趙 亮

(浙江省嘉興嘉善縣天凝中學(xué) 314109)

在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中,總免不了做習(xí)題這一環(huán)節(jié)，但很多科學(xué)教師對(duì)于習(xí)題的理解僅停留于鞏固熟練已學(xué)知識(shí)上，而忽視了習(xí)題對(duì)學(xué)生思維的促進(jìn)作用.從而導(dǎo)致對(duì)習(xí)題缺乏精選，缺乏思考，缺乏設(shè)計(jì)，普遍存在布置習(xí)題的隨意性現(xiàn)象，甚至有些教師存在泛濫式的讓學(xué)生做習(xí)題的情況，最終的效果則不言而喻.確實(shí)，一道好的習(xí)題可以拓展學(xué)生的科學(xué)思維，因?yàn)榻鉀Q問(wèn)題的過(guò)程就是思維訓(xùn)練的過(guò)程 ,隨著問(wèn)題的解決 ,思維能力便會(huì)得到進(jìn)一步提升 ,也促使著學(xué)生把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，同時(shí)也可以借助習(xí)題培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)精神，透過(guò)習(xí)題發(fā)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的本質(zhì)，從習(xí)題中去探尋新課程的理念，從而更為有效地促進(jìn)初中科學(xué)的教與學(xué).這也就需要在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中尤為重視對(duì)習(xí)題的選擇和設(shè)計(jì)，以下是筆者在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中對(duì)于“一題巧用”的思考和實(shí)踐.

一、一題多聯(lián)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)“聯(lián)結(jié)”建構(gòu)知識(shí)體系

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“整合”特點(diǎn)，整合的特點(diǎn)是力圖超越學(xué)科的界限，保留帶有結(jié)構(gòu)性的基本內(nèi)容，注重不同學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)、技能之間的融通與連接，盡可能的做到知識(shí)的發(fā)散和遷移.而在習(xí)題的設(shè)計(jì)上，也可朝著該方向去思考和設(shè)計(jì)，圍繞某一問(wèn)題或情景串聯(lián)更多的科學(xué)知識(shí)，縱橫交錯(cuò)的發(fā)展學(xué)生的思維水平，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間，知識(shí)間綜合融合，使片面的、零碎的知識(shí)，重新整合和聯(lián)結(jié)，從而使認(rèn)識(shí)趨于完整、結(jié)果趨于完善，形成條理化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，讓知識(shí)增強(qiáng)連貫性、系統(tǒng)性，真正實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)立意”到“能力立意”的跨越.

習(xí)題1讓學(xué)生區(qū)分哪杯是清水哪杯是濃食鹽水？這是一個(gè)開放性的問(wèn)題，解決該問(wèn)題可以讓學(xué)生聯(lián)系起很多已學(xué)的知識(shí)，同時(shí)加強(qiáng)已學(xué)知識(shí)應(yīng)用解決實(shí)際問(wèn)題的能力，學(xué)生的想法也非常豐富：①制作簡(jiǎn)易密度計(jì)(浮力知識(shí)應(yīng)用)；②用壓強(qiáng)計(jì)測(cè)(橡皮膜同一深度時(shí)，看U型管液面高度差，U型管液面高度差相同時(shí)看橡皮膜深度)；③蒸發(fā)水；④是否具有導(dǎo)電性；⑤稱取同體積測(cè)液體質(zhì)量；⑥用硝酸銀溶液檢驗(yàn)；⑦用蘿卜浸泡(植物細(xì)胞吸水和失水的應(yīng)用)……，一個(gè)問(wèn)題卻帶出了一連串的科學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生也真正切實(shí)感受到學(xué)習(xí)科學(xué)的意義和價(jià)值，同時(shí)興趣也比較高漲，在相互啟發(fā)中，思維碰撞中，很好地訓(xùn)練了發(fā)散性思維.當(dāng)然，也可以通過(guò)同一個(gè)情景，設(shè)置不同的小問(wèn)題將知識(shí)進(jìn)行整合，綜合考察學(xué)生的知識(shí)面以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力.

習(xí)題2一鐵塊沉于盛有清水的杯子底部，現(xiàn)不斷往杯內(nèi)加入食鹽，此過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生變化的是( ).

A.鐵塊排開液體的體積 B.液體的導(dǎo)電能力

C.鐵塊受到的浮力 D.液體的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

通過(guò)以上習(xí)題的“串并化”把外在或內(nèi)在具有聯(lián)系的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行合理重組在一起，構(gòu)成題串，賦予了該習(xí)題新的內(nèi)涵，不斷聯(lián)系相關(guān)知識(shí)，不斷聯(lián)想構(gòu)建知識(shí)體系，并不斷使其“生長(zhǎng)”，通過(guò)知識(shí)的融通和聯(lián)結(jié)讓思維更靈活也更全面.

