吳 媛
(浙江師范大學(xué)附屬秀洲實(shí)驗(yàn)學(xué)校 浙江嘉興 314000)
試題是學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)要素中的重要組成。筆者嘗試通過對(duì)試題的改編,使試題更具整體性,開放性,時(shí)代性,更貼近實(shí)際的科學(xué)研究工作。這樣的改編方向有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)造性解決實(shí)際問題的能力,從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解。本文中,筆者就初中科學(xué)試題命題過程中,如何充分挖掘各類資源,創(chuàng)新題目新情境,促進(jìn)學(xué)生理解,以改編題目為例,進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
教材是學(xué)生理解科學(xué)概念的第一資源。理解教材中選取的大量的實(shí)驗(yàn)、探究活動(dòng)、閱讀、讀圖等內(nèi)容背后的科學(xué)意圖,能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解。教材也是任何其他資料都無法替代的重要命題素材來源。通過深度挖掘教材相關(guān)欄目?jī)?nèi)容,采用變換、分拆、組合、改進(jìn)和遷移等形式,可以構(gòu)建新的命題情境。源于教材的試題能引領(lǐng)師生回歸教材、夯實(shí)基礎(chǔ)、重視能力的發(fā)展,從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解。
例1:如圖所示,有甲、乙兩支相同的試管。甲管裝滿水,乙管裝一半水,用兩張硬紙片分別蓋住管口,用手輕輕地按住硬紙片,將兩試管倒轉(zhuǎn)過來,使管口向下,當(dāng)放開按住紙片的手時(shí),則( )。
A.甲管內(nèi)的水不流出,乙管內(nèi)的水流出
B.甲管內(nèi)的水流出,乙管內(nèi)的水不流出
C.甲、乙兩管內(nèi)的水都不流出
D.甲、乙兩管內(nèi)的水都流出
學(xué)生根據(jù)教材中實(shí)驗(yàn),能夠明確掌握甲管裝滿水不流出,但是不能夠確定乙管中水能否流出。因?yàn)樗麄冋J(rèn)為乙管中一半是空氣,有空氣就有大氣壓,則乙管上方對(duì)紙面的壓強(qiáng)既有大氣壓,又有水壓。實(shí)際上,乙管中半管氣體產(chǎn)生的氣壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大氣壓強(qiáng)。故而,大氣壓足夠支撐起乙管中的水和空氣。根據(jù)二力平衡概念,乙管中的水不會(huì)漏下來。
在科學(xué)教育過程中,應(yīng)理解和重視科學(xué)課程本身所蘊(yùn)含的德育要素,為學(xué)生形成正確的世界觀人生觀與價(jià)值觀奠定良好的基礎(chǔ)??茖W(xué)史不僅為后人提供了科學(xué)知識(shí),還展現(xiàn)了科學(xué)方法的發(fā)展和完善過程,并說明了科學(xué)技術(shù)與社會(huì)生活的關(guān)系,并能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家身上批判與創(chuàng)新的科學(xué)精神,是開展科學(xué)本質(zhì)教育的良好素材,是促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)理解的重要資源。
將科學(xué)史編寫入試題,增強(qiáng)了試題的趣味性、探究性。能引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家探索的道路,學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、訓(xùn)練科學(xué)探究方法與感悟科學(xué)精神,達(dá)到認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì),促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)觀的理解。
例2:酶的發(fā)現(xiàn),許多科學(xué)家做過一系列的實(shí)驗(yàn):
1.1773年,意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn):將肉塊放入小巧的金屬籠中,然后讓鷹吞下去。過一段時(shí)間他將小籠取出,發(fā)現(xiàn)肉塊消失了。于是,他推斷胃液中一定含有消化肉塊的物質(zhì)。
2.1857年,法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德通過顯微鏡觀察,提出酒精發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞活動(dòng)的結(jié)果,即離不開酵母活細(xì)胞;李比希反對(duì)這種觀點(diǎn),認(rèn)為引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)。
3.1897年,德國(guó)化學(xué)家畢希納把酵母細(xì)胞放在石英砂中用力研磨,加水?dāng)嚢瑁龠M(jìn)行加壓過濾,得到不含酵母的提取液,在這些汁液中加入葡萄糖,一段時(shí)間后就冒出氣泡,糖液居然變成了酒;后來科學(xué)家就把它命名為“酶”,但是酶到底是什么還是個(gè)謎。
4.1926年,美國(guó)科學(xué)家薩姆鈉從刀豆種子中提取出脲酶的結(jié)晶,并通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)脲酶是一種蛋白質(zhì)。
5.20世紀(jì)30年代,科學(xué)家們指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。
根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃蛋白酶只能催化蛋白質(zhì),使蛋白質(zhì)分解,說明酶的催化作用具有_______________。
(2)畢希納的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了_______________________。
(3)下列關(guān)于酶的發(fā)現(xiàn)過程的描述正確的是________(填字母)
A.酶只能在細(xì)胞內(nèi)起作用
B.酶有催化作用,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)
C.科學(xué)的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)不斷完善、不斷修正的過程
