基于題組設(shè)計(jì)的初中科學(xué)習(xí)題教學(xué)策略初探

彭靜依

摘 要：習(xí)題教學(xué)是初中科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，但存在著淺表化、單一化、簡(jiǎn)單化的傾向，極大地影響了教學(xué)效果。題組設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，給習(xí)題教學(xué)注入了新的活力，對(duì)于扭轉(zhuǎn)習(xí)題教學(xué)的現(xiàn)狀有著不可估量的作用。文章從“精心設(shè)計(jì)過(guò)渡情境，促進(jìn)抽象規(guī)律把握”“設(shè)置多樣化情景，掌握科學(xué)方法”“設(shè)置認(rèn)知缺陷性題組，有效提升復(fù)習(xí)效率”三個(gè)方面，結(jié)合具體案例，闡述了基于題組設(shè)計(jì)的初中科學(xué)習(xí)題教學(xué)的方法和策略，旨在提高初中科學(xué)習(xí)題教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；題組設(shè)計(jì)；習(xí)題教學(xué)；策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2016）29-0038-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.29.022

習(xí)題教學(xué)是初中科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，承擔(dān)著幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和建構(gòu)科學(xué)知識(shí)，運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的重任，同時(shí)，習(xí)題教也是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。因此，好的習(xí)題教學(xué)致力于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的思想方法的掌握和科學(xué)的思維習(xí)慣的養(yǎng)成，致力于全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。作為科學(xué)教師我們不僅要充分認(rèn)識(shí)到習(xí)題教學(xué)的重要性，還必須精心設(shè)計(jì)習(xí)題教學(xué)，充分發(fā)掘習(xí)題教學(xué)應(yīng)有的功能。在平時(shí)的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)題組設(shè)計(jì)不失為有效進(jìn)行習(xí)題教學(xué)的好方法。

一、精心設(shè)計(jì)過(guò)渡情景，促進(jìn)抽象規(guī)律把握

科學(xué)教學(xué)中的規(guī)律性知識(shí)是抽象的表達(dá)，對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)理解起來(lái)有一定難度。因此，教師需要在習(xí)題教學(xué)中增加習(xí)題背景，加強(qiáng)感性情境的設(shè)計(jì)，精心設(shè)計(jì)過(guò)渡情景，讓學(xué)生的思維經(jīng)歷一個(gè)從感性到抽象的漸進(jìn)過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)規(guī)律的深度理解。這樣的習(xí)題教學(xué)，既符合規(guī)律性知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程，又符合初中學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)的。

案例1.掌握“杠桿平衡條件” 的題組設(shè)計(jì)

涉及杠桿平衡條件的計(jì)算及應(yīng)用問(wèn)題，初中階段學(xué)生若能順利找到杠桿五要素，并會(huì)應(yīng)用動(dòng)力*動(dòng)力臂=阻力*阻力臂的杠桿平衡條件等，就奠定了該知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，就能更好地學(xué)習(xí)變了形的杠桿，使知識(shí)順利遷移。

（一）設(shè)置基本知識(shí)情景，促進(jìn)科學(xué)規(guī)律理解

圖1 圖2

如圖1所示，這是一根普通的杠桿，按照?qǐng)D中顯示先畫(huà)出支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力，再讓學(xué)生找出動(dòng)力臂和阻力臂。再來(lái)看圖2是一個(gè)手搖抽水機(jī)的實(shí)物圖，畫(huà)出簡(jiǎn)圖，你能順利找出杠桿的五要素嗎？在圖中畫(huà)出來(lái)。

設(shè)計(jì)意圖：要想掌握規(guī)律，熟練地應(yīng)用規(guī)律，必須先準(zhǔn)確理解規(guī)律及規(guī)律的各個(gè)要素，包括各要素之間的關(guān)系。教材利用了蹺蹺板和撬棒、撬石頭這種比較直觀的方式來(lái)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)杠桿的五要素，為了順應(yīng)學(xué)生的思維，對(duì)接教材內(nèi)容，教師在設(shè)計(jì)題組時(shí)宜選用更多的實(shí)例，即不一樣的杠桿模型，特別是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)找動(dòng)力臂和阻力臂。為了強(qiáng)化學(xué)生找對(duì)兩個(gè)力臂，習(xí)題中要引導(dǎo)他們先找對(duì)支點(diǎn)，然后在不同的杠桿模型中找動(dòng)力臂和阻力臂，以為接下來(lái)學(xué)生應(yīng)用杠桿平衡條件奠定基礎(chǔ)。