二、一題多解，實(shí)現(xiàn)通過(guò)“多路徑”培養(yǎng)思維廣度

一題多解就是讓學(xué)生從不同途徑、不同角度、不同方向?qū)?wèn)題進(jìn)行剖析和思考，引導(dǎo)學(xué)生從多角度觀察、聯(lián)想，啟發(fā)學(xué)生找出更多的思維路徑，獲得最佳的解題方法，獲得最優(yōu)化的方案，對(duì)學(xué)習(xí)更顯得行之有效.同時(shí)，一題多解策略也是通向多題一解的有效路徑，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生多路徑的解決問(wèn)題，讓學(xué)生感悟到萬(wàn)變不離其中的“DNA”，而這一“DNA”也便是方法，從而使學(xué)生的思維從發(fā)散到會(huì)聚.而衡量理解的一個(gè)基本指標(biāo)就是能把所學(xué)的知識(shí)遷移到新的環(huán)境和挑戰(zhàn)中，而不僅僅是知識(shí)的回憶和再現(xiàn).現(xiàn)代教學(xué)研究指出，方法是通向能力的橋梁，能力依賴于知識(shí)，更依賴于方法，俗話說(shuō)的好：授人以魚不如授人以漁，既要教給學(xué)生知識(shí)，更要讓學(xué)生悟得其中的方法，有了方法學(xué)生才能觸類旁通.

習(xí)題3小科同學(xué)家有一種新型插座如圖1甲，能即時(shí)顯示用電器的工作電壓和所耗電費(fèi)等，插座本身消耗電能由內(nèi)部電池提供.如圖1乙為電火鍋的銘牌.周六晚餐吃火鍋時(shí)，小科同學(xué)將電火鍋單獨(dú)插在該插座上，這時(shí)插座屏幕顯示如圖1丙；用加熱檔加熱一段時(shí)間后，屏幕顯示如圖1丁(電費(fèi)單價(jià)：0.5元/千瓦時(shí)；忽略溫度對(duì)電阻的影響；本次使用電火鍋時(shí)，假設(shè)其兩端電壓不變).請(qǐng)回答：

圖1

(1)晚餐時(shí)家中照明電路的實(shí)際電壓是____伏；

(2)請(qǐng)從兩個(gè)角度計(jì)算電火鍋加熱的實(shí)際電功率.

(2)解法一據(jù)圖可知：t=30min=0.5h.

W=0.25元/(0.5元/kW·h)=0.5 kW·h

P=W/t=0.5k·h/0.5h=1kW=1000W

解法二R=U額2/P額=(220V)2/1210W=40Ω

據(jù)圖可知：U實(shí)=200 VP實(shí)=U實(shí)2/R=(200V)2/40Ω=1000 W

本題通過(guò)兩種不同的思維路徑均可得到解決，通過(guò)這樣的訓(xùn)練開闊了學(xué)生的思維，啟發(fā)了學(xué)生解決問(wèn)題方法的多樣性，并可通過(guò)對(duì)比找到最為優(yōu)化的解決方法，同時(shí)也在過(guò)程中優(yōu)化了思維，在習(xí)題中還原了知識(shí)更回歸了生活.

科學(xué)素養(yǎng)不僅僅是科學(xué)知識(shí)量的簡(jiǎn)單積累，更是對(duì)知識(shí)理解的內(nèi)化和激活，其中最重要的在于科學(xué)方法的掌握.要善于化隱為顯，以顯性的知識(shí)為載體熏陶隱性的方法，將知識(shí)和科學(xué)方法有機(jī)融合，從而達(dá)成“過(guò)程和方法”的教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).很顯然，唯一的方法或所謂的標(biāo)準(zhǔn)只會(huì)禁錮學(xué)生的思維，方法越多，對(duì)顯性知識(shí)技能的訓(xùn)練就越到位，從普遍通法到最優(yōu)解法，將“形異質(zhì)同”的問(wèn)題進(jìn)行濃縮和提煉，努力做到解決一道題，便能解決一類題，曉其變法，通其精髓，真正實(shí)現(xiàn)所倡導(dǎo)的“發(fā)散”思維達(dá)成過(guò)程和方法.

三、一題多變，實(shí)現(xiàn)通過(guò)“變式”促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化

心理學(xué)家認(rèn)為，孤立的知識(shí)容易遺忘，而系統(tǒng)化的知識(shí)有利于理解和掌握，也易于遷移和靈活運(yùn)用.應(yīng)把新知識(shí)巧妙地融入原有的知識(shí)體系中，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)“遷移”.

習(xí)題4如圖2所示：為一實(shí)驗(yàn)室托盤天平指針的位置.

圖2 圖3

(1)若在天平調(diào)平的過(guò)程中，應(yīng)如何處理？

(2)若在稱量物體質(zhì)量過(guò)程中，應(yīng)如何處理？

(3)若在稱量一定質(zhì)量的食鹽時(shí)，應(yīng)如何處理？

(4)用托盤天平稱取一小石塊質(zhì)量，若右盤上放有100g的砝碼1個(gè)，50g砝碼2個(gè)，20g砝碼1個(gè)，游碼位置如圖3所示，天平指針恰在分度盤中間，則質(zhì)量為____g.若在天平調(diào)平時(shí)，游碼忘歸零，而是在標(biāo)尺“1g”處，則小石塊的質(zhì)量為____g.若將小石塊錯(cuò)放在了右盤，砝碼放在了左盤，則小石塊的實(shí)際質(zhì)量是____g.