利用科學(xué)史作為習(xí)題內(nèi)容,可以省去大量的“滲透”“開拓”的學(xué)習(xí)時(shí)間,使教學(xué)效率大大提高。本題作為填空題,并不是簡(jiǎn)單的知識(shí)記憶。通過對(duì)酶的科學(xué)史進(jìn)行大段文字?jǐn)⑹?,將科學(xué)學(xué)科德育滲透在題目中。在閱讀時(shí),學(xué)生仿佛重新經(jīng)歷了酶的發(fā)現(xiàn)歷史,跟著前人的步伐,體會(huì)科學(xué)家的設(shè)計(jì)思路,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。
科學(xué)與生活息息相關(guān),巧妙選取生活中與科學(xué)有關(guān)的背景材料編制試題,不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣, 在重視知識(shí)和技能的基礎(chǔ)之上,還滲透態(tài)度、情感與價(jià)值觀教育,對(duì)學(xué)生價(jià)值取向有積極的影響,可促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)的生活觀念的理解。
例3:這是新型冠狀病毒和動(dòng)物植物細(xì)胞圖.新型冠狀病毒是一種類似于SARS(傳染性非典型性肺炎)的病原體通過呼吸道感染人體,該病存在人傳染人的可能.請(qǐng)比較三個(gè)圖并分析回答:
(1)抗生素作用機(jī)理主要為:抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成,增強(qiáng)細(xì)菌細(xì)胞膜通透性,干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)合成以及抑制細(xì)菌遺傳物質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄??股貙?duì)于“SARS”病毒______________(填“起作用”或“不起作用”),其原因是______________。
(2)我國(guó)應(yīng)加大對(duì)來自疫區(qū)的人員的檢查力度,對(duì)于攜帶病原體的患者禁止其入內(nèi),以防止疾病傳入我國(guó),這在傳染病預(yù)防措施上屬于__________________.我們開窗通風(fēng)預(yù)防“非典”,這種措施在預(yù)防傳染病的措施中于__________________。
(3)一般來講,得過“非典”的人康復(fù)后不會(huì)再二次感染,因?yàn)樗捏w內(nèi)產(chǎn)生了________,這種免疫屬于_______________。
(4)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)保留著已被有效控制的SARS病毒樣本,這是為了__________________________________________。
題目以抗生素的四大作用機(jī)理為素材,把知識(shí)融入學(xué)生看似陌生但又親近的情境中。結(jié)合當(dāng)下疫情熱點(diǎn),素材真實(shí),形式新穎。有助于發(fā)展學(xué)生的信息獲取、處理能力以及對(duì)知識(shí)的遷移能力。題目中的信息即是新知識(shí)的教育,學(xué)生做完題目后,在腦中留下的不僅僅是習(xí)題的答案,更是科學(xué)的生活觀念,習(xí)題將反作用于生活。
科學(xué)試題的本質(zhì)是考查學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,這就要求“這個(gè)實(shí)際問題”對(duì)所有被試者來說都應(yīng)該是新穎的,是從來沒有遇到過的。只有當(dāng)一個(gè)學(xué)生真正需要解決一個(gè)問題時(shí)才會(huì)調(diào)動(dòng)已有的探究能力,取構(gòu)建從未知到結(jié)論的過程圖式,形成創(chuàng)造性的答案。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境的關(guān)系是初中科學(xué)的重要內(nèi)容,因此現(xiàn)代科技成就、綠色能源等內(nèi)容都是試題探究的重要素材。這些試題的根本目的是讓學(xué)生領(lǐng)悟科技的作用,激發(fā)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)與工程的理解。
例4:2020年12月8日中國(guó)探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器日前成功落月并完成核心關(guān)鍵任務(wù)——月面自動(dòng)采樣封裝。嫦娥五號(hào)帶回的“土”,具有更高的天然放射性元素濃度,能幫助科學(xué)家研究月球地質(zhì)演化歷史、了解太陽(yáng)活動(dòng),也將為人類開采月球資源鋪平道路。下面相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )。
A.嫦娥五號(hào)和地球之間通過電磁波通信
B.嫦娥五號(hào)絕對(duì)不能用降落傘方式著陸
C.著陸巡視器在月球上要依靠太陽(yáng)能提供能量
D.著陸巡視器車輪可以用輕便橡膠充氣輪胎
本題意在促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)工程的理解,通過對(duì)高科技技術(shù)的分析,領(lǐng)悟到高科技的科學(xué)原理其實(shí)并不復(fù)雜,促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的理解,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技工程的興趣,同時(shí)滲透了民族自豪感。
隨著考試內(nèi)容的深化改革,試題突顯基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新問題情境的設(shè)置、創(chuàng)新試題的設(shè)問角度,考查關(guān)鍵能力,突顯核心素養(yǎng),推進(jìn)素質(zhì)教育的發(fā)展。在初中科學(xué)的概念、規(guī)律、習(xí)題等教學(xué)過程中教師可以有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)合理的問題情境,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)涵與外延的理解,體會(huì)問題解決的思維程序,提升學(xué)生在多樣而真實(shí)的情境中吸收與加工關(guān)鍵信息的意識(shí),積累問題情境轉(zhuǎn)化的經(jīng)驗(yàn),以逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科關(guān)鍵能力,以習(xí)題形式促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解。