（二）設(shè)置延伸性情景，準(zhǔn)確認(rèn)知規(guī)律性知識(shí)

一根杠桿AB長(zhǎng)1m，支點(diǎn)距B端0.4m，現(xiàn)如圖3所示在A端掛一個(gè)重200N的物體G1，若要使杠桿平衡，則要在B端掛一多重的物體G？

設(shè)計(jì)意圖：該情景設(shè)置讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉并找對(duì)動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂，然后根據(jù)杠桿平衡條件動(dòng)力*動(dòng)力臂=阻力*阻力臂進(jìn)行計(jì)算，從而強(qiáng)化對(duì)于杠桿知識(shí)的應(yīng)用。這需要學(xué)生具有一定的分析能力，但在杠桿平衡條件的應(yīng)用本身來(lái)看，卻未提出太高的要求，重在打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)情景的延伸，意在獲取對(duì)規(guī)律更準(zhǔn)確的認(rèn)知，以便更好地應(yīng)用。

（三）設(shè)置同質(zhì)變式情景，提升科學(xué)思維能力

圖4中輕棒OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA長(zhǎng)1.8m，在桿上距O點(diǎn)0.6m處的B點(diǎn)用繩掛一個(gè)重120N的物體G，若要使OA如左圖所示位置平衡，則在A點(diǎn)應(yīng)施加的最小力為_(kāi)_________N。

設(shè)計(jì)意圖：與設(shè)置情景二有很大的區(qū)別——力臂的尋找更為復(fù)雜，利用杠桿平衡條件計(jì)算也要求更高，還要判斷什么時(shí)候的力是最小的，對(duì)學(xué)生的思維提出了更高的要求。面對(duì)同一個(gè)研究對(duì)象的特征，教師設(shè)置的情景是不同的，但是在不同情景下，學(xué)生需要運(yùn)用的科學(xué)規(guī)律和解決問(wèn)題的方法實(shí)質(zhì)上是一樣的。這樣的情景設(shè)置，既可以讓學(xué)生的思維經(jīng)歷一個(gè)漸變的發(fā)展過(guò)程，讓學(xué)生更容易接受、理解，又可以提升學(xué)生思維的靈活性，提升他們?cè)诓煌榫跋逻\(yùn)用科學(xué)規(guī)律和思維解決問(wèn)題的能力。

（四）設(shè)置陌生化情景，運(yùn)用中加深規(guī)律認(rèn)知

題1：圖5為鍋爐保險(xiǎn)閥門(mén)，受蒸汽推壓的閥門(mén)的底面積為S=10厘米2，OA：AB=1：3，若鍋爐能承受的最大壓強(qiáng)是6×105帕，則在B處應(yīng)掛多重的重物？

題2：圖6中一根粗細(xì)均勻的杠桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，杠上掛有質(zhì)量不等的實(shí)心鐵球A和B，此時(shí)杠桿平衡?，F(xiàn)將兩球同時(shí)浸沒(méi)于水中，則杠桿將（ ）

A：仍平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.無(wú)法確定

設(shè)計(jì)意圖：知識(shí)的遷移運(yùn)用能力的高低是判斷學(xué)生對(duì)規(guī)律性知識(shí)掌握與否的標(biāo)準(zhǔn)。教師設(shè)置陌生化情景，其目的就是防止學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的一知半解，機(jī)械地死記硬背，引導(dǎo)他們從新的情景出發(fā)，針對(duì)具體情況，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而看清學(xué)生是否真正掌握了規(guī)律性知識(shí)。

這兩題比較全面地考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件規(guī)律的應(yīng)用以及如何和以往學(xué)過(guò)的知識(shí)（如壓強(qiáng)、浮力等知識(shí)點(diǎn)）綜合應(yīng)用。只有熟練掌握了這個(gè)規(guī)律的應(yīng)用，學(xué)生才能準(zhǔn)確把握、全面認(rèn)知規(guī)律。由此看來(lái)，要真正考查學(xué)生對(duì)規(guī)律性知識(shí)的掌握情況，在設(shè)計(jì)習(xí)題組的時(shí)候，最好的方式是對(duì)現(xiàn)有題目的背景特別是書(shū)本上的題目背景進(jìn)行重新改變，讓學(xué)生在新的情景中更好地理解和掌握規(guī)律性知識(shí)。

