美國高中化學(xué)教材習(xí)題難度的研究

馮仔霞

中圖分類號：G633 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-9214（2016）05-0042-01

習(xí)題是教材的重要組成部分，不同類型的習(xí)題對學(xué)生的發(fā)展也有不同的影響，因此對于習(xí)題的研究具有重要的意義。

1.研究過程

1.1 研究對象

本研究研究的對象是美國主流教材—《Chemistry： Concepts and Applications》中的課后習(xí)題和章末習(xí)題。

1.2 研究方法

本研究采用的是鮑建生在David Nohara提出的擴(kuò)展性問題、背景、 數(shù)學(xué)技能和多步推理難度的基礎(chǔ)上提出的關(guān)于難度研究的模型來研究美國高中化學(xué)教材的習(xí)題。

2002年鮑建生修改了Nohara的數(shù)學(xué)習(xí)題難度模型，提出影響習(xí)題難度的因素有背景、運(yùn)算、知識含量、推理、探究等五個維度，在2014年王建磐、鮑建生運(yùn)用專家認(rèn)證和統(tǒng)計分析對原有模型進(jìn)行修正，修正后的難度因素見表1。

本研究根據(jù)化學(xué)學(xué)科的具有的特點(diǎn)將鮑建生難度表征模型中的認(rèn)知水平改為：識記、理解、簡單應(yīng)用和綜合應(yīng)用四個水平，基于此將化學(xué)教材習(xí)題的難度分為五個因素即背景、認(rèn)知水平、運(yùn)算、推理、知識綜合五個因素并進(jìn)行研究。研究模型為：

通過操作得出每一道習(xí)題在五個難度因素上的值，并通過利用下面的公式計算所有的習(xí)題在每個因素上的加權(quán)平均值：

2.結(jié)果與討論

2.1 美國高中化學(xué)教材習(xí)題難度因素的分析

依據(jù)上面給出的分析框架和綜合難度的計算公式，得到如下數(shù)據(jù)：

下面，我們按照每個難度特征分別對美國教材進(jìn)行定量分析和定性描述，然后在再從綜合難度進(jìn)行比較。

從表3可以看出，在美國教材中習(xí)題在背景水平中屬于“無實際背景”和“科學(xué)情景”水平的習(xí)題占絕大部分，“個人生活”和“公共常識”所占比例較少。在認(rèn)知水平上，“識記”和“理解”所占比例較大，“簡單應(yīng)用”相對較少，但“綜合應(yīng)用”所占比例最少，為601%。在運(yùn)算水平中，屬于“無運(yùn)算”的習(xí)題占絕大部分，例如在教材中就有7855%的習(xí)題是不涉及運(yùn)算的。“數(shù)值運(yùn)算”、“簡單符號運(yùn)算”所占比例較少，而“復(fù)雜符號運(yùn)算”所占比例最少，占整套教材的250%。在推理的各個水平中美國教材中的習(xí)題幾乎是以單點(diǎn)遞減的速度下降，以“無推理”的習(xí)題居多，占習(xí)題總數(shù)的7972%，而“復(fù)雜推理”幾乎沒有，例如在整套教材只有9道題目是有“復(fù)雜推理”的。在知識綜合水平中美國教材中的習(xí)題以“單個知識點(diǎn)”習(xí)題出現(xiàn)的居多，占習(xí)題總數(shù)的8848%，而“三個及三個以上知識點(diǎn)”很少。

總體來看，在背景因素中美國教材中的習(xí)題側(cè)重于“無背景”的題目，習(xí)題中幾乎一半屬于“無任何實際背景”的題目，一些含有“實際背景”的題目，大多在“科學(xué)情景”范疇內(nèi)，較少出現(xiàn)與學(xué)生“個人日常生活”及“公共常識”緊密相關(guān)的背景，這說明教材中習(xí)題更多考慮的是知識的縱向延伸。在認(rèn)知水平方面，美國高中化學(xué)教材中的習(xí)題側(cè)重于“識記”和“理解”，認(rèn)知水平明顯較低，屬于“綜合應(yīng)用”的習(xí)題相對較少且“綜合應(yīng)用”的習(xí)題大多出現(xiàn)在小節(jié)習(xí)題的最后或章復(fù)習(xí)題的最后，用于測查學(xué)生通過學(xué)習(xí)本節(jié)課或本章的知識分析和綜合、比較和論證、選擇和評價、類推和計算等方法解決一些具體的化學(xué)問題。在運(yùn)算水平上美國高中化學(xué)教材中的習(xí)題運(yùn)算水平較低，普遍集中在“無運(yùn)算”水平。在推理水平上美國高中化學(xué)教材中的習(xí)題側(cè)重的是“無推理”，推理水平明顯較低，屬于“簡單推理”和“復(fù)雜推理”的習(xí)題較少。在知識綜合水平上也明顯較低，只側(cè)重于“一個知識點(diǎn)”。

2.2 美國高中化學(xué)習(xí)題的綜合難度分析

美國高中化學(xué)教材習(xí)題的綜合難度見下圖。

由圖中可以看出，美國高中化學(xué)教材習(xí)題大多傾向于背景和認(rèn)知水平，對于運(yùn)算、推理和知識含量涉及的較少。

3.啟示

對于化學(xué)這門一實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，其主要的研究手段就是科學(xué)探究，通過探究來實現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的科學(xué)性，而這一點(diǎn)在美國高中化學(xué)教材習(xí)題中充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)。如在背景因素中的水平四科學(xué)情景就體現(xiàn)了這一點(diǎn)，其約占整套教材的36.89%。例如：在章節(jié)習(xí)題中實驗以“迷你實驗”的形式出現(xiàn)，以真實的問題情境開展以化學(xué)實驗為主的探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，以此促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。我國高中化學(xué)教材習(xí)題也可以根據(jù)生活中常見的現(xiàn)象等設(shè)計或組織學(xué)生通過討論和交流設(shè)計出他們認(rèn)為可行的實驗，并進(jìn)行實驗，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

通過分析知美國高中化學(xué)教材習(xí)題的推理因素側(cè)重于無推理，簡單推理和復(fù)雜推理涉及的很少，對于化學(xué)來講推理是我們探究的手段，如元素及其化合物的性質(zhì)等就需要進(jìn)行推理，因此在我國教材習(xí)題的設(shè)計上可以設(shè)計適量的推理性的習(xí)題。

（作者單位：陜西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院）