在终身发展的链条上,学化学 的同时获得对其它学科的真正理解,发展综 合素质. (3)注重开放式习题培养创新能力 从上面的举例中就可看出这本教材很注 重开放式习题教学,除了理解概念一栏的题 目多为封闭式的之外,其余六栏均以
12、开放式 习题为主.这使原来封闭式的问题获得 很大的自由度,从不同侧面培养学生的 创新能力,批判性思维以及主动参与精神和 交流协作的能力. 例9:什么是密度?有没有什么方法可 使一袋泡沫球比一袋石头重? 例l0:通过混合黄色和蓝色颜料可以得 到绿色颜料,那么你认为它是黄色和蓝色颜 料的混合物还是一个绿色颜料的纯净物呢? 解析:这些题目首先考察的就是学生对 概念的掌握,要弄明白密度的概念和纯净物 混合物的概念才可以对这两道题做答.以开 放式的形式提问让学生尽可能找答案或找论 据支持自己的观点,既培养了学生的思维能 力又加深了对概念的理解. 例ll:黄铜是铜和锌的合金,铜和锌都 是没有磁性的.当人们
13、在拍卖场,展览会或 商店购买古董黄铜器具时经常携带-4块磁 铁,你认为他们带磁铁有什么作用昵? 解析:这是观察与推测一栏中的 一 道题目,通过该章节的学习学生已知合金 具有一些合成合金的金属单质所不具备的性 质,黄铜具有瞬磁性,这是教材中没有讲解 过的知识点.学生可以自己对黄铜的性质做 推理假设,并可以通过查阅相(下转第7页) . 45. 马德益:日美俄基础教育学习负担改革动向及特征 国教师报,2Oo4,l1-24(4). flO1卧松.美国基础教育2O年来进步显着1. 中国教师报,2005.8.17(4). fll1李茂.布什总统第二个任期内的教育工作 重点.中国教师报,2004,l1-24
14、(43. fl21李茂.美又一全国性教育改革计划出台 fN1.中国教师报,2005,8-31(4). fl31李茂.2005年美国教育大事一瞥IN.中国 教师报,2005,12-28(4). fl41何京.俄罗斯教育改革透视rJ1.教书育人 (校长参考),2003,(1):15.16. fl51王宪举,陈艳.俄增加学制减轻学生负担 . 光明日报,2000,3-27(3). fl61李德平.俄给中小学生减负EB/OLI.htt0: / fl71邓志伟.整体推进提升教育竞争力俄罗斯 教育改革带来的启示rJ1.上海教育,2005,(11): l2. fl81付华一.俄75%-5W生患肌肉萎缩症.B/
15、 OL1.htto-J/www.chirmbroadcasLcn/2005-7. fl91裴玉芳.俄罗斯:实行国家统一高考FN1. 人民日报,2005,l1-5(3). (上接第45页)关资料验证自己的假设是否正 确,这样有助于培养学生的探究能力并提高 学生的积极性,同时还达到了教学的目的. 例l2:你认为蒸发皿应该是什么形状? 并解释. 推论1: 同弧或等弧所对的圆周角相等。解析:这道习题自由度比较大,学生可 推论2 经过切点且垂直于切线的直线必经过圆心.以任意设计蒸发皿的形状,也没有什么标准 答案,只要解释合理即可,这就给学生进行 思维和做答更广阔的空间,同时也能激励一 23.53.11加
16、与减（一）4 P4-12些学习化学有困难的学生,增强他们学习化 学的兴趣. 0 抛物线与x轴有2个交点；(4)注重化学语言培养表达能力 在习题中专门设有写作一栏,要求 学生用化学语言写一些小论文,这也是美国 化学教材的特点之一. （7）二次函数的性质：例l3:写一篇关于美国盐矿的文章.找 出主要的盐矿位于什么地区并解释为什么在 那里.描述盐从矿里开采出来之后会有什么 变化.讲述食盐是如何制得的,并找出除了 氯化钠之外还有什么其它物质. 例l4:微波炉可以做熟大多数食物但却 对一些物质如纸,微波炉专用玻璃和塑料器 皿没有影响.写一篇文章解释微波炉是如何 做熟食物的并说明为什么对一些物质例如纸 没
17、有影响. （1) 与圆相关的概念：写作习题的设置试图让学生通过化 学语言的表达加深对化学概念和化学问题的 理解;反映他们的学习能力和思维能力;锻 炼他们的语言表达能力. 二,对我国化学教材习题建设的启示 可以说,中美两国都十分重视通过习题 发展学生的化学能力,培养学生的应用意 识.我国化学教学与教材建设正处在以培养 学生科学素养为根本宗旨的探索与发展中, 习题设计正由过去较注重学生对化学概念和 原理的理解和掌握向培养学生开放性,批判 性和综合思维能力等方向发展,开放性,综 合性等类型的习题设计受到越来越多的关 同心圆：圆心相同，半径不等的两个圆叫做同心圆。注.美国化学:概念和应用教材注重化 学
18、知识的应用性,注重习题背后的潜在的促 进学生全面发展的作用,注重与生活的联 系,提高学生学习化学的兴趣,对于完善我 国化学教材习题建设可以提供一些借鉴. 参考文献: 11中华人民共和国教育部.普通高中化学课程 标准IM1.北京:人民教育出版社,2003. 2JohnS.Phillips,VictorS.Strozak,Cheryl Wistrom.CHEMIsTRY:ConceptsandAppk砒Il Glencoe/McCrraw-Hill,co-ie,ht2005. (1)三角形的外接圆: 经过一个三角形三个顶点的圆叫做这个三角形的外接圆.31吴俊明,李艳灵.关于高中化学新教材练习 设计和练习教学的思考J.课程?教材?教法, 2005,25(111:56-60. (周青,陕西师范大学化学与材料科学学院教 授,课程与教学论硕士生导师.) 3、通过教科书里了解更多的有关数学的知识，体会数学是人类在长期生活和劳动中逐渐形成的方法、理论，是人类文明的结晶，体会数学与人类历史的发展是息息相关。. （1）一般式：7.