二、設(shè)置多樣化情景，掌握科學(xué)方法

題組設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于一個(gè)“組”字，題目的設(shè)計(jì)不是單一的、平面的、零碎的、淺層次的，而是通過(guò)一組題有機(jī)融合不同的習(xí)題情景、不同的解題策略和方法、不同的解題思想方法，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，特別是一些形似質(zhì)異、形異質(zhì)同的題組設(shè)計(jì)，能有效促進(jìn)學(xué)生辯證思維的發(fā)展，有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的迅速建構(gòu)，有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的迅速提取和方法掌握。

案例2.電學(xué)知識(shí)題組設(shè)計(jì)

題1.學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)后，物理興趣小組對(duì)亮度可調(diào)的應(yīng)急燈進(jìn)行了探究，發(fā)現(xiàn)它的亮度調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器，電路如圖7所示。閉合開(kāi)關(guān)，用電壓表和電流表對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使燈泡變亮的過(guò)程中，電壓表和電流表的示數(shù)變化情況是（電源電壓保持不變） 。

設(shè)計(jì)意圖：這樣設(shè)計(jì)不但能讓學(xué)生理清串聯(lián)電路各個(gè)電表所測(cè)量的是哪個(gè)用電器，讓學(xué)生鞏固對(duì)電表和滑動(dòng)變阻器的使用，而且能進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生注重對(duì)串聯(lián)電路各個(gè)用電器的物理量之間關(guān)系的挖掘。

題2.圖8所示電路中，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后，電路正常工作。過(guò)了—會(huì)兒，一個(gè)電表的示數(shù)變大，另一個(gè)電表的示數(shù)變小，則原因可能是（ ）。

A.電阻R一定斷路 B.電阻R一定短路

C.燈L的亮度可能不變 D.燈L可能變亮

設(shè)計(jì)意圖：在基本電路保持不變，用題1的設(shè)問(wèn)改為現(xiàn)在的條件，看起來(lái)是同質(zhì)的問(wèn)題，但實(shí)際上又是深一層的運(yùn)用，是更高層面上對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的考查，可以促進(jìn)學(xué)生在新的情景下遷移和運(yùn)用知識(shí)能力的形成，提升學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。

評(píng)析電學(xué)知識(shí)的題組設(shè)計(jì)從認(rèn)知策略的學(xué)習(xí)來(lái)看，從先理清串聯(lián)電路各個(gè)物理量的關(guān)系、到電路故障的分析再到控制變量的深一步運(yùn)用，最后學(xué)會(huì)混合電路的分析，從習(xí)題的編序來(lái)看，利用電學(xué)中知識(shí)的相關(guān)內(nèi)容，把單一的、簡(jiǎn)單的問(wèn)題情景擴(kuò)展到多樣化的、復(fù)雜的問(wèn)題情景，能改變和豐富學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)。從不同的角度設(shè)問(wèn)，從不同的問(wèn)題條件設(shè)問(wèn)，由此及彼，步步為營(yíng)，層層突破，有益于學(xué)生全面完整地認(rèn)識(shí)某一類(lèi)型的問(wèn)題，找到較全面地解決問(wèn)題的方法。

三、設(shè)置認(rèn)知缺陷性題組，有效提升復(fù)習(xí)效率

復(fù)習(xí)課，特別是中考復(fù)習(xí)課，很重要的內(nèi)容就是習(xí)題教學(xué)。因此，從某種角度來(lái)講，做好了習(xí)題教學(xué)，中考復(fù)習(xí)也就成功了一大半。在中考習(xí)題教學(xué)中，如果能夠精心設(shè)置題組，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中常見(jiàn)的一些問(wèn)題或者在中考中可能容易出現(xiàn)的問(wèn)題，呈現(xiàn)學(xué)生在解決問(wèn)題中暴露出來(lái)的讀題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題中的認(rèn)知缺陷，那么就一定能幫助學(xué)生解決復(fù)習(xí)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，提升學(xué)力，促進(jìn)知識(shí)的系統(tǒng)化和條理化。

案例3 .初三一輪摩擦力復(fù)習(xí)的題組設(shè)計(jì)

（一）摩擦力應(yīng)用的基本知識(shí)、基本思路和基本方法

題1.在“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出以下猜想：

A.與壓力大小有關(guān) B.與接觸面的粗牲程度有關(guān)

C.與接觸面積大小有關(guān) D.與運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)

