摘要:作業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)注思維過程有利于強(qiáng)化核心概念的理解應(yīng)用,助推思維品質(zhì)的有效提升。當(dāng)前作業(yè)要求偏重記憶,缺乏思維要素;作業(yè)設(shè)計(jì)偏重結(jié)果,掩蓋思維過程;作業(yè)編制偏重常規(guī)思維,忽視批判思維。因此,建議作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該側(cè)重思維考查,關(guān)注思維過程。在化學(xué)作業(yè)的設(shè)計(jì)中,補(bǔ)充思維考查環(huán)節(jié),要求學(xué)生解釋原因;圍繞思維障礙設(shè)計(jì)題目,要求學(xué)生呈現(xiàn)思維路徑;突破常規(guī)設(shè)計(jì)習(xí)題,要求學(xué)生打破思維定勢。這是思維考查視角下的幾種有效策略。
關(guān)鍵詞:思維考查;作業(yè)價(jià)值;作業(yè)設(shè)計(jì);化學(xué)作業(yè)
文章編號:1005–6629(2015)3–0055–04 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
在當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中,化學(xué)作業(yè)的設(shè)計(jì)和布置呈現(xiàn)考試化傾向:作業(yè)的內(nèi)容與考試“層層接軌”,作業(yè)的形式與考試“高度統(tǒng)一”,作業(yè)的完成方式與考試“如出一轍”,作業(yè)的完成時(shí)間與考試“無限接近”[1]。其實(shí),作為學(xué)習(xí)終結(jié)性或升學(xué)選拔性的考試,主要目的是為了測試、評價(jià)應(yīng)試者的學(xué)業(yè)水平,為甄別、選拔作參考,試題的設(shè)計(jì)更多地關(guān)注測試的結(jié)果。而作業(yè)則是針對某個(gè)學(xué)習(xí)階段的形成性練習(xí),是課堂教學(xué)的延續(xù)和補(bǔ)充,其功能有兩個(gè):一是幫助學(xué)生復(fù)習(xí),進(jìn)一步鞏固、理解和應(yīng)用所學(xué)的知識和技能;二是通過對學(xué)生完成過程和應(yīng)答結(jié)果的批閱、分析,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和存在問題,收集反饋教學(xué)信息,檢查教學(xué)效果,調(diào)控教學(xué)活動(dòng)。因而,無論在內(nèi)容上還是形式上,作業(yè)設(shè)計(jì)都應(yīng)“去考試化”,聚焦思維考查,關(guān)注思維過程。
1 聚焦思維考查的功效
我國化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教學(xué)要求,既傳授知識和技能,又訓(xùn)練科學(xué)方法和思維?!被瘜W(xué)作業(yè)聚焦思維考查有利于強(qiáng)化核心概念的理解應(yīng)用,促進(jìn)三重表征的自由轉(zhuǎn)換,助推思維品質(zhì)的有效提升。
1.1 強(qiáng)化核心概念的理解應(yīng)用
概念是人類在認(rèn)識過程中,把所感覺到的事物的共同特征抽出來,加以概括而形成的。概念是思維的基本形式之一,它反映客觀事物一般的、本質(zhì)的特征。在化學(xué)教學(xué)中,往往出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:由于難以理解化學(xué)概念的真實(shí)意義,認(rèn)為化學(xué)學(xué)習(xí)就是對化學(xué)概念的記憶和套用,只要平時(shí)多背、多記、多模仿,也能做對題目,這樣必然導(dǎo)致理解膚淺,難以把握概念的本質(zhì),而考查思維過程有利于把握核心概念本質(zhì)。
例1 判斷下列關(guān)于雙氧水(H2O2)的說法是否正確,并說明原因。
A.由氧氣和氫氣組成__________
B.由二個(gè)氫元素和二個(gè)氧元素組成__________
C.由氧元素和氫元素組成__________
D.由二個(gè)氫原子和二個(gè)氧原子構(gòu)成__________
例1通過思維考查抓住了概念的關(guān)鍵點(diǎn),讓學(xué)生在作業(yè)中充分暴露以元素為中心的各種錯(cuò)誤的思維傾向,分析、歸納、總結(jié)出以元素為中心的概念網(wǎng)絡(luò)及其關(guān)系,從而深刻領(lǐng)會(huì),牢固掌握。
1.2 促進(jìn)三重表征的自由轉(zhuǎn)換
