[DOC]美国高中化学教材习题特点分析

美国高中化学教材习题特点分析

内容提要： 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:Concepts and Application》（《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： 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材编制的重要方面。美国最大的教育书籍出 版集团—— McGraw-Hill 的 Glencoe 公司于 2005 年出版的新教材 《CHEMISTRY:Concepts and Application》（《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 、《化学：概念和应用》 化学 1、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(Standardized TestPractice)。 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 思维”的题量较少，主要是针对当堂学习内容设计的。 例 1：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 1 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 1 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 助于学生基本知识的牢固掌握。 表 1 评价性习题细目

类型 理解概念 (Understanding Concepts) 应用概念 (Applying Concepts)

内容

每日化学/化学与社会/化学与技术/与物 理的联系/与历史的联系/与文学的联系/ 与艺术的联系/与生物的联系/与健康的联 系/与环境科学的联系/反应原理

批判思维 (Thinking Critically)

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/计算/做比较/使用 表格/做预测/下结论/做推论/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/寻找规律/系列问题

知识回顾 (Cumulative Review ) 能力回顾 (Skill Review) 绘制并使用图表/组织信息/做图表摘要/ 设计实验/按顺序列表/做假设/据实例推 测/使用实例/推断化学结构/使用图表/使 用数据表 写作 (Writing in Chemistry ) 解决问题 (Problem Solving)

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 10 道（第一章《化学：物质的科学》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。 ⑴ 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。如第十四章 《酸、碱和 pH》 “理解概念” 中一题： 例 3：当把下列物质加入水中判断水的 pH 是升高、降低还是无变化？ (a) NaOH (b) H2C2O4 (c) NH3 (d) CO2 (e) CH4 (f) Fe2O3

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 pH》“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一。 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、旧知识联系起来, 做到融会贯通。如第十四章《酸、碱和 pH》 “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。 (b) 硫酸与锌反应。 (c) 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 1-3 道之间。如第十

四章《酸、碱和 pH》“解决问题”中一题：

例 6： 一个学生买了一些蒸馏水，测其 pH 为 6.0。然后她把水煮沸，倒满一个容 器并盖上盖子， 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 pH 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฀次性强，不 Ἲ 调难度，不人为制造偏题、难题。强 调对概念的理解、化学技能的掌握，以及定际运用能力的培养。⑵ 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 Ἲ， 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个学习化 学知识和实践的机会，力求让学生运唨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。 ⑶ 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 10： 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 11：黄铜是铜和锌的合金，铜和锌都是没有磁性的。当人们在拍卖场、展览会或 商店购买古董黄铜器具时经常携带一小块磁铁，你认为他们带磁铁有什么作用呢？ 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 12：你认为蒸发皿应该是什么形状？并解释。 解析：这道习题自由度比较大，学生可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 些学习化学有困难的学生，增强他们学习化学的兴趣。⑷ 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。 例 13： 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。 14： 例 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有影响。 “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注。美

国《化学：概念和应用》教材注重化学知识的应用性、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： 参考文献： [1] 中华人民共和国教育部． 普通高中化学课程标准 [M]． 北京： 人民教育出版社， 2003． [2] John S. Phillips, Victor S. Strozak, Cheryl Wistrom. CHEMISTRY: Concepts and Application, Glencoe/McGraw-Hill, copyright 2005. [3] 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(11)：56-60．