通過(guò)設(shè)計(jì)這樣的習(xí)題便使得學(xué)生的思維在不斷變化中得到訓(xùn)練和提升，不斷固化深化所學(xué)知識(shí).學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往容易因思想僵化而形成思維定勢(shì)，導(dǎo)致解題模式化，如要學(xué)生獲得穩(wěn)定的解題思路和方法，則需通過(guò)變換問(wèn)題背景、已知條件、指向的問(wèn)題等多種路徑，來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)解題思路和方法的理解，引導(dǎo)他們對(duì)問(wèn)題進(jìn)行多維度、多層次、多方向的考量.所以，教師要善于挖掘“新”問(wèn)題，嘗試適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練，既能夯實(shí)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、應(yīng)變能力.

在變式中既能看到原型，又能感受到高于原型，改變因單一刺激而造成的思維定勢(shì)，喚起學(xué)生的新鮮感、更深刻、更靈活、更貼近科學(xué)本質(zhì)，達(dá)到既加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解，又促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化的目的.當(dāng)然，不能簡(jiǎn)單地把知識(shí)點(diǎn)集合起來(lái)，而應(yīng)把基礎(chǔ)知識(shí)置于動(dòng)態(tài)的氛圍中，通過(guò)變式等手段，逐漸內(nèi)化為學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)組成部分，并能根據(jù)問(wèn)題實(shí)際加以靈活應(yīng)用.

四、一題多階，實(shí)現(xiàn)通過(guò)“問(wèn)題鏈”搭建學(xué)習(xí)支架

“問(wèn)題鏈”是將科學(xué)概念及規(guī)律依據(jù)知識(shí)、能力、思維層次與結(jié)構(gòu)拆分成相關(guān)的多個(gè)“問(wèn)題”，依據(jù)問(wèn)題之間梯度上或邏輯上的某種聯(lián)系，在教學(xué)中依次呈現(xiàn)，從而引導(dǎo)學(xué)生帶著“問(wèn)題”(任務(wù))進(jìn)行積極自主的學(xué)習(xí)由表及里，由淺入深地進(jìn)行自我構(gòu)建.而前一個(gè)問(wèn)題作為后一個(gè)問(wèn)題的鋪墊，后一個(gè)問(wèn)題是前一個(gè)問(wèn)題的繼續(xù)或深化，這樣每一個(gè)問(wèn)題都成為學(xué)生思維的階梯，一串問(wèn)題便形成了一個(gè)具有一定梯度和邏輯結(jié)構(gòu)的“問(wèn)題鏈”.

例如在讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并處理氫氧化鈉變質(zhì)這一核心問(wèn)題時(shí)，筆者便順著學(xué)生學(xué)習(xí)的路徑和學(xué)習(xí)可能的朝向設(shè)計(jì)了以下相應(yīng)的問(wèn)題鏈.

習(xí)題5問(wèn)題一：氫氧化鈉為什么會(huì)變質(zhì)？

問(wèn)題二：如何檢驗(yàn)氫氧化鈉是否變質(zhì)？

問(wèn)題三：如何除去氫氧化鈉里的雜質(zhì)？

問(wèn)題四：如何判斷氫氧化鈉的變質(zhì)程度？

整個(gè)問(wèn)題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，環(huán)環(huán)相扣，前一個(gè)問(wèn)題成為了后一個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)，后一個(gè)問(wèn)題成為了前一個(gè)問(wèn)題的繼續(xù)和深化，從而在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中給了學(xué)生一副“腳手架”，一個(gè)“指南針”，既有臺(tái)階可上，又有方向可導(dǎo)，順應(yīng)了學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，讓其拾級(jí)而上.

“問(wèn)題鏈”設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)將“大問(wèn)題”到“小問(wèn)題”，層層遞進(jìn)，層層深入，問(wèn)題可以從源頭入手，逆向思考設(shè)計(jì)出來(lái).設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈時(shí)，教師要稚化思維，對(duì)學(xué)生的所思所想把握得越準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出的問(wèn)題越適合當(dāng)前學(xué)生.與此同時(shí)，問(wèn)題不是零碎、離散的，還應(yīng)以思維為主線或知識(shí)為主線(認(rèn)知規(guī)律)進(jìn)行設(shè)計(jì)和思考.通過(guò)用“問(wèn)題鏈”搭建腳手架，讓學(xué)生不斷拾級(jí)而上，讓思維慢慢逐步向前發(fā)展，讓知識(shí)的形成過(guò)程和學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展充分有效的結(jié)合起來(lái).

縱上所述，筆者認(rèn)為習(xí)題不僅僅是為了鞏固和熟練已學(xué)知識(shí)和內(nèi)容，而應(yīng)使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)得以拓展、延伸和整合，這便需要在習(xí)題上下功夫，做文章，更應(yīng)將“習(xí)題”作為學(xué)生思維新的生長(zhǎng)點(diǎn)，不斷將思維引向深入，將認(rèn)知進(jìn)行深化，并促使情感、態(tài)度價(jià)值觀的再升華.