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者霍夫曼(Roald Hoffman)曾說,化學(xué)即表征。從某種意義上講,化學(xué)就是一門表征的學(xué)科,表征是化學(xué)學(xué)習(xí)的一種必需工具?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)有三大領(lǐng)域:可觀察現(xiàn)象的宏觀世界;分子、原子、離子等微觀粒子構(gòu)成的微觀世界;化學(xué)式、化學(xué)方程式和符號等構(gòu)成的符號世界?;瘜W(xué)學(xué)科的內(nèi)容特點(diǎn)決定了化學(xué)學(xué)習(xí)中存在著三重表征:宏觀表征、微觀表征和符號表征。因此,學(xué)習(xí)和研究化學(xué)必須建立化學(xué)概念三重表征的整體聯(lián)系,并實(shí)現(xiàn)三重表征的互譯互換。
1.3 助推思維品質(zhì)的有效提升
化學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),化學(xué)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造離不開思維,思維性是化學(xué)學(xué)科的典型特征,培養(yǎng)、訓(xùn)練思維能力、提升思維品質(zhì)是化學(xué)作業(yè)的功能之一。聚焦思維考查是提升思維品質(zhì)的有效途徑。
例3 塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應(yīng)至氣泡逸出不明顯后,測得其殘留液pH等于2。此時(shí)取適量反應(yīng)后溶液,逐滴滴入碳酸鈉溶液,并用pH數(shù)字探測儀連續(xù)監(jiān)測,得曲線如下
[pH為縱坐標(biāo),時(shí)間s(秒)為橫坐標(biāo)]:
(1)寫出AB段內(nèi)有關(guān)化學(xué)方程式 ,_______________。
(2)寫出BC“平臺(tái)”段化學(xué)方程式_______________。
(3)CD段上升的原因是:_______________。
例3通過兩種方式考查學(xué)生的思維過程:一是要求學(xué)生書寫AB段、BC“平臺(tái)”段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式;二是解釋CD段上升的原因,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性、深刻性和靈活性,提升思維品質(zhì)。
2 當(dāng)前作業(yè)不利于思維考查
在當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中,作業(yè)要求偏重記憶,缺乏思維要素;作業(yè)設(shè)計(jì)偏重結(jié)果,掩蓋思維過程;作業(yè)編寫偏重常規(guī)思維,忽視批判思維,這些因素都不利于考查學(xué)生的思維過程。
2.1 作業(yè)要求偏重記憶,缺乏思維要素
九年級是化學(xué)教學(xué)的啟蒙階段,化學(xué)用語如元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式的書寫,事實(shí)性知識如實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述等都需要學(xué)生記憶。作業(yè)要求偏重記憶,缺乏思維要素。
例4 下列物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒時(shí),現(xiàn)象描述正確的是
A.鎂條在空氣中燃燒,冒出濃烈的黑煙,放出熱量,生成黑色粉末
B.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒,火星四濺,放出熱量,生成紅色粉末
C.木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
D.硫在氧氣中燃燒,發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,放出熱量,產(chǎn)生沒有氣味的氣體
這類作業(yè)主要強(qiáng)化對所學(xué)內(nèi)容的記憶,學(xué)生完成作業(yè)時(shí)只需從記憶中提取相關(guān)知識作答,在記不清楚的情況下,只要閱讀教材或者筆記即可完成,題目設(shè)計(jì)缺乏思維要素。
2.2 作業(yè)設(shè)計(jì)偏重結(jié)果,掩蓋思維過程
為了考查學(xué)生對某一概念、原理的理解情況,通常采用選擇題或者判斷題的形式作為選拔性考試。該題型的優(yōu)點(diǎn)是考查角度多樣,考查范圍廣泛。但是,作為作業(yè)題目,這類題型最大的不足就是偏重考查結(jié)果,掩蓋了學(xué)生解決問題的思維過程。