為了驗(yàn)證以上猜想是否正確，小組利用圖9所示裝置及有關(guān)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

（1）由序號(hào)為1、2、3的三次實(shí)驗(yàn)，可驗(yàn)證猜想_______（填字母）；

（2）要驗(yàn)證猜想D，應(yīng)選取序號(hào)為_(kāi)_______的三次實(shí)驗(yàn)。

（3）根據(jù)表中信息，能否驗(yàn)證猜想D？ ________ （填“能”或“不能”）。

設(shè)計(jì)意圖：一是鞏固實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)控制相同變量和設(shè)立對(duì)照組的原則；二是讓學(xué)生熟悉滑動(dòng)摩擦力的影響因素；三是讓學(xué)生了解各個(gè)影響因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響關(guān)系；四是指導(dǎo)學(xué)生感受解題時(shí)滑動(dòng)摩擦力大小跟其他因素?zé)o關(guān)。

（二）暴露摩擦力應(yīng)用時(shí)的常見(jiàn)錯(cuò)誤

題2：如圖10所示，用一拉力傳感器（能感應(yīng)力大小的裝置）水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0 -tl時(shí)間木塊靜止，木塊運(yùn)動(dòng)后改變拉力，使木塊t2后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖11所示拉力隨時(shí)間變化圖線，回答下列問(wèn)題：

（1）當(dāng)用F=5.3牛的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受摩擦力大小為 牛；若用F=5.8牛的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為 牛。

（2）如圖12所示，為研究滑動(dòng)摩擦力Ff大小與接觸面受到壓力FN大小的關(guān)系，在重力為17牛的木塊上每次增加1牛重的砝碼，分別用水平拉力F使木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下：

木塊對(duì)水平面壓力FN（牛） 17 18 19 20 21

水平拉力F（牛） 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3

根據(jù)表格數(shù)據(jù)，得出滑動(dòng)摩擦力Ff大小與接觸面受到壓力FN大小的關(guān)系式為 。

設(shè)計(jì)意圖：充分暴露學(xué)生在摩擦力應(yīng)用中的常見(jiàn)錯(cuò)誤，分析錯(cuò)誤原因，彌補(bǔ)知識(shí)缺位。

課堂上，安排學(xué)生自己獨(dú)立在紙上做題，教師巡視指導(dǎo)，找出做題錯(cuò)誤且錯(cuò)的不一樣的學(xué)生，把他們做的題用實(shí)物投影儀展示。

（三）摩擦力和其他知識(shí)相結(jié)合的應(yīng)用

題3.如圖13所示，光滑的地面上有一足夠長(zhǎng)的木板，在木板的右端固定著一個(gè)滑輪。（不計(jì)繩和滑輪間的摩擦），木板上面放置一個(gè)小木塊，小木塊一端連接著彈簧測(cè)力計(jì)。當(dāng)拉力F為5N時(shí)，木板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把拉力增大到10N時(shí)，下列分析正確的是（ ）

A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20N，

B.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0N

C.木板仍向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.小木塊將保持靜止

圖13

設(shè)計(jì)意圖有二。一是注意審題?！肮饣牡孛妗笔悄景搴偷孛鏇](méi)有摩擦，摩擦力來(lái)自木板和木塊之間。二是能結(jié)合滑輪和二力平衡的知識(shí)解題。F為5N時(shí)木板勻速直線運(yùn)動(dòng)，為滑輪為動(dòng)滑輪，所以f=2F=10N，當(dāng)拉力為10N時(shí)，接觸面和壓力都不變，f仍然為10N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也仍然為10N，木塊保持靜止，但木板由于受力不平衡為加速運(yùn)動(dòng)。

三、結(jié)語(yǔ)

只要我們能夠緊扣習(xí)題教學(xué)的目標(biāo)，根據(jù)不同的課型和初中學(xué)生的思維發(fā)展特點(diǎn)，多角度、多渠道地發(fā)掘習(xí)題的教學(xué)價(jià)值，設(shè)置漸進(jìn)式的、多樣化的問(wèn)題情景，對(duì)習(xí)題進(jìn)行改編、優(yōu)化、組合，讓問(wèn)題由形象走向抽象，由單一走向復(fù)雜，由淺入深，由表及里，就能更好地發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知能力，提升學(xué)生的解題能力，使他們形成適應(yīng)實(shí)際生活的科學(xué)素養(yǎng)。

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[責(zé)任編輯 房曉偉]