例5 某種放射性元素的原子經(jīng)過放射變成了另一種元素的原子。據(jù)此推斷,放射出的微粒一定能是_______________
A.電子 B.中子 C.質(zhì)子 D.原子核
例5出現(xiàn)在作業(yè)題中,很難準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題所在,即使學(xué)生能夠選擇正確答案,也未必能夠知道錯(cuò)誤答案的問題所在。在通常情況下,學(xué)生完成選擇題的路徑有兩條:一是確實(shí)理解了元素的含義;二是并不理解元素概念,只是在四個(gè)選項(xiàng)中隨意選擇了一個(gè),而該選項(xiàng)碰巧就是題目的正確答案。由于掩蓋了解題的思維過程,這類作業(yè)就難以真實(shí)反饋學(xué)生對“元素”概念的掌握情況。
2.3 作業(yè)編制偏重常規(guī)思維,忽視批判思維
思維的過程包括感知、理解、鞏固和應(yīng)用等基本環(huán)節(jié)。對信息的加工包括吸收、排除、檢索、調(diào)用、校正等批判性思維。批判思維是指在思維活動(dòng)中獨(dú)立思考,對別人的觀點(diǎn)或自己原有的觀點(diǎn)進(jìn)行反思、提出疑問,并有所創(chuàng)新。當(dāng)前作業(yè)編寫往往側(cè)重考查常規(guī)思維,忽視檢測批判思維。
例6 如圖1所示,把二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入放有階梯狀燃著蠟燭的燒杯中,可以觀察到的現(xiàn)象是_______________,原因是_______________。
學(xué)生根據(jù)二氧化碳的物理性質(zhì)(密度比空氣大)和化學(xué)性質(zhì)(一般不燃燒也不支持燃燒)很容易描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅。該題僅僅是對學(xué)生常規(guī)思維的考查,缺乏批判思維、逆向思維的訓(xùn)練。
3 聚焦思維考查的策略
思維考查的關(guān)鍵是使思維過程外顯。補(bǔ)充思維考查環(huán)節(jié),要求學(xué)生解釋原因;圍繞思維障礙設(shè)計(jì)題目,要求學(xué)生呈現(xiàn)思維路徑;突破常規(guī)設(shè)計(jì)習(xí)題,要求學(xué)生打破思維定勢。這是思維考查視角下的幾種有效策略。
3.1 補(bǔ)充思維考查環(huán)節(jié),要求學(xué)生解釋原因
補(bǔ)充思維考查環(huán)節(jié),就是追問“為什么”,要求學(xué)生解釋說明原因。教師通過對學(xué)生完成過程和應(yīng)答結(jié)果的批閱、分析,了解學(xué)生對概念、原理的掌握情況,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地思考問題,深刻理解核心知識。
例7 常規(guī)考查:下列操作能將物質(zhì)完全分散成分子的是_______________
A.在研缽里用杵研磨粒狀膽礬
B.將蔗糖溶于水
C.把植物油滴入水中用力振蕩
D.將氯化鈉溶于水
思維考查:請你分析上述操作,能否將物質(zhì)完全分散成分子?說出你判斷的依據(jù)。
選項(xiàng)A:_______________;選項(xiàng)B:_______________;選項(xiàng)C:_______________ ;選項(xiàng)D:_______________;
在作業(yè)設(shè)計(jì)過程中,教師可以從概念的本質(zhì)屬性、內(nèi)涵、外延等角度出發(fā),選用適當(dāng)?shù)姆绞娇疾樗季S過程,幫助學(xué)生深入理解知識。以“溶解”為例,通常采用四種方式進(jìn)行思維考查:一是舉例子。例如,把蔗糖放入水中,蔗糖以分子形式均勻分散到水中,所以蔗糖能溶解在水中;二是從“是”的反方向說明什么“不是”。例如,把面粉放在水中,面粉以固體小顆粒的形式分散在水中,因此,面粉不能溶解在水中;三是不用書上的語言而用自己的語言描述對概念的理解。例如,將食鹽放入水中,食鹽分散成了肉眼看不見的微粒,因此,食鹽能溶解在水中;四是辨認(rèn)正誤。植物油不能溶解在水中,但植物油能溶解在汽油中[3]。
3.2 圍繞思維障礙設(shè)計(jì)問題,要求學(xué)生呈現(xiàn)思維路徑
在解決化學(xué)問題時(shí),學(xué)生特別重視那些與結(jié)論(要求)有直接聯(lián)系的,能提供解題途徑的顯性條件,而與結(jié)論(要求)有間接、隱蔽關(guān)系的條件往往被忽略。例如,關(guān)于質(zhì)量守恒定律,常規(guī)習(xí)題總是涉及化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物質(zhì)量相等的題目,盡管花了大量時(shí)間練習(xí)各種類型的習(xí)題,但是學(xué)生仍然沒有深刻理解質(zhì)量守恒定律,教師可以圍繞思維障礙設(shè)計(jì)問題,要求學(xué)生呈現(xiàn)思維路徑,從而挖掘隱性條件,提取解決問題的有效信息。
例8 如果氧氣不足,乙醇(C2H6O)燃燒可能還有CO生成。若乙醇燃燒產(chǎn)物中CO和CO2的總質(zhì)量為25.2g,其中碳元素與氧元素的質(zhì)量比為2:5 [4]。請按照流程圖分析題目,明確解題思路之后解答兩個(gè)問題:
求:(1)參加反應(yīng)的乙醇的質(zhì)量。(2)生成的水的質(zhì)量。
如果按照常規(guī)思路肯定無法解答,因?yàn)殡m然知道CO和CO2的總質(zhì)量,但是它們各自的質(zhì)量無法計(jì)算,顯然依據(jù)反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物質(zhì)量相等的方法是行不通的。圍繞學(xué)生的思維障礙提供思維起點(diǎn)并適當(dāng)留白,要求學(xué)生呈現(xiàn)思維路徑,從而突破思維障礙,深刻理解應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解決問題。
3.3 突破常規(guī)設(shè)計(jì)習(xí)題,要求學(xué)生打破思維定勢
思維定勢是指習(xí)慣于已有的固定模式,機(jī)械地再現(xiàn)或套用過去“正確思路”或“成功經(jīng)驗(yàn)”去解決新問題。思維定勢是一種穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu),是創(chuàng)造性思維的障礙。由于缺乏思維的批判性,每當(dāng)學(xué)生遇到形似質(zhì)異的新舊問題時(shí)會(huì)造成知識和經(jīng)驗(yàn)的負(fù)遷移,使學(xué)生步入誤區(qū)。因此,作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)突破常規(guī),要求學(xué)生轉(zhuǎn)換思維方式,打破思維定勢,對別人的觀點(diǎn)或自己原有的觀點(diǎn)進(jìn)行反思、提出疑問,并有所創(chuàng)新,從而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。
例9 如圖2所示,把二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入放有階梯狀的燃著蠟燭的燒杯中[5],可以觀察到的現(xiàn)象是_______________ ,原因是_______________ 。
如圖3所示,將高低不同的燃燒著的兩支蠟燭罩上茶杯后,一會(huì)兒兩支蠟燭都熄滅了。問:哪支蠟燭先熄滅 _______________,其原因是_______________。
例9突破常規(guī)設(shè)計(jì)習(xí)題,可以引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,制造一種思維的不協(xié)調(diào),把學(xué)生引入到一個(gè)多疑、好奇的境界,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,豐富其學(xué)習(xí)體驗(yàn)。面對似曾相識的情境時(shí),應(yīng)該從題目本身的問題情景出發(fā),獨(dú)立思考,注意分析相似情景之間的異同點(diǎn),培養(yǎng)思維的批判性和靈活性。
作業(yè)是課堂教學(xué)的延續(xù),是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中落實(shí)基礎(chǔ)、提升能力、培養(yǎng)思維品質(zhì)的前沿。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011版)指出:“教師在繼承以往習(xí)題教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,應(yīng)積極進(jìn)行習(xí)題教學(xué)的改革與探索。習(xí)題的選擇和編制,應(yīng)充分體現(xiàn)習(xí)題在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)全面發(fā)展方面的功能和價(jià)值。[6]”聚焦思維考查——讓作業(yè)設(shè)計(jì)“去考試化”,是發(fā)揮作業(yè)功能,實(shí)現(xiàn)作業(yè)價(jià)值的有效途